Đề thi học sinh giỏi vật lý tỉnh Quảng Nam 2007-2008

UBND TỈNH QUẢNG NAM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TOÀN TỈNH
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LỚP 12 - NĂM HỌC 2007-2008
Môn: Vật Lý
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
*********
Bài 1: Cho hệ cơ học như hình 1. Biết lò xo có độ cứng k = 100 (N/m); m
1
= 250 (g). Bỏ qua
ma sát và xem khối lượng của lò xo, sợi dây và ròng rọc không đáng kể. Sợi dây không co
dãn.
1. Giả sử m
2
đứng yên. Tìm điều kiện về biên độ của m
1
để nó dao động điều hòa.
2. Tìm điều kiện về m
2
để nó đứng yên khi m
1
dao động điều hòa với biên độ bằng 1,5 (cm).
Bài 2: Cho mạch điện gồm tụ điện, điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm mắc nối tiếp như hình
2. Đặt vào giữa hai đầu A và B một hiệu điện thế xoay chiều u = U
0
sinωt. Thay đổi tần số ω
đến các giá trị ω
1
=
3
100Π
(rad/s) và ω
2

=
Π
100
(rad/s) thì mạch có cùng một hệ số công suất.
Tính hệ số công suất đó. Biết rằng u
AN
và u
MB
vuông pha nhau. Bỏ qua điện trở của các dây
nối.
Bài 3: Cho mạch điện mắc theo sơ đồ như hình 3. Đặt vào giữa hai điểm A, B một hiệu điện
thế xoay chiều có biểu thức u
AB
= U
t
ω
sin2
(V). Bỏ qua điện trở của các dây nối.
1. Để cho hệ số công suất của toàn mạch bằng 1 thì R
1
, R
2
, L, C và ω phải thoả mãn hệ thức
như thế nào?
2. Cho R
1
= 100 (Ω), C =
Π
100
(µF) và tần số f = 50 (Hz). Hãy xác định R

2
và L để hệ số
công suất của toàn mạch bằng 1, đồng thời hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai điểm A, M bằng
hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai điểm M, B.
Bài 4: Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ L
1
, cách
quang tâm của thấu kính 70 (cm). Sau L
1
đặt một màn vuông góc với trục chính của L
1
và cách
L
1
một đoạn 70 (cm). Trong khoảng giữa L
1
và màn đặt một thấu kính hội tụ L
2
có tiêu cự f
2
=
20 (cm) đồng trục với L
1
. Dịch chuyển L
2
người ta thấy có hai vị trí của L
2
cho ảnh rõ nét trên
màn và chúng cách nhau 30 (cm). Tính tiêu cự của L
1

.
M
C R L L
m
1
N
A M N B A B
C

m
2

Hình 1 Hình 2 Hình 3
=====================================================
ĐỀ CHÍNH THỨC
R
1
R
2