Đề thi HSG cấp tỉnh môn Vật lý-2010

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TỈNH ĐIỆN BIÊN
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi có 02 trang)
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI
CÁC MÔN VĂN HÓA CẤP CƠ SỞ
NĂM HỌC 2010 - 2011
Môn: Vật lý – Lớp: 12
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề
Ngày thi: 26/10/2010
Đề bài
Câu 1. (5 điểm)
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nhỏ có khối lượng m = 250 g và một lò
xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m. Kéo vật m xuống theo phương thẳng đứng đến vị trí
lò xo dãn 7,5cm rồi thả nhẹ. Chọn gốc toạ độ ở vị trí cân bằng của vật, trục tọa độ
thẳng đứng, chiều dương hướng xuống dưới, chọn gốc thời gian là lúc thả vật. Lấy
g = 10m/s
2
và π
2
≈ 10. Coi vật dao động điều hòa.
1. Viết phương trình dao động.
2. Tìm thời gian từ lúc thả vật đến khi vật tới vị trí lò xo không biến dạng lần đầu tiên.
3. Xác định độ lớn lực đàn hồi tại thời điểm động năng bằng ba lần thế năng.
Câu 2. (5 điểm)
Mũi nhọn của một âm thoa chạm nhẹ vào mặt nước yên lặng rất rộng, âm thoa dao
động với tần số f = 440Hz. Coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Bỏ qua mọi ma sát.
1. Mô tả hình ảnh sóng do âm thoa tạo ra trên mặt nước. Biết khoảng cách giữa
hai ngọn sóng liên tiếp là 4mm. Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước.
2. Gắn vào một nhánh của âm thoa một mẩu dây thép nhỏ được uốn thành hình
chữ U có khối lượng không dáng kể. Đặt âm thoa sao cho hai đầu mẩu dây thép chạm

nhẹ vào mặt nước rồi cho âm thoa dao động.
a) Mô tả định tính hiện tượng quan sát được trên mặt nước.
b) Khoảng cách giữa hai đầu nhánh chữ U là AB = 4,5cm. Tính số điểm dao
động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng AB.
c) Gọi C và D là hai điểm trên mặt nước sao cho ABCD là hình vuông. Tính số
điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn CD.
Câu 3. (4 điểm)
Cho mạch điện có sơ đồ như (hình 1a). Biết:
R
1
= 4
Ω
, R
2
= 2
Ω
, R
3
= 3
Ω
, E = 21V, r = 1
Ω
. Bỏ qua điện trở của khóa K và các dây nối.
1. Đóng khóa K. Tính điện trở tương đương
của mạch ngoài và cường độ dòng điện qua các
điện trở.
2. Mắc thêm vào hai điểm M và N của sơ đồ
(hình 1a) một đoạn mạch như (hình 1b). Biết tụ
điện có điện dung C = 2
F

µ
, điện trở R
4
= 5
Ω
.
Ban đầu khóa K mở, sau đó đóng khóa K. Tính số êlectron và chiều dịch chuyển của
nó qua R
4
khi khóa K vừa đóng.
1
E, r
C
R
4
N
M
Hình 1a
R
3
R
2
R
1
K
N
M
B
A
Hình 1b

Câu 4. (3 điểm)
Vật nhỏ có khối lượng m = 8kg bắt đầu chuyển động trên mặt sàn nằm ngang dưới tác
dụng của một lực F = 32N theo phương ngang (hình 2). Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là
2,0
1
=
µ
.
1. Tính gia tốc của vật trên sàn.
2. Khi vật đi được quãng đường S = 4m thì
ngừng tác dụng lực, cùng lúc đó vật gặp chân dốc
nghiêng góc
α
= 30
O
, nó trượt lên trên. Hệ số ma
sát trượt giữa vật và mặt dốc là
2
3
2
=
µ
. Cho
g = 10m/s
2
. Tính độ cao lớn nhất H mà vật đạt tới.
Câu 5. (3 điểm)
Người ta nối hai pít-tông của hai xilanh giống nhau bằng
một thanh cứng sao cho thể tích dưới hai pít-tông bằng nhau
(hình 3). Dưới hai pít-tông có hai lượng khí lý tưởng như nhau

ở nhiệt độ t
0
= 27
O
C, áp suất p
0
. Đun nóng xilanh (1) lên tới
nhiệt độ t
1
= 77
O
C đồng thời làm lạnh xi lanh (2) xuống nhiệt
độ t
2
= 0
O
C. Bỏ qua trọng lượng của pít-tông và thanh nối, coi
ma sát không đáng kể, áp suất của khí quyển p
a
= 10
5
Pa.
1. Tính áp suất khí trong hai xilanh.
2. Xác định sự thay đổi thể tích tương đối của khí trong mỗi xi lanh.
----------------------------- Hết -----------------------------
2
Hình 3
2
1
S

F
r
α
H
Hình 2