Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Vật lý lớp 12 năm học 2012-2013 – Sở Giáo dục và Đào tạo Hải Dương (Đề chính thức)

     
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HẢI DƯƠNG

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH HẢI DƯƠNG
Lớp 12 THPT năm học 2012­ 2013

Mơn thi: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 180phút
(Đề thi gồm 02 trang)

ĐỀ CHÍNH THỨC

Câu 1 (2,5 điểm)
M
Cho một con lắc lị xo trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, 
gồm một lị xo có độ cứng k = 100N/m, khối lượng khơng đáng  
G1
O
x
kể, chiều dài tự nhiên lo= 80cm, quả nặng M coi như một chất  G
điểm có khối lượng m = 400g, lấy  2 = 10. Chọn trục toạ độ 
Ox trùng với trục lị xo, gốc O ở vị trí cân bằng, chiều dương như hình vẽ. Tại t = 0, kéo  
M lệch khỏi vị trí cân bằng 4cm theo chiều dương rồi thả nhẹ để M dao động điều hồ.
1. Tìm thời điểm vật đi qua vị trí x = ­2cm lần thứ 2012.
2. Tìm tốc độ trung bình cực tiểu trong khoảng thời gian 

26
s.
15

3. Khi vật có li độ 2cm thì người ta giữ chặt lị xo ở G1 với GG1 = 61,5cm. Tìm biên độ 
của M sau khi đã giữ chặt điểm G1   
Câu 2 (2,0 điểm )
Một con lắc đơn gồm dây treo khơng dãn, khơng khối lượng, có chiều dài l = 1m, vật 
nhỏ có khối lượng m = 100g treo cố định tại nơi có gia tốc rơi tự do g = 10m/s 2. Lấy  2 = 
10.
1. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng sao cho dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 
0,02rad về bên phải rồi truyền cho vật vận tốc đầu theo phương vng góc với dây, chiều  
hướng sang trái, độ lớn 2 3 cm/s để vật dao động điều hịa. Chọn trục tọa độ có gốc O 
trùng vị  trí cân bằng, chiều dương hướng sang trái, gốc thời gian là lúc vật qua vị  trí cân  
bằng lần thứ hai. Viết phương trình li độ góc của dao động.
2. Tích cho vật một điện tích q dương. Khi vật đang đứng n  ở  O thì đột ngột xuất 
hiện một điện trường đều hướng theo phương nằm ngang, cường độ   E =
tốc cực đại của vật và lực căng cực tiểu của dây treo. 
Câu 3 (2,0 điểm) 
        1.  Một khung dây dẫn hình vng ABCD có điện trở R  O
đượ c đặt trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn  sao cho cạnh AD 
trùng với Oy, AB song song với Ox như hình vẽ. Khung dây  A
có khối lượng m và chiều dài cạnh là b. Hệ  nằm trong từ 
D
trường thẳng đứng, chiều hướng lên, có độ lớn cảm ứng từ 
thay đổi theo quy luật:  B = B0(1 + kx) với B0 và k là các hằng 
số  dương đã biết. Truyền cho khung vận tốc  v0  hướng dọc 
y
theo trục Ox để khung chuyển động tịnh tiến dọc theo trục Ox. 
1

x

B

C

mg
. Tìm vận 
q

v0


Tính qng đường khung đi được cho đến khi dừng lại. Biết trong q trình chuyển động  
khung khơng bị biến dạng và coi độ tự cảm của khung bằng khơng. 
 
ur

 2.  Một từ  trường khơng đều có vecto cảm  ứng từ   B  với độ  lớn được xác định như 
sau: 
Bx = ­kx ; By  = 0 ; Bz = kz +Bo, trong đó k và B0 là các hằng số dương. Một khung dây dẫn 
hình vng cạnh d, khơng biến dạng, khối lượng m, điện trở  bằng khơng, độ  tự  cảm L 
được đặt trong từ trường đó. Ban đầu tâm của khung trùng với gốc tọa độ  O và các cạnh  
song song với trục Ox, Oy. Người ta thả khung cho nó chuyển động và mặt phẳng khung  
dây ln nằm ngang. Viết biểu thức của cường độ  dịng điện cảm ứng trong khung, t = 0  
là lúc bắt đầu thả khung dây. (Hệ trục toạ độ  vng góc Oxyz, trục Oz có phương thẳng  
đứng chiều hướng xuống).
Câu 4(2,0đ)
  Trên mặt nước trong một chậu rất rộng đáy nằm ngang có hai nguồn phát sóng  
đồng bộ  S1, S2 (cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ  và pha ban đầu) dao động điều 
hịa với tần số f = 50Hz, khoảng cách giữa hai nguồn S1S2 = 2d. 
1. Giả thiết d = 12,5cm, tốc độ sóng trên mặt chất lỏng là 100cm/s. M là một điểm trên 
mặt nước, thuộc đoạn S1S2 , biết M dao động với biên độ cực đại gần S1 nhất. Tìm MS1.
2. Người ta đặt một đĩa nhựa trịn bán kính r = 1,2cm (r < d) lên đáy nằm ngang của 

chậu sao cho S2 nằm trên trục đi qua tâm và vng góc với mặt đĩa, bề  dày đĩa nhỏ  hơn  
chiều cao nước trong chậu. Giả  sử  tốc  độ  truyền sóng 
phụ  thuộc vào độ  nơng sâu của nước, vận tốc chỗ  nước   S
S r
sâu là v1  = 0,4m/s, chỗ  nước nơng hơn (có đĩa) là v2  tùy 
2
thuộc
 
bề
 
dày
 
củ a
 
đĩa
  1
(v2  < v1). Biết trung điểm của S1S2  là một cực tiểu giao 
thoa. Tìm giá trị lớn nhất của v2.
Câu 5 (1,5 điểm)
Một vật nhỏ tích điện trượt khơng ma sát, khơng vận 
tốc ban đầu dọc theo đường dốc chính của một mặt phẳng 
nghiêng có góc nghiêng   . Vật chuyển động trong một từ 
trường đều có phương nằm ngang và vng góc với mặt 
phẳng hình vẽ, chiều từ ngồi vào trong. Sau khi trượt được một qng đường l, nó rời mặt 
nghiêng và bay theo một đường phức tạp. 
 1.   Hãy xác định vận tốc của vật lúc bắt đầu rời mặt phẳng nghiêng.
 2.   Hãy xác định mức biến thiên chiều cao  ∆h của vật so với mặt đất trong khi chuyển 
động.
===============Hết=================
2

Họ và tên:.................................................   SBD:.........................................................
Chữ kí giám thị 1:....................................   Chữ kí giám thị 2:.....................................

3