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

SỞ GD & ĐT BÌNH PHƯỚC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 12 THPT NĂM 2012

ĐỀ CHÍNH THỨC

Mơn thi: VẬT LÍ
Thời gian làm bài: 180 phút
(Khơng kể thời gian phát đề)

(Đề thi có 03 trang)

Câu 1 (1,5 điểm): Một chất điểm dao động điều hòa trên trục xx’, vận tốc của chất điểm có
2 

biểu thức là v  10 cos 10t 
  cm / s  , trong đó t tính bằng giây. Khi chất điểm có li độ
3 

1cm lần thứ nhất (kể từ t = 0) thì pha dao động của nó là bao nhiêu?
Câu 2 (1,5 điểm): Một chất điểm dao động điều hòa trên trục xx’, vận tốc của chất điểm khi
qua vị trí cân bằng là 10 3 cm / s . Tại thời điểm t, vận tốc và li độ của chất điểm lần lượt là
10cm / s và 2cm thì gia tốc của chất điểm là bao nhiêu?
Câu 3 (1,5 điểm): Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên trục xx’ với biên độ 10 cm.
Vật nặng có khối lượng 100g . Vận tốc cực đại là 1m / s . Tính hợp lực cực đại tác dụng lên vật.
Câu 4 (1,5 điểm): Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, lị xo có khối lượng khơng đáng kể, quả
nặng được coi là chất điểm, bỏ qua mọi lực cản. Kéo quả nặng dọc theo trục của lò xo ra khỏi
vị trí cân bằng rồi thả nhẹ cho con lắc dao động điều hòa. Độ lớn lực đàn hồi cực đại và cực
tiểu trong quá trình dao động lần lượt là 8 N và 2 N. Tìm khối lượng của quả nặng.
Lấy g  10 m / s 2 .

Câu 5 (1,0 điểm): Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang khơng ma sát, lị xo nhẹ có
độ cứng 100, 0 N / m , một đầu lò xo gắn cố định vào tường, đầu cịn lại gắn với vật nặng có
17
khối lượng 1,0 kg . Người ta dùng một giá chặn tiếp xúc với vật làm cho lò xo bị nén lại
cm .
3
Cho giá chặn chuyển động dọc trục lò xo theo chiều hướng về vị trí lị xo khơng biến dạng với
gia tốc 3, 0 m / s 2 . Khi giá chặn tách khỏi vật thì con lắc dao động điều hịa. Tính biên độ dao
động của con lắc.
Câu 6 (0,75 điểm): Một con lắc đơn có chiều dài dây treo khơng thay đổi và khơng dẫn điện,
quả nặng có thể tích điện. Hệ thống được đặt trong điện trường đều, vectơ cường độ điện
trường có phương thẳng đứng và có chiều từ trên xuống dưới. Khi quả nặng chưa tích điện thì
chu kì dao động điều hịa của con lắc là T0  0, 7s . Khi quả nặng tích điện tích q1 thì chu kì dao
động điều hịa của con lắc là T1  3,5s . Khi quả nặng tích điện tích q2 thì chu kì dao động điều
q
hịa của con lắc là T2  0,5s . Tính tỉ số 1 .
q2
1


Câu 7 (1,0 điểm): Một sóng cơ học truyền theo trục Ox từ điểm M đến điểm N với bước sóng
bằng 2cm , biên độ của sóng khơng đổi trong q trình truyền đi. Biết MN  15cm . Tính vận
tốc dao động của phần tử tại điểm N khi vận tốc dao động của phần tử tại điểm M bằng
1cm / s .
Câu 8 (0,75 điểm): Tại hai điểm A và B trên mặt nước có hai nguồn kết hợp dao động theo
phương thẳng đứng có phương trình u1  u 2  a cos 2ft , bước sóng do mỗi nguồn phát ra là
 . Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại và cùng pha với hai nguồn trên khoảng AB.
Biết AB  7 .
Câu 9 (0,75 điểm): Một nguồn phát sóng âm tại O truyền theo mọi hướng trong không gian
(bỏ qua sự hấp thụ âm của môi trường). Hai điểm A, B cùng nằm trên một hướng truyền sóng

cách O lần lượt là 3 m và 12 m. Điểm C nằm trong khoảng AB có mức cường độ âm bằng
trung bình cộng của mức cường độ âm ở A và B. Tính khoảng cách CO.



Câu 10 (1,25 điểm): Đặt điện áp u  200 2 cos 100t    V  vào hai đầu một đoạn mạch
4

điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp. Cường độ


dịng điện qua mạch có biểu thức là i  4 2 cos 100t    A  . Tính R.
12 

Câu 11 (1,0 điểm): Đặt điện áp u  100 2 cos100t  V  vào hai đầu một đoạn mạch điện gồm
điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp. Các giá trị R, L và C hữu hạn và


khác 0. Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có biểu thức là u L  200cos  100t    V  . Viết biểu
2

thức điện áp giữa hai đầu điện trở thuần R.
Câu 12 (0,75 điểm): Đặt điện áp u  U 2 cos t vào hai đầu A, B của một đoạn mạch điện
xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở r, điện trở thuần R và tụ điện C mắc nối tiếp theo thứ tự
trên. Gọi M là điểm nối giữa cuộn dây và điện trở R, N là điểm nối giữa điện trở R và tụ điện
U
C. Biết quan hệ giữa các điện áp hiệu dụng là: U AM  U MN 
; U NB  U . Tính độ lệch pha
3
của điện áp ở hai đầu đoạn mạch AM so với cường độ dòng điện.

Câu 13 (0,75 điểm): Đặt điện áp u  U 0 cos t vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở thuần
R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp. Điện áp hiệu dụng trên các phần tử R, L và C
lần lượt là 100 V, 200 3 V và 100 3 V . Tính điện áp tức thời ở hai đầu mạch tại thời điểm
điện áp tức thời trên điện trở R là 50 2 V và đang tăng.

2


Câu 14 (1,5 điểm): Chiếu xiên một tia sáng từ nước (chiết suất nn) đến mặt phân cách giữa
nước và khơng khí với góc tới i, tia sáng bị phản xạ toàn phần  igh  i  900  . Người ta đặt
thêm một bản thủy tinh (chiết suất ntt; ntt > nn) có hai mặt phẳng song song sát mặt nước tại
điểm phản xạ toàn phần (mặt tiếp xúc với mặt nước là một trong hai mặt song song của bản và
bề dày của bản rất nhỏ so với chiều dài của các bản phẳng song song). Hãy giải thích và vẽ tiếp
đường đi của tia sáng.
Câu 15 (1,5 điểm): Nhiệt dung mol của khí lí tưởng trong một q trình nào đó được biến đổi

theo định luật C  , trong đó  là một đại lượng khơng đổi. Tìm:
T
a. Cơng A thực hiện bởi 1 mol khí khi nó được làm nóng lên từ nhiệt độ T1 đến nhiệt
độ T2 = 2T1.
b. Phương trình liên hệ các thơng số p và V trong q trình đó.
Câu 16 (1,5 điểm): Trên mặt bàn nằm ngang gắn một khung dây
dẫn mảnh hình vng cạnh a (Hình vẽ). Trên khung đặt một
thanh có khối lượng M song song với cạnh bên của khung và
a
cách cạnh này một khoảng b  . Khung và thanh được làm từ
4
cùng một loại dây dẫn có điện trở trên một đơn vị dài là  . Tại
một thời điểm nào đó, người ta tạo một từ trường có vectơ cảm
ứng từ vng góc với mặt phẳng khung. Hỏi thanh chuyển động

với vận tốc bằng bao nhiêu sau thời gian thiết lập từ trường, nếu
giá trị của cảm ứng từ sau khi từ trường đã ổn định bằng B0 ?
Bỏ qua sự dịch chuyển của thanh sau khi từ trường đã ổn định
và ma sát giữa trục và khung.

(Hình vẽ Câu 16)

Câu 17 (1,5 điểm): Để đo gia tốc rơi tự do g tại một nơi trên mặt đất, người ta dùng một con
lắc đơn có chiều dài  thay đổi được. Các phép đo chu kì T phụ thuộc vào chiều dài  theo
bảng sau:
Lần đo
 m

1
1,01

2
1,21

3
0,99

4
0,81

5
0,66

6
0,75

T s

2,015

2,206

1,996

1,806

1,633

1,739

Căn cứ vào số liệu ở bảng trên, hãy xác định gia tốc rơi tự do tại nơi làm thí nghiệm bằng
phương pháp tuyến tính hóa đồ thị.
----------HẾT---------Họ tên thí sinh: ……………………………………………. Số báo danh: …………………
Giám thị coi thi khơng giải thích gì thêm.
3