Thi HSG 12 THPT tinh Hai Duong 2017 mon Vat Ly

<span class='text_page_counter'>(1)</span>SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG ĐỀ CHÍNH THỨC. KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2017 – 2018 MÔN THI : VẬT LÝ Thời gian làm bài : 180 phút (Đề thi gồm 06 câu, 02 trang). Câu 1 (2,0 điểm): Một con lắc lò xo, một đầu cố định, đầu còn lại gắn với vật nặng có khối lượng m = 400g, lò xo nhẹ có độ cứng k = 80 N/m đặt trên mặt phẳng nằm ngang. Vật đang ở vị trí lò xo không bị biến dạng. Kéo vật dọc theo trục lò xo đến vị trí lò xo dãn 10cm rồi thả nhẹ cho vật dao động dọc theo trục lò xo. Chọn trục Ox trùng với trục lò xo, gốc O là vị trí của vật khi lò xo không bị biến dạng, chiều dương theo chiều lò xo dãn. 1. Bỏ qua ma sát, vật dao động điều hòa. Chọn gốc thời gian là lúc vật có li độ x = 5cm và đang giảm. a. Viết phương trình dao động của vật. b. Tìm tốc độ trung bình của vật trong thời gian từ lúc t = 0 đến khi vật tới vị trí lò xo bị nén 5cm lần đầu tiên. 2. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là  0,1 . Cho g = 10m/s2. a. Tìm độ nén cực đại của lò xo. b. Tìm tốc độ của vật ngay khi nó tới vị trí lò xo không biến dạng lần thứ 2. Câu 2 ( 2,0 điểm): 1. Một con lắc đơn gồm dây treo nhẹ không dãn, vật nặng có khối lượng m được treo tại nơi có gia 2 tốc trọng trường g 10m / s . Kích thích cho vật dao động điều hòa với phương trình  )rad 2 6 . Lấy  10 . a. Tìm chiều dài của dây treo và tốc độ cực đại của vật nặng.  0,15cos(2t . Tìm góc giữa vectơ gia tốc của vật và phương thẳng đứng tại vị trí vật có li độ  0,1rad b. 2. Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình tương ứng là   x 2 A 2 cos  t   cm x1 A1cos(t)cm; 3  , tần số góc  không đổi. Phương trình dao động tổng hợp của hai dao động trên là x 2 3cos(t )cm . Tìm giá trị lớn nhất của (A1  A 2 ) , và tìm  khi đó. Câu 3 (2,0 điểm): P1 MP2 v 4790m / s Một prôtôn đang chuyển động thẳng đều với tốc độ 0 thì bay vào miền không gian giới hạn bởi hai mặt phẳng thẳng đứng vi 0  P1  ;  P2  song song với nhau và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ Hề n   B (Miền 1). Miền này có từ trường đều với vectơ cảm ứng từ 1 vuông góc B1 d 11 3 B  5.10 T 1 với mặt phẳng hình vẽ, hướng từ trong ra, , bề rộng của miền H d1 0, 75cm ì này là . Ngay khi đi vào miền 1 ở vị trí H trên mặt phẳng  P1  , vectơ vận tốc v0 hợp với phương nằm ngang góc  300 (Hình 1). nh Khối lượng và điện tích của prôtôn tương ứng là 1 m p 1, 67.10 27 kg ; q p 1, 6.10  19 C . Bỏ qua tác dụng của trọng lực, ma sát, lực cản. Prôtôn chỉ chuyển động trong mặt phẳng hình vẽ. 1. Xác định bán kính quỹ đạo của prôtôn trong miền 1..  .

<span class='text_page_counter'>(2)</span> 2. Xác định thời gian prôtôn chuyển động trong miền 1.. P  3. Sau khi ra khỏi miền 1 ở một điểm nào đó trên mặt phẳng 2 , prôtôn tiếp tục chuyển động vào  P  ;  P3  song miền 2, giới hạn bởi hai mặt phẳng thẳng đứng 2 P1 MP2 MP3 song với nhau và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ (Hình 2).  i i B2 v0ề ề Miền 2 có từ trường đều với vectơ cảm ứng từ vuông  3 n nQ góc với mặt phẳng hình vẽ, hướng từ ngoài vào, B2 10 T , bề H   d 0,5cm rộng của miền này là 2 . Sau đó prôtôn tiếp tục chuyển B1 1 B2 2 d1 d 2 P3   H động ra khỏi miền 2 tại điểm S trên mặt phẳng . Xác định ì khoảng cách QS. Biết Q là chân đường vuông góc từ H tới mặt n P  phẳng 3 h Câu 4 (1,5 điểm): 2 Thấu kính hội tụ L1 và thấu kính phân kì L2 có các tiêu L2 L1 cự tương ứng là f1 15cm, f 2  15cm được đặt đồng trục như B hình vẽ. Vật sáng AB phẳng mỏng được đặt vuông góc với trục chính trong khoảng giữa hai quang tâm O 1, O2 (Hình vẽ), O1 O2 A A nằm trên đoạn O1O 2 . Biết O1O 2 40cm ..  . a. Đặt vật ở vị trí cách đều hai thấu kính, tìm vị trí ảnh của AB cho bởi mỗi thấu kính. b. Xác định vị trí đặt vật AB trên đoạn O1O 2 để hai ảnh có vị trí trùng nhau. c. Đặt vật AB trên đoạn O1O2 . Gọi A1B1 là ảnh của AB qua thấu kính L1 , A 2 B2 là ảnh của AB qua thấu kính L2. Xác định vị trí đặt vật AB trên đoạn O1O2 để A1B1 2A 2 B2 . Câu 5 (1,5 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có suất điện động E = 8V, K R  3  R  3  A 1 2 điện trở trong r 2 . Điện trở của đèn là ; , AB là một biến trở, con chạy C. Ampe kế lí tưởng, bỏ qua điện trở dây nối và E ,r khóa K. a. Nếu điện trở toàn phần của biến trở AB bằng R. Khoá K mở, di chuyển con chạy C người ta nhận thấy khi điện trở của phần AC (của biến trở AB) có giá trị 1 thì đèn tối nhất. Tìm R. C b. Nếu điện trở toàn phần của biến trở AB bằng R'. B Khóa K đóng, di chuyển con chạy C người ta nhận thấy khi điện trở của phần AC (của biến trở AB) bằng 6 thì ampe kế chỉ 1,6A. Tính công của nguồn điện trong thời gian 1 phút. Câu 6 ( 1 điểm): Cho sơ đồ thí nghiệm như hình vẽ. Ống dây - Một ống dây có lõi sắt cố định, nằm ngang nối với ăcquy qua khoá K đang ngắt. - Để một vòng nhôm nhẹ, kín, có thể chuyển động không ma sát trên lõi sắt ở gần đầu ống dây. - Đóng nhanh khoá K thì vòng nhôm chuyển động về phía nào? Giải thích?. R1. D. R2 A. Lõi sắt. Vòng nhôm.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> ...............................Hết.................................. Họ và tên thí sinh : .................................................Số báo danh:....................... Chữ kí giám thị 1:..................................Chữ kí giám thị 2:................................ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG VẬT LÝ 12 – NĂM HỌC 2017 – 2018. P1 .  B1.  P2 . v0.  F. E. H. L. R E,r. .  R1. R. D. L. O '.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> B A. d1. C. R2. D. x=6 Câu 1 (2,0 điểm). P1.  A 2  /3.   FL '. .  B1.  A a. Ta có:  10 2rad / s   R Con lắc lò xo nằm ngang, thảR1nhẹ vật tại vị trí lò xo giãn 10cm Nội dung. E,r. x. A.  A 10cm D B C  x 5cm R2     3 t 0 thì:  v  0 (R- x). . O. . H . FL.  A1. . Điểm E KS N Q R . v0. O. B2. 0,25 D d2. d1. ( P )  P  2. 0,25. Khi.   x 10cos  10 2t   cm 3  Phương trình dao động:. t. b. Khi lò xo nén 5cm lần thứ nhất thì s = 10cm, s  v tb  135, 047cm / s t. T 6. 0,25. . 0,25.  a a  ht. Giả sử tại thời điểm ban đầu lò xo dãn A1 sau 1/2 chu kì vật đến at biên và lò xo nén cực đại 1 đoạn A2. Năng lượng mất đi là do ma sát chuyển thành nhiệt. Theo định luật bảo toàn năng lượng: 1 1 kA12  kA 22 Ns 2 2 1 2 1  kA1  kA 22 .m.g.(A1  A 2 ) 2 2 2mg  A1  A 2  0, 01m 1cm k. W  A ms . Độ nén cực đại của lò xo: A2 = 10 - 1 = 9cm. 0,25. b. Khi vật qua O lần 2 thì vật đã đi được quãng đường 0,28m. Theo định luật bảo toàn năng lượng. 0,25. Thay số ta được: Câu 2: (2 điểm). 0,25. 1 1 kA12  mv 2 Ns 2 2 v 1, 2m / s. 0,25. a. g g    2 0, 25m   3  0  0 g  m / s 0, 24m / s 40 . v max. 0,25 0,25. 3. V M.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Chú ý: Nếu học sinh giải theo cách khác và đúng, vẫn có điểm tối đa của phần đó..

<span class='text_page_counter'>(6)</span>