Tính thời gian từ khi bắt đầu chuyển động đến khi m tách khỏi giá đỡ.. Viết phương trình dao động của vật m.. Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng của nó khi không có D, chiều dương hướng x
Trang 1Sở GD - ĐT Bắc Giang
Cụm chuyên môn THPT Hiệp Hoà
Đề thi học sinh giỏi cấp cơ sở đợt 2
Môn Vật Lí 12
Bài 1: (2đ)
Lò xo có k = 100 N/m ; m = 1 kg, treo thẳng đứng như hình vẽ
Lúc đầu giữ giá đỡ D sao cho lò xo không bị biến dạng Sau đó
cho D chuyển động thẳng đứng xuống dưới nhanh dần đều không
vận tốc ban đầu với a = 2 m/s2
1 Tính thời gian từ khi bắt đầu chuyển động đến khi m tách khỏi giá đỡ
2 Viết phương trình dao động của vật m Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng của nó khi không có D, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là thời điểm m ở vị trí thấp nhất
Cho g = 10 m/s2 ; Fc= 0 ; mLX = 0;
Bài 2: (2đ) Cho mạch điện như hình vẽ:
Cuộn dây có R0 cố định còn độ tự cảm L thay đổi; điện trở R thay đổi; Ra=0;
Rv=
1 Để R ở giá trị R1, độ tự cảm L ở L1, khóa K mở, chỉ 1A và dòng điện nhanh pha hơn UAB là Vôn kế chỉ 120 (v) và hiệu điện thế 2 đầu vôn kế nhanh pha hơn
6
dòng điện trong mạch là Tìm R1, L1, C1, R0
3
2 Thay R đến giá trị R2 và L đến giá trị L2 Khi khóa K đóng, dòng điện trong mạch lớn gấp 3 lần khi K mở và 2 dòng điện này vuông pha với nhau Tìm hệ số công suất của mạch khi K mở
Bài 3 (2đ)
V
R
K
C2
k
D m
B
Trang 2m
B C
Cho vật sáng AB trước thấu kính O1 có f1= 20 cm, sau O1 là O2 và màn E
Cho AB cách thấy kính O2 và màn E với khoảng cách là 85 và 95 cm Có 2 vị trí của
O1 cách nhau 30 cm cho ảnh rõ nét của AB trên màn E
Xác định tiêu cự của thấu kính O2
Bài 4 (2đ)
Cho mạch dao động lý tưởng như hình vẽ
Điện tích dao động theo phương trình q = Q0sinwt
Bộ tụ gồm 2 tụ C1 như nhau được cấp năng lượng
W0= 10-6(J) từ nguồn 1 chiều có
E = 4(v) Chuyển khóa K từ vị trí 1 sang vị trí 2, cứ
sau những khoảng thời gian bằng nhau T1= 10-6 (s)
thì năng lượng của tụ và của dây lại bằng nhau
1 Xác định cường độ dòng điện cực đại trong cuộn dây
2 Người ta đóng khóa K1 trong lúc cương độ dòng điện trong cuộn dây đạt giá trị cực
đại Tính lại hiệu điện thế cực đại trong cuộn dây
Bài 5 (2 đ)
Cho m = 0,2kg treo vào dây BC không giãn, đầu trên của dây gắn vào lò
xo có K = 20N/m (xem hình vẽ)
- Tại thời điểm t = 0, ta kéo m xuống dưới vị trí cân bằng 1 đoạn x0 rồi thả
nhẹ
- Chọn chiều trục Ox hướng xuống gốc toạ độ O ở vị trí cân bằng, g =
10m/s2
1 Viết phương trình dao động của vật m
2 Sợi dây CB chịu được lực kéo 3N; tìm điều kiện của x0 để m dao động điều hòa
-Hết -E
K
L
DeThiMau.vn
Trang 3Sở GD - ĐT Bắc Giang
Cụm chuyên môn THPT Hiệp Hoà
Năm học 2007 - 2008
Hướng dẫn chấm đề thi học sinh giỏi cấp cơ sở đợt 2
môn vật lí: 12
Bài 1
1.(0,75đ)
P – N – Fđ = ma
- Khi N = 0 thì m tách khỏi D
mg – kx = ma
k
a
g
m( )
mà x = at2 t = = 0,2 = 0,283 (s)
2
1
a
x
2
2
2.(1,25 đ)
m
k
1 100
VT cân bằng là 0
mg = k∆x ∆x = = 0,1m = 10cm
k mg
Khi tách khỏi D vật m có li độ OM
OM = x0 = ∆x – MN
= ∆x – x = 10 – 8 = 2cm
Vận tốc m khi tách khỏi D (ở vị trí M là)
v = at = 2.0,2 2= 0,4 2 m/s
A = ( )= 0,06 m = 6 cm
2
2 2 0
w
v
x
Và t = 0 khi x = A φ = π/2
x = 6sin(10t + π/2) (cm)
Bài 2:
Câu 1 (0,5đ)
Từ giản đồ
R0 = 60 Ω L1 =
3 6 , 0
P + N + Fđ = ma
P
N
Fđ
O
N M
U R0 U R1+R0
U
I
30 60
Trang 4C1 = 17,3 μF R1 = 78,5 Ω
Câu 2 (1,5đ)
R’ = R2 + R0
Khi K mở: tg φm= 2 ' 1
1
R
w c
wl
Khi K đóng: tg φđ = 2 ' mà c = c1+ c2
1
R cw
wl
Biết im vuông góc iđ nên tg φm
=-d
tg 1
1 2 2
wc wl
2 2
'
)
1 (
wc wl
Mà Zm= 3Zđ (vì Iđ = 3Im)
tg2φm= 8 + 9 tg2φđ ==> φm= 0,32
10
1
Bài 3 (2đ):
Với vị trí 1: AB o1 A1B1 o2 A2B2
d1 d’1 d2 d’2
có d’2= 95 – 85 = 10 cm
Với vị trí 2: AB o1 A’B’ o2 A”B”
D1 D’1 D2 D’2
có D’2= 95 – 85 = 10 cm
vì d’2= D’2= 10 cm d2 = D2
Từ sơ đồ 1: d’1 = =
1 1
1 1
f d
d f
20
1
1
d d
d2= 85 – d1–
20
20
1
1
d d
Sơ đồ 2: D2= 85 – (d1 + 30) –
20 30
) 30 (
20
1
1
d d
Vì d2 = D2 => d2 – 10d1 – 600 = 0
d1 = 30 cm
Thay có d2 = -5 cm
f2= ' = … = -10cm
2 2
' 2
2
d
d
d
d
1
1
0,5đ
0,5đ
0,5đ
DeThiMau.vn
Trang 5Bài 4 (2đ)
1 (1đ)
w0= I0 =
2
2
0
LI
L
w0
2
Vẽ đồ thị năng lượng và thấy T = 4T1= 4.10-6 (s)
T = 2π LC b T2 = 4π2.LCb
L =
b
C
T
2 2
Mà w0 = Cb.U0 = CbE2 Cb = = =0,125.10-6 (F)
2
1
2
1
2 0 2
E
w
8
b
C u
T w
.
2
2 2 0
2 (1đ)
Khi K1 đóng Imax ở cuộn dây thì tụ không tích điện Đồng thời C1 bị nối tắt
………
Khi K1 chưa đóng: w0 = Cb.U02 = U0
2
1
2
1
2 1
C
Khi K1 đóng: w0 = C1.U012
2 1
C1.U012 = C1.U0 U01= 2,83 (v)
2
1
4 1
Bài 5
1 (0,5đ)
Phương trình x = 2sin(10t + π/2) (cm)
2 (1,5đ)
P – T = ma = m(-w2x)
T = P + mw2x
T = 2 + 20Asin(10t + π/2) (N)
- Điều kiện cho m dao động điều hòa là CB luôn căng
Với x = (+A; -A)
0 < x ≤ 5 cm
N T
T
T
Max 3
0
