Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc bằng 0,1 rad về phía bên phải rồi truyền cho vật vận tốc 14 cm/s theo phương vuông góc với dây treo về phía vị trí cân bằng.. a2 Tính gia
Trang 1Trang 1/2
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
GIA LAI
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
(Gồm 07 bài, 02 trang)
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CẤP TỈNH (BẢNG B)
NĂM HỌC 2022-2023 Môn: VẬT LÍ Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 17/12/2022
Họ và tên thí sinh: ……… ……… Số báo danh:………
Bài 1 (4,0 điểm)
Cho gia tốc rơi tự do tại nơi treo các con lắc đơn là 2
2
m
g π 10
s
a) Một con lắc đơn dài 20 cm treo tại một điểm cố định Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng
một góc bằng 0,1 rad về phía bên phải rồi truyền cho vật vận tốc 14 cm/s theo phương vuông góc với dây treo về phía vị trí cân bằng Coi con lắc dao động điều hòa Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng từ vị trí cân bằng sang phải, gốc thời gian là lúc con lắc qua vị trí cân bằng lần thứ 3
a1) Viết phương trình dao động đối với li độ dài của con lắc
a2) Tính gia tốc toàn phần của con lắc khi vật qua vị trí có li độ dài 2 cm
a3) Tìm thời điểm vật qua vị trí có gia tốc tiếp tuyến là 98 cm/s2 lần thứ 2023 kể từ thời điểm ban đầu
b) Hai con lắc đơn A và B có chiều dài lần lượt là 64 cm và 81 cm được treo ở trần một căn phòng
Khi các vật nhỏ của hai con lắc đang ở vị trí cân bằng, đồng thời truyền cho chúng các vận tốc cùng hướng sao cho hai con lắc dao động điều hòa với cùng biên độ góc o
5 , trong hai mặt phẳng song song nhau Gọi khoảng thời gian ngắn nhất kể từ lúc truyền vận tốc đến lúc hai dây treo song song nhau là τ Tổng quãng đường dài nhất của A và B trong cùng khoảng thời gian 2022τ là bao nhiêu?
Bài 2 (3,0 điểm)
Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp A và B cách nhau 12 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u = u = 2cos40πt (cm) Xét điểm M trên mặt nước có sóng truyền qua, 1 2 cách A và B những đoạn tương ứng là d1 = 4,2 cm và d2 = 9 cm Coi biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền đi, biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 32 cm/s
a) Tính bước sóng và viết phương trình sóng tổng hợp tại điểm M
b) Tính số điểm cực đại và số điểm cực tiểu giao thoa trong khoảng AB
c) Gọi N là một điểm nằm trên đường vuông góc với AB tại A dao động với biên độ cực đại Đoạn
AN có giá trị nhỏ nhất là bao nhiêu?
d) Xét đoạn thẳng CD = 4 cm trên mặt nước có chung đường trung trực với AB Tính khoảng cách lớn
nhất từ CD đến AB sao cho trên đoạn CD chỉ có 3 điểm dao động với biên độ cực đại
Bài 3 (2,0 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ bên Các nguồn điện có các
suất điện động E1 = 6 V; E2 = 12 V và điện trở trong r = r = 3 Ω 1 2
Biến trở có thể thay đổi giá trị điện trở R từ 0 đến 20 Ω Một X
bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có các điện cực bằng đồng
và có điện trở R = 1 Ω và được mắc vào 2 điểm A và B Bỏ qua
điện trở dây nối
a) Điều chỉnh điện trở của biến trở đến giá trị R = 6 Ω Xác định khối lượng đồng bám vào catốt X sau 16 phút 5 giây và điện năng tiêu thụ của bình trong thời gian trên Biết khối lượng mol nguyên tử và hóa trị của đồng là A = 64 và n = 2; hằng số Fa-ra-đây F = 96500 C/mol
b) Điều chỉnh giá trị biến trở để công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt cực đại Tính giá trị R của X biến trở và công suất cực đại đó
E 2 , r 2
B
E 1 , r 1
R X
A
Trang 2Trang 2/2
Bài 4 (3,0 điểm)
Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch có điện trở
thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp thì dòng điện
trong đoạn mạch có cường độ i Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn
sự phụ thuộc của tích u.i theo thời gian t
a) Tính hệ số công suất của đoạn mạch
b) Biết công suất tiêu thụ của đoạn mạch trên là 100 W, điện áp
hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch là 200 V Tính R
Bài 5 (3,0 điểm)
Đầu trên của hai thanh ray kim loại thẳng, song song cách nhau
một đoạn L, đặt thẳng đứng nối với hai cực của tụ điện có điện dung C
bằng dây dẫn Hiệu điện thế đánh thủng tụ là UT Hệ thống được đặt
trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B vuông góc với mặt
phẳng hai thanh như hình vẽ bên Một thanh kim loại MN có khối lượng
m, chiều dài L, trượt từ đỉnh hai thanh ray xuống dưới với vận tốc ban
đầu v0 Cho rằng trong quá trình trượt MN luôn tiếp xúc và vuông góc
với hai thanh ray Giả thiết các thanh ray đủ dài và bỏ qua điện trở của
mạch điện, ma sát không đáng kể, gia tốc rơi tự do là g
a) Chứng minh rằng chuyển động trượt của thanh MN là chuyển động thẳng nhanh dần đều Tìm
gia tốc của nó
b) Xác định thời gian trượt của thanh MN cho đến khi tụ C bị đánh thủng
Bài 6 (3,0 điểm)
Một xilanh đặt thẳng đứng, bịt kín hai đầu, được chia làm hai phần bởi một pit-tông nặng cách nhiệt Cả hai bên pit-tông đều chứa cùng một lượng khí lý tưởng xác định Ban đầu khi nhiệt độ khí của hai phần như nhau thì thể tích phần khí ở trên pit-tông gấp 2 lần thể tích phần khí ở dưới pit-tông Hỏi nếu nhiệt độ của khí ở phần trên pit-tông được giữ không đổi thì cần phải tăng nhiệt độ khí ở phần dưới pit-tông lên bao nhiêu lần để thể tích khí ở phần dưới pit-tông gấp 2 lần thể tích khí ở phần trên pit-tông?
Bỏ qua ma sát giữa pit-tông và xilanh
Bài 7 (2,0 điểm)
Cho lò xo nhẹ có độ cứng k, một quả cầu rỗng có khối lượng riêng D, một cốc nước có khối lượng riêng D0 (D0 < D) Với dụng cụ là một chiếc thước thẳng có độ chia nhỏ nhất là mm, em hãy trình bày
phương án xác định thể tích phần rỗng của quả cầu (trình bày cơ sở lý thuyết, tiến trình thí nghiệm)
- HẾT -
* Thí sinh không được sử dụng tài liệu;
* Giám thị không giải thích gì thêm
B v
C
N M