Đề thi hsg Vật Lý tỉnh Quảng Ninh năm 2021. Mang tính chất tham khảo cho mọi học sinh cả nước để hiểu về cấu trúc và kiến thức của đề thi hsg Vật Lý 12, đặc biệt là các bạn ở tỉnh Quảng Ninh có nhu cầu tham khảo
Trang 11
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TỈNH QUẢNG NINH
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT NĂM 2021
Môn thi: VẬT LÍ - Bảng A Ngày thi: 21/12/2021
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề
(Đề thi này có 02 trang)
Câu 1 (3,0 điểm)
Một vật nhỏ có khối lượng m = 100 g được thả không vận tốc đầu từ điểm A trên mặt phẳng nghiêng nhẵn có độ cao hA = 50 cm so với mặt sàn nằm ngang như Hình 1 Mặt phẳng nghiêng cố định Gọi B là chân mặt phẳng nghiêng Biết AB = 100 cm Lấy g = 10 m/s2
1 Xác định tốc độ của vật ngay khi vật qua điểm B và thời gian vật trượt trên đoạn AB
2 Sau khi vật trượt qua B thì tiếp tục trượt trên sàn ngang đoạn BD rồi trượt lên mặt nêm Ban đầu nêm đang đứng yên Biết nêm có khối lượng M = 300 g và đỉnh E cao hE = 40 cm Coi mặt sàn ngang nhẵn và đủ rộng Bỏ qua mọi ma sát, lực cản và mất mát năng lượng do va chạm a) Hãy chứng tỏ rằng vật không lên đến đỉnh E của nêm
b) Tính tốc độ của vật, tốc độ của nêm ngay khi vật trở lại mặt sàn ngang
Câu 2 (3,5 điểm)
Một vật sáng nhỏ AB cao 1cm đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (A nằm trên trục chính) Thấu kính có tiêu cự 20 cm
1 Vật AB cách thấu kính 30 cm Xác định vị trí và chiều cao ảnh của AB qua thấu kính Vẽ ảnh
2 Xác định vị trí của AB để ảnh của nó qua thấu kính cao 5 cm
3 Giữ AB cố định, ban đầu vật cách thấu kính 25 cm cho ảnh A1B1 Cho thấu kính tịnh tiến dọc
theo trục chính, ra xa AB với tốc độ không đổi bằng 3 cm/s, sau thời gian t thì ảnh của AB là A2B2 Biết vị trí ảnh A2B2 trùng với vị trí ảnh A1B1 Tìm thời gian t
Câu 3 (4,0 điểm)
Một con lắc lò xo dao động theo phương nằm ngang, gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 50 N/m và quả cầu nhỏ có khối lượng m = 200 g, mang điện tích q = +5C không đổi trong quá trình dao động Một đầu lò xo gắn cố định tại điểm Q Bỏ qua mọi ma sát, lấy 2
10
Tại thời điểm ban đầu, quả cầu có li độ x0 = 2 cm và đang chuyển động với tốc độ 10 3 cm/s hướng ra xa điểm Q Chọn
trục Ox như Hình 2, gốc tọa độ O trùng với vị trí cân bằng của quả cầu
1 Viết phương trình dao động của quả cầu
2 Tìm thời điểm quả cầu đi qua vị trí cân bằng
lần thứ 5
3 Tại thời điểm t1 = 64
15s thì bật điện trường đều có véctơ cường độ điện trường phương ngang,
theo chiều dương của trục Ox và độ lớn E = 105 V/m Đến thời điểm t2 = t1+ 7
30s thì ngắt điện trường Tính tốc độ cực đại của quả cầu sau khi ngắt điện trường
Q
(+)
Hình 2
A
hA
hE
D
m
E
Hình 1
Trang 22
Câu 4 (3,5 điểm)
Tại hai điểm A và B trên mặt chất lỏng cách nhau 12 cm có hai nguồn phát sóng kết hợp
2 cos(40 )
A B
u u t mmdao động theo phương vuông góc với mặt chất lỏng Xét điểm M trên mặt chất lỏng cách A và B lần lượt là 9 cm và 17 cm Coi biên độ sóng không đổi, tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 32 cm/s
1 Tìm bước sóng và viết phương trình sóng tổng hợp tại điểm M
2 Xác định số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn MB
3 Gọi C, D là hai điểm trên mặt chất lỏng sao cho ABCD là hình thang cân (AB//CD), CD = 8 cm Trên đoạn CD có 8 điểm không dao động và hình thang cân ABCD có diện tích SABCD lớn nhất Xác định SABCD
Câu 5 (4,5 điểm)
1 Đoạn mạch AB như Hình 3 Biết R20 3( ) , cuộn thuần cảm có L 0,5( )H
, tụ điện C có
điện dung thay đổi được Đặt vào hai đầu A, B điện áp 40 2 cos(100 )( )
4
AB
a) Điều chỉnh điện dung
3
1
10 ( ) 3
Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch AB và tính công suất tiêu thụ điện trên đoạn mạch AB
b) Điều chỉnh điện dungCC2 thì điện áp uMB lệch pha 5
6
so với điện áp uAM Tìm C2 c) Điều chỉnh điện dungCC3 thì điện áp hiệu dụng trên đoạn AM đạt giá trị cực đại Tìm C3
và điện áp hiệu dụng cực đại đó
2 Đoạn mạch PQ thứ tự gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn thuần cảm L mắc nối tiếp (R và
C không đổi, L thay đổi được) Đặt vào hai đầu P, Q điện áp u PQ 160 2 cos(100 t )( )V
(
) Khi L = L1 thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 200 2 cos(100 )( )
2
L
Khi
L = L2 thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch chứa điện trở thuần R và tụ điện C là
200 2 cos(100 )( )
RC
Câu 6 (1,5 điểm)
Cho mạch điện như Hình 4 R0 là điện trở bảo vệ mạch Bỏ qua
điện trở dây nối và khóa K, ampe kế A có điện trở rất nhỏ, vôn kế
V có điện trở rất lớn.Đóng khóa K và điều chỉnh biến trở R thấy:
Khi R = R1 thì ampe kế và vôn kế chỉ lần lượt là 0,1 (A); 3,0 (V)
Khi R = R2 thì ampe kế và vôn kế chỉ lần lượt là 0,3 (A); 2,6 (V)
Xác định suất điện động E và điện trở trong r của nguồn điện
-Hết -
(Thí sinh không được sử dụng tài liệu, cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)
Họ và tên thí sinh : Số báo danh : Chữ kí của cán bộ coi thi 1 : Chữ kí của cán bộ coi thi 2 :
K
Hình 4
A
V
E , r
M
Hình 3