Vật m1 được đặt trên mặt phẳng nằm ngang, m2 có thể dao động tự do trong mặt phẳng thẳng đứng.. Nâng m2 đến vị trí lò xo không biến dạng rồi truyền cho nó vận tốc v0 hướng thẳng đứng xuố
Trang 11
Sở giáo dục và đào tạo Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 12 THPT
Môn Vật Lý (Vòng 1)
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
( Đề thi gồm 05 bài trong 02 trang)
Câu 1 ( 5 điểm):
Hai vật m1 = 4kg và m2 = 1kg được nối với nhau bởi một lò xo có độ cứng k =
400 N/m, khối lượng không đáng kể Vật m1 được đặt trên mặt phẳng nằm ngang, m2 có thể dao động tự do trong mặt phẳng thẳng đứng Bỏ qua mọi ma sát, lấy g = 10 m/s2 Nâng m2 đến vị trí lò xo không biến dạng rồi truyền cho nó vận tốc v0 hướng thẳng đứng xuống dưới
1 Giả sử m1 được giữ cố định:
a) Cho v0 = 100 cm/s Biết m2 dao động điều hoà Chọn trục toạ độ Ox thẳng đứng hướng xuống dưới, O trùng vị trí cân bằng của m2, gốc thời gian là lúc truyền vận tốc cho m2.Viết phương trình dao động của m2 b) Lập biểu thức tính biên độ dao động của m2 theo v0
2 Vật m1 không được giữ cố định Tìm điều kiện của v0 để khi m2 dao động m1 không bị nhấc lên khỏi mặt phẳng ngang
Câu 2 (5 điểm):
Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ: uAB =
U 2sin2ft (V) trong đó U là hằng số, f có thể thay
đổi Cuộn dây thuần cảm, vôn kế và ampe kế là lí
tưởng Lấy 2 10
1 Khi tần số dòng điện là f các vôn kế V, V1,
V2 lần lượt chỉ các giá trị 37,5V; 50V và
17,5V
a) Hãy chứng minh R 0 b) Biết ampe kế chỉ 0,1A Tính R, ZL, ZC
2 Nếu thay đổi tần số dòng điện thì ampe kế có số chỉ cực
đại khi tần số là f’ = 333 Hz Tính L, C và f ban đầu
Câu 3 ( 4 điểm):
Cho mạch điện như hình vẽ Hai cuộn dây thuần cảm
có độ tự cảm lần lượt là L1 và L2 ; tụ có điện dung là C;
nguồn có suất điện động là E Lúc đầu k1 mở, k2 đóng Tại t =
0, người ta đồng thời mở k2 và đóng k1 Hãy viết biểu thức
của cường độ dòng điện i1, i2 qua các cuộn dây và xác định
giá trị cực đại của chúng
Câu 4 ( 3 điểm):
đề thi chính thức
m 1
m2
k
V
L2
L 1
k2 k1
q2
q1
R
O
g
m
A
B
Trang 22
a) Cần phải giữ cố định một điện tích điểm dương q1 có trị số nhỏ nhất bằng bao nhiêu tại điểm thấp nhất B của một mặt cầu nhẵn tâm C, bán kính R, để một quả cầu nhỏ khác có khối lượng m, mang điện tích dương q2 nằm cân bằng bền ở điểm cao nhất
A
b) Với điều kiện q1 > q1 min (tìm được ở câu a) chỉ xét dao dộng nhỏ của q2 xung quanh điểm A khi nó chuyển động trong mặt phẳng thẳng đứng Chứng minh rằng q2 dao động điều hoà xung quanh điểm A, tính tần số góc của dao động
Biết biểu thức thế năng tương tác giữa hai điện tích điểm là: Wt = k
r
q
q1 2
( Với q1,
q2 là độ lớn các điện tích, r là khoảng cách giữa hai điện tích, k là hằng số điện)
Câu 5 ( 3 điểm):
Một sợi dây AB dài 2m căng ngang, đầu B cố định, đầu A dao động theo phương thẳng đứng với tần số f = 50 Hz và biên độ 2 cm Trên sợi dây hình thành 10 bó sóng
mà hai dầu A, B là hai nút Biết pha ban đầu của dao động ở A bằng 0
1 Tính bước sóng và vận tốc truyền sóng trên dây AB
2 Tìm biểu thức sóng Tìm công thức xác định vị trí các bụng sóng và bề rộng một bụng sóng Xác định vận tốc dao động cực đại trên dây
3 Tính khoảng cách những điểm có biên độ 2 cm đến đầu A
Hết
Họ và tên thí sinh : Số báo danh Số CMTND
Giám thị số 1………
Giám thị số 2………