4,0 điểm Hai mạch dao động điện từ LC lí tưởng 1 và 2 đang có dao động điện từ tự do với các cường độ dòng điện tức thời trong hai mạch tương ứng là i và 1 i được biểu diễn như hình vẽ..
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
QUẢNG TRỊ KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HÓA 12 THPT Khóa ngày 05 tháng 03 năm 2015
Môn thi: VẬT LÍ Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
(Đề thi có 2 trang)
Câu 1 (4,0 điểm)
Hai mạch dao động điện từ LC lí tưởng 1 và 2 đang có dao động điện từ tự do với các cường độ dòng điện tức thời trong hai mạch tương ứng là i và 1 i được biểu diễn như hình vẽ 2
a) Tính chu kì dao động điện từ trong mỗi mạch, viết
biểu thức của i và 1 i 2
b) Tại thời điểm t, điện tích trên bản tụ của mạch 1
6
4.10
C
đó để điện tích trên bản tụ của mạch thứ 2 có độ lớn
6
3.10
C
Câu 2 (3,0 điểm)
Một sợi dây đàn hồi OB dài l 1m có đầu B gắn cố định Cho O dao động điều hoà xung quanh vị trí cân bằng với tần số 50 Hz theo phương vuông góc với sợi dây thì trên dây có sóng dừng ổn định Coi O là một nút sóng, biên độ của một bụng sóng là A = 5 cm Biết tốc độ truyền sóng trên sợi dây là 10 m/s Xét 2 điểm M và N trên sợi dây có biên độ sóng lần lượt là 2,5 3 cm
và 2,5 cm Tìm khoảng cách gần nhất giữa M và N khi sợi dây ở trạng thái duỗi thẳng
Câu 3 (3,0 điểm)
1 Một học sinh tiến hành thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao
thoa khe Y-âng Kết quả đo khoảng cách giữa hai khe a 1, 20 0,03 mm , khoảng cách từ hai khe đến màn D 1,60 0,05 m và độ rộng của 10 khoảng vân là L 8,00 0,16 mm Hãy tính sai số tỉ đối của phép đo
2 Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe S được chiếu ánh sáng trắng có
bước sóng từ 415nm đến 760nm, N là một điểm trên màn giao thoa, tại đó có đúng ba bức xạ cho vân sáng và một trong ba bức xạ đó là bức xạ màu vàng có bước sóng 580nm Hãy tính bậc vân sáng của ánh sáng vàng tại N
Câu 4 (5,0 điểm)
1 Đặt điện áp xoay chiều u U cos 100 t 0 vào hai đầu AB của đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được Điều chỉnh độ tự cảm của cuộn dây có giá trị lần lượt là L1 = 1/ (H), L2 = 3/ (H) thì biểu thức cường độ dòng điện tức trong mạch lần lượt là i1 2 2 cos 100 t A
6
2
3
2 Cho mạch điện AB gồm một điện trở thuần R, tụ điện C và một cuộn dây mắc nối tiếp theo thứ tự Gọi M là điểm nối giữa R và C, N điểm nối giữa C và cuộn dây Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều u 120 6 cos 100 t V thì đo được điện áp hiệu dụng
MB
U 120V, điện áp uAN lệch pha /2 so với uMB đồng thời uAB lệch pha /3 so với uAN Biết công suất tiêu thụ của mạch khi đó là 360W Tính công suất tiêu thụ của mạch khi nối tắt hai đầu cuộn dây
1
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 2Câu 5 (5,0 điểm)
1 Hai con lắc lò xo giống nhau được treo thẳng đứng như hình vẽ Biết khối lượng
m m 100 g, độ cứng k1k2 40 N / m Tại vị trí cân bằng, hai vật
cùng nằm trên một đường thẳng nằm ngang và cách nhau một đoạn
1 2
O O 1,5 cm Kích thích đồng thời cho cả hai vật dao động điều hòa
theo các cách khác nhau: Từ vị trí cân bằng vật m1 được truyền vận tốc
60cm/s hướng thẳng đứng lên trên; m2 được thả nhẹ từ một điểm phía dưới
vị trí cân bằng, cách vị trí cân bằng một đoạn 1,5cm Chọn trục tọa độ Ox
hướng thẳng đứng xuống dưới, gốc O tại vị trí cân bằng, gốc thời gian lúc
các vật bắt đầu dao động
a) Viết các phương trình dao động điều hòa của vật m1 và vật m2
b) Tại thời điểm t vật m1 ở vị trí có li độ x1 2cmvà đang giảm,
hãy tính tốc độ của vật m2 tại thời điểm t ' t s
20
c) Tính khoảng cách lớn nhất giữa m1 và m2 trong quá trình dao động
2 Cho hệ hai con lắc lò xo như hình vẽ, hai lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng
lần lượt là k1 và k2, hai vật m1 và m2 có khối lượng bằng nhau Ban đầu các lò xo không bị biến dạng, hai vật tiếp xúc nhau và có thể trượt không ma sát dọc thanh cứng AB nằm ngang Kéo vật
m1 để lò xo k1 bị nén lại một đoạn A1 rồi thả nhẹ Va chạm giữa hai vật là xuyên tâm đàn hồi
Hãy tính độ nén lớn nhất của lò xo k2 sau va chạm; mô tả chuyển động và tính chu kì dao động của hệ
HẾT
-2
O1 O2 m 2
m 1
k2
k1
k2
k1