Các điểm A và B đợc gắn cố định vào giá đỡ.. Vật M có khối lợng m=250g, đợc treo vào sợi dây ma sát ở các ròng rọc, coi dây không dãn.. Kéo vật M xuống dới vị trí cân bằng một đoạn 4cm r
Trang 1Trờng THPT Tĩnh Gia 2 Kỳ thi chọn đội tuyển hsg lớp 11 THPT
Tổ Vật lý Năm học 2006-2007
Môn thi: Vật lý
(Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (5,0 điểm)
không đáng kể, ghép với nhau nh hình vẽ Các điểm A và B đợc gắn cố
định vào giá đỡ Vật M có khối lợng m=250g, đợc treo vào sợi dây
ma sát ở các ròng rọc, coi dây không dãn Kéo vật M xuống dới vị trí
cân bằng một đoạn 4cm rồi buông ra không vận tốc ban đầu
1) Chứng minh rằng vật M dao động điều hoà
2) Viết phơng trình dao động của vật M
Câu 2 (5 điểm)
Cho mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ Cuộn dây L thuần cảm Đặt vào 2
đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có tần số f thay đổi đợc Mắc vào
2 đầu ED một Ampe kế có điện trở không đáng kể và cho tần số
kế trễ pha góc
6
Π so với uAB; khi giảm tần số f thì số chỉ của Ampe kế tăng
Điều chỉnh tần số về giá trị cũ rồi thay Ampe kế bằng một
vôn kế (Có điện trở vô cùng lớn) thì vôn kế chỉ 20(V) và
hiệu điện thế trên vôn kế trễ pha góc
6
Π so với uAB Khi
a)Tính R L, C
b)Tìm f0
Câu 3 (5 điểm)
Một khối thuỷ tinh có thiết diện thẳng nh hình vẽ, đặt trong không
khí (ABCD: hình vuông, CDE: tam giác vuông cân) Trong mặt
phẳng thiết diện thẳng , chiếu một chùm sáng đơn sắc hẹp SI vuông
góc với DE (IE<ID)
a)Chiết suất của thuỷ tinh là n=1,5 Vẽ đờng đi của tia sáng trong
khối thuỷ tinh Nêu rõ phơng của tia ló
b)Chùm tia tới đợc giữ nguyên, giả sử phần CDE có chiết suất
n1=1,5 và phần ABCD có chiết suất n2 ≠ n1 Hãy tính n2 để tia khúc
xạ trong thuỷ tinh tới mặt AD sẽ ló ra không khí:
-Theo phơng vuông góc với SI
A B
R 1
k
R 2
M
R L
A E
C
B A D
S E I
D C
A B
Trang 2Trờng THPT Tĩnh Gia 2 Đáp án môn Vật lý
Tổ Vật lý Kỳ thi chọn đội tuyển hsg lớp 11 THPT
Năm học 2006-2007
Câu 1 (5,0 điểm).
a) =3 điểm
Chọn hệ tọa độ thẳng đứng, chiều từ trên xuống, gốc tại vị trí cân bằng.
-Xét vật tại VTCB:
xuống và các lực căng T01 ,T02 ,T03 hớng lên có độ lớn đều
bằng F0 (F0 là lực đàn hồi của lò xo, hớng xuống dới)
Ta có:
= +
=
+
0 3
0
0 0
0
F T
T
P
(1)
các phơng trình của hệ (1) lên trục toạ độ đã chọn ta có:
P-3k∆l=0 (2)
-Tại vị trí vật có li độ x:
Vật chịu tác dụng của 2 lực: trọng lực P và lực căng dây T
xuống và các lực căng T,T,T hớng lên có độ lớn đều bằng
Ta có:
= +
=
+
0
3F
T
a m T
P
(3) Chiếu các phơng trình của hệ (3) lên
một khoảng 3x), ta có:
Để ý đến phơng trình (2) ta có: -9kx=mx” hay: x”+
m
k
9 x=0 (4)
Đặt
m
k
9
=
số góc:
m
k
9
=
b) = 2 điểm
Ta có
m
k
9
=
A B
R 1
k O
R 2 M
x
Trang 3Chọn gốc thời gian lúc thả vật, ta có: t=0 thì
=
=
⇒
=
=
=
=
)(
2
)(4 0
cos
)(4
sin
rad
cm A A
v
cm
Ax
πϕ ϕω
ϕ
Câu 2 (5 điểm)
a)Tính R, L, C
+Khi mắc Ampe kế vào 2 chốt E, D ta có thể xem nh mạch gồm R, L nối tiếp với Ampe kế, suy ra tgφ1=
3 3
1 6
R Z tg
R
Z
L
(1) (0,5 điểm)
cosφ1=
3
2 , 0 3
2 2
3 6
cos U U R U
=
=
⇒
=
6
Π so với UAB nên UAB trễ pha ( 6
2
Π
−
Π
= Π3 ) so với dòng điện i trong mạch (0,5 điểm)
3 ( −Π = −
=
− tg
R
Z
(0,25 điểm)
3
4
3 = = (3) (0,25 điểm)
Theo bài ra UC=20V suy ra từ (3) ta có UC=4UL; UL=4(V) (0,25 điểm)
2
3 6
cos
U
U
U C L
Thay vào (2) tìm đợc R=150 (Ω) (0,25 điểm)
3
150
L=13,8mH (0,25 điểm)
điều đó chỉ xảy ra khi có cộng hởng điện (0,5 điểm)
Ta có L
0 0
1
ω
ω
C
= Từ đó ta tính đợc f0=2000 Hz (0,5 điểm)
Câu 3 (5 điểm)
a)Ta có i=450 ⇒ sini= 2/2
Sinigh=1/n=2/3 Nh vậy sini>sinigh
nên phản xạ toàn phần tại J, tơng
tự nh thế cho các điểm K, L, M
Tia ló song song với tia tới nh
hình vẽ
b)+Khi KK’ vuông góc với SI:
S E I
i J
450
D C
K M
A L B
S E I
i J
D C
450 K
A B
Trang 4Tõ h×nh vÏ: sin 2
2 2
2
0
2
1 1 cos 2
2 45 sin
n n
=(n1/n2)sin450=
2
2
2 5 , 1
n
Trong trêng hîp nµy tia lã KK’ trïng víi c¹nh DA
2
1 1
n
2
2
2 5 , 1
n
S E I
i J
D C
K
A B
