Đặt lần lượt 3 con lắc vào điện trường đều có vectơ cường độ điện trường theo phương thẳng đứng và hướng xuống.. Sau va chạm, vật M dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trụ
Trang 1SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BẮC NINH ĐỀ THI CHỌN HSG CẤP TỈNH LỚP 12 TRƯỜNG THPT LÝ THÁI TỔ Năm học 2015 – 2016
Môn thi: Vật lí
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Bài 1: (3 điểm)
Có 3 con lắc đơn cùng chiều dài dây treo và cùng khối lượng Con lắc thứ nhất
và thứ hai mang điện tích q 1 và q 2 Con lắc thứ 3 không tích điện Đặt lần lượt 3 con lắc vào điện trường đều có vectơ cường độ điện trường theo phương thẳng đứng và hướng xuống Chu kì dao động điều hòa của chúng trong điện trường lần lượt là T 1 , T 2 và T 3 với T 1 = 1/3 T 3 , T 2 = 2/3 T 3 Tính q 1 và q 2 Cho q 1 + q 2 = 7,4 10 -8 (C)
Bài 2: (5 điểm)
Một quả cầu có khối lượng M = 100g gắn trên một lò xo nhẹ
thẳng đứng có độ cứng 20N/m, đầu dưới của lò xo gắn với đế
có khối lượng M đ Một vật nhỏ có khối lượng m = 20g rơi từ độ
h = 0,9m xuống va chạm đàn hồi với M Lấy gia tốc trọng trường
g = 10m/s 2 Sau va chạm, vật M dao động điều hòa theo phương
thẳng đứng trùng với trục của lò xo còn vật m được giữ lại để
không xảy ra va chạm với M nữa Chọn gốc tọa độ O tại vị
trí cân bằng của M, trục Ox thẳng đứng, chiều dương hướng lên
trên, gốc thời gian lúc va chạm.
a, Lập phương trình chuyển động của M.
b, Xác định vị trí, vận tốc, khoảng thời gian từ lúc M bắt đầu dao động cho đến khi M đi qua vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng lần thứ 2016.
Chọn mốc thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi tại vị trí cân bằng của M.
c, Tìm độ lớn công suất của lực hồi phục tại thời điểm vật đi qua vị trí có thế năng bằng động năng lần thứ 2 Công suất đó đạt độ lớn cực đại không? Vì sao?
d, Muốn để đế không bị nhấc lên thì khối lượng của đế M đ phải thỏa mãn điều kiện gì?
Bài 3: (4 điểm)
Trong thí nghiệm giao thoa sóng, người ta tạo ra trên mặt nước hai nguồn sóng
A, B dao động với phương trình u A = u B = 5cos 50 t (cm) Vận tốc sóng là 50 (cm/s) AB = 18 cm Coi biên độ sóng không đổi.
a, Viết phương trình sóng tổng hợp tại M trên mặt nước (M nằm trên đường trung trực của AB, cách đều A và B 12cm)
b, Xác định số đường cực đại, cực tiểu giao thoa trong khoảng AB
c, Gọi O là trung điểm AB, điểm N ở mặt nước nằm trên đường trung trực AB
và gần O nhất sao cho phần tử chất lỏng tại N dao động cùng pha với phần tử chất lỏng tại O Tìm khoảng cách NO.
Bài 4: (4 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ:
Điện trở R = 80, các vôn kế có điện trở rất lớn.
Đặt vào 2 đầu đoạn mạch điện áp
u AB = 240 2 cos100 t (V) thì dòng điện chạy
trong mạch có giá trị hiệu dụng 3 (A) Hiệu
điện thế tức thời hai đầu các vôn kế lệch pha
Trang 2nhau
2
, số chỉ của vôn kế V 2 là 80 3 (V).
a, Tìm L, C, r và số chỉ vôn kế V 1 ?
b, Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch.
Bài 5: (4 điểm)
Tại 2 điểm S 1 và S 2 cách nhau 4,2m, có 2 nguồn
âm cùng phát ra âm có tần số f = 1000 (Hz)
O là điểm trên đường trung trực của S 1 S 2
và cách trung điểm I của S 1 S 2 một khoảng l = 100m
Ox là đường vuông góc với IO tại O Coi khoảng cách
từ 1 điểm M h trên trục Ox tới trung điển I là trung
bình cộng của M h S 1 và M h S 2 Biết vận tốc của âm là 350m/s
a, Hãy lập công thức xác định khoảng cách từ O đến M h , mà tại đó âm có cường
độ cực đại Các điểm ấy có cách đều nhau không?
b, Để có thể coi 5 điểm M h đầu tiên ở 2 bên điểm O là cách đều nhau, người ta cho khoảng cách S 1 S 2 tăng gấp 5 lần Khi đó, khoảng cách giữa 5 điểm trên coi là không đổi, với độ chính xác bao nhiêu?