SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH VỈNH PHÚC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM 2009 MÔN VẬT LÝ potx

Trang 1 Sở gd&đt vĩnh phúc Đề CHíNH THứC Kì THI CHọN HSG LớP 12 THPT NĂM HọC 2009-2010 Đề THI MÔN VậT Lý (Dành cho học sinh THPT) Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề Câu 1 (2,5 điểm): Trên mặt phẳng ngang có một bán cầu khối l-ợng m. Từ điểm cao nhất của bán cầu có một vật nhỏ khối l-ợng m tr-ợt không vận tốc đầu xuống. Ma sát giữa vật nhỏ và bán cầu có thể bỏ qua. Gọi là góc giữa ph-ơng thẳng đứng và bán kính véc tơ nối tâm bán cầu với vật (hình 1). 1) Bán cầu đ-ợc giữ đứng yên. a) Xác định vận tốc của vật, áp lực của vật lên mặt bán cầu khi vật ch-a rời bán cầu, từ đó tìm góc = m khi vật bắt đầu rời khỏi bán cầu. b) Khi < m , hãy tìm áp lực của bán cầu lên mặt phẳng ngang khi đó. 2) Bán cầu có thể tr-ợt trên mặt phẳng ngang với hệ số ma sát tr-ợt bằng hệ số ma sát nghỉ cực đại là . Tìm biết rằng khi =30 0 thì bán cầu bắt đầu tr-ợt trên mặt phẳng ngang. 3) Giả sử bỏ qua ma sát giữa bán cầu và mặt phẳng ngang. Tìm khi vật bắt đầu rời khỏi bán cầu. Câu 2(2 điểm): Cho mạch điện nh- hình 2. Biết E 1 =6V, E 2 =3V, r 1 =r 2 =0,5 . Đèn Đ 1 loại 2V-1,5W, đèn Đ 2 loại 4V- 3W, R 4 là bình điện phân đựng dung dịch CuSO 4 có điện cực d-ơng bằng đồng, C 1 =1 F, C 2 =C 3 =2 F. Các đèn sáng bình th-ờng. a) Tính khối l-ợng đồng đ-ợc giải phóng ở điện cực trong thời gian 16 phút 5 giây. b) Tính R 3 và R 4 . c) Ban đầu các tụ ch-a đ-ợc tích điện. Tính điện tích trên mỗi bản tụ nối với điểm N. Câu 3 (2 điểm): Một lò xo nhẹ có chiều dài tự nhiên 125 o l cm đ-ợc treo thẳng đứng, đầu trên đ-ợc giữ cố định, đầu d-ới đ-ợc gắn một quả cầu nhỏ khối l-ợng m. Chọn trục Ox thẳng đứng, chiều d-ơng h-ớng xuống, gốc O ở VTCB của quả cầu. Quả cầu dao động điều hòa theo ph-ơng trình 2 10cos( ) 3 x t cm . Trong quá trình dao động của vật, A B M N C 1 C 2 C 3 E 1 , r 1 E 2 , r 2 Đ 1 Đ 2 R 3 R 4 Hình 2 Hình 1 Trang 2 tỷ số giữa độ lớn lớn nhất và nhỏ nhất của lực đàn hồi của lò xo là 7/3. Tính chu kì dao động và chiều dài của lò xo tại thời điểm ban đầu. Cho g 2 (m/s 2 ). Câu 4 (2 điểm): Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa, chiều dài tự nhiên của lò xo là 60 o l cm . Khối l-ợng vật nặng là m=200g. Cho g=10m/s 2 . Chọn chiều d-ơng h-ớng xuống, gốc O trùng VTCB. Tại thời điểm t=0 lò xo có chiều dài 59l cm , vận tốc của vật bằng 0 và độ lớn lực đàn hồi bằng 1N. a) Viết ph-ơng trình dao động của vật. b) Giả sử có thể đặt thêm một vật nhỏ m lên trên vật m khi vật m đến vị trí thấp nhất trong dao động nói trên. Hãy xác định m để hai vật không dời nhau trong quá trình dao động sau đó. Câu 5 (1,5 điểm): Trong thí nghiệm giao thoa sóng n-ớc, hai viên bi nhỏ S 1 , S 2 gắn ở cần rung cách nhau 2cm và chạm nhẹ vào mặt n-ớc. Khi cần rung dao động theo ph-ơng thẳng đứng với tần số f=100Hz thì tạo ra sóng truyền trên mặt n-ớc với vận tốc v=60cm/s. Một điểm M nằm trong miền giao thoa và cách S 1 , S 2 các khoảng d 1 =2,4cm, d 2 =1,2cm. Xác định số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn MS 1 . hết (Giám thị coi thi không giải thích gì thêm) . Trang 1 Sở gd&đt vĩnh phúc Đề CHíNH THứC Kì THI CHọN HSG LớP 12 THPT NĂM HọC 2009- 2010 Đề THI MÔN VậT Lý (Dành cho học sinh THPT) Thời. vật bằng 0 và độ lớn lực đàn hồi bằng 1N. a) Viết ph-ơng trình dao động của vật. b) Giả sử có thể đặt thêm một vật nhỏ m lên trên vật m khi vật m đến