5a) Câu 1 (2,5 điểm) Cho cơ hệ như hình 1 gồm hai vật A; B có khối lượng mA = 2 kg mB = 3 kg được nối với nhau bằng một sợi dây nhẹ không dãn Sợi dây được vắt qua một ròng rọc đặt trên đỉnh mặt phẳng[.]
Câu (2,5 điểm) Cho hệ hình gồm: hai vật A; B có khối lượng mA = kg mB = kg nối với sợi dây nhẹ không dãn Sợi dây vắt qua ròng rọc đặt đỉnh mặt A phẳng nghiêng góc = 30o so với phương nằm ngang Rịng rọc có bán kính R = 10 cm, momen quán tính I = 0,05 kg.m2 Thả cho hai vật chuyển động với vận tốc ban đầu Bỏ qua ma sát, coi sợi dây không trượt rịng rọc Lấy g = 10m/s2 a Tính gia tốc vật A lực căng dây b Tính áp lực dây nối lên dịng rọc Bài làm a) Ta có phương trình chuyển động mA mB (chiều dương vật A xuống ) - T1 + mAg = mA.aA= mA.a T2 - mB g.sin = mBaB = mBa B Hình ( T1 – T2)R = I = I Giải ta được: a = g = 0,5 m/s2 T1 = mA(g – a) = 19 N ; T2 = mB(gsin + a) = 16,5 N ; b) Áp lực dây lên ròng rọc : 30,77 N Câu (2,5 điểm) Một lò xo nhẹ nằm ngang có độ cứng 100 N/m, đầu gắn vào điểm cố định I, đầu gắn với vật nhỏ khối lượng m = 100 g Từ vị trí cân bằng, kéo vật đến vị trí lị xo dãn cm buông nhẹ cho vật dao động điều hòa Bỏ qua ma sát, lấy 2 = 10 a) Chọn trục Ox nằm ngang, chiều dương hướng theo chiều kéo vật ban đầu, gốc tọa độ O vị trí cân bằng, mốc thời gian lúc thả vật Viết phương trình dao động vật b) Vào thời điểm đoạn người ta đột ngột giữ chặt lò xo điểm cách I chiều dài lị xo Hỏi sau vật tiếp tục dao động với biên độ bao nhiêu? Bài làm a) (1 điểm) Ta có: 0,25đ ; A = cm 0,5đ +) Lúc t = Vậy, phương trình dao động vật là: x= 5cos10t (cm) b) (1,5điểm) Khi t = lò xo dãn 2,5 cm Từ giả thuyết vị trí giữ lị xo chiều dài lò xo ℓ = ℓ0 + Chiều dài lò xo sau giữ Khi đó : x = 0,25đ , = v= Vật tiếp tục dao động với tần số góc Biên độ dao động là: Câu (2,5 điểm) Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A, B cách 32 cm dao động theo vng góc với bề mặt chất lỏng có phương trình Biết tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng v = 50 cm/s Giả thiết biên độ sóng khơng đổi truyền a) Viết phương trình sóng tổng hợp điểm C Biết C cách A đoạn 22 cm cách B đoạn 12 cm b) Xác định số điểm dao động cực đại khoảng AB a) Theo Gọi C điểm có CA= d1; CB= d2 Phương trình sóng A B gửi tới Phương trình sóng tổng hợp C b) Xét M thuộc AB Ta có (1) Để M dao động với biên độ cực đại: (2) Từ (1) (2) ta có: Từ (3) (4) suy ra: Thay số ta có: có điểm dao động với biên độ cực đại Câu (2,5 điểm) Cho mạch điện hình gồm: nguồn điện khơng đổi có suất điện động E = 32 V, điện trở r = , tụ điện có điện dung C = 100 F (ban đầu chưa tích điện), cuộn dây khơng cảm có độ tự cảm L = 0,1 H, điện trở hoạt động R = , điện trở có R = 10 Ban đầu khóa K đóng, trạng thái mạch ổn định người ta ngắt khóa K a) Tính lượng điện từ sau ngắt khóa K b) Tính nhiệt lượng tỏa điện trở R thời gian ngắt khóa K đến dao động mạch ngắt hoàn toàn (3 điểm) K L, R0 E,r C R (Hình 2) a) (1,5 điểm) + Dịng điện qua cuộn cảm K đóng: 0,5 + Hiệu điện hai đầu tụ điện UC = I(R0 + R) = 30 V + Năng lượng từ trường cuộn cảm K ngắt: + Khi K ngắt lượng điện trường tụ điện là: 0,5 + Khi K ngắt lượng điện từ trường mạch W = 0,245 J b) Nhiệt lượng tỏa mạch tắt Q = W = Q1 + Q2 (1) 0,5 0,5 + Ta xét khoảng thời gian (2) 0,5 + Từ (1) (2) ta có tìm Nhiệt lượng tỏa R Q1 = 1,633 J Câu (2,5 điểm) A R M C (Hình 3) N L,r B Cho mạch điện khơng phân nhánh hình gồm: điện trở R, cuộn dây khơng cảm có độ tự cảm L , điện trở hoạt động r tụ điện có điện dung C Đặt vào hai đầu A B điện áp xoay chiều có biểu thức với tần số thay đổi a) Khi f = f1 = 50 Hz uAN lệch pha so với uMB lệch pha so với uAB Biết điện áp hiệu dụng hai điểm A, M U AM = 120 V, Công suất tiêu thụ đoạn mạch 360 W Tính giá trị R, L, r, C b) Khi f = f2 điện áp hiệu dụng hai điểm M, B UMB có giá trị cực tiểu Tìm f2 UMB 5a) (2,5điểm) UL U LC O U DQ 1 2 UC UrUR + Từ có giãn đồ véc tơ mạch có tính cảm kháng + Từ giãn đồ véc tơ ta có: U PQ U Rr I UMB = UR = 120 V U RC 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 Mặt khác: P = UIcos + Thay số: r = R= Suy ra: C = + Mặt khác : 5b) (0,5điểm) Câu (2,5 điểm) Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng với nguồn sáng phát đồng thời với hai xạ điện từ thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy có bước sóng = 0,46 m 0,25 0,25 0,25 0,25 Trên quan sát, người ta nhìn thấy khoảng hai vân gần màu với vân trung tâm có 11 vân sáng khác Trong số vân xạ xạ lệch vân Tính bước sóng + Số vân sáng xạ (2,5 điểm) vùng AB k1 + Số vân sáng xạ vùng AB k2 0,5 + Số vân hệ vân: 1,5 Bước sóng cần tìm 1,0 Câu (2,5 điểm) Một tế bào quang điện với Catôt làm kim loại có cơng êlectron A = eV, chiếu vào catơt xạ điện từ có bước sóng = 0,207 μm Cho a) Tính tốc độ ban đầu cực đại êlectron quang điện bật từ catôt b) Đặt vào hai điện cực tế bào quang điện điện áp xoay chiều có biểu thức Trong phút, xác định khoảng thời gian dịng quang điện + Áp dụng phương trình Anhxtanh: Ta có: + Để dịng quang điện bị triệt tiêu UAK - Uh = -3 V + Trong chu kì: pha điện áp biến thiên góc với thời gian 1/3 chu kì + Trong phút dòng quang điện với thời gian Câu (2,5 điểm) Để đo gia tốc trọng trường vị trí mặt đất với dụng cụ gồm: Một lò xo nhẹ, thước đo chiều dài, đồng hồ bấm giây, số vật nhỏ a) Trình bày sở lí thuyết cách đo b) Nêu sơ lược bước thực