Câu 1. (3,5 điểm) Treo lò xo nhẹ, có độ cứng Nm vào một điểm cố định, đầu kia của lò xo gắn vật nhỏ A có khối lượng g. Kích thích cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua li độ cm với vận tốc có độ lớn cms hướng về vị trí cân bằng. Chọn trục ox thẳng đứng hướng xuống, gốc O trùng vị trí cân bằng của vật. a) Viết phương trình dao động của vật. b) Tính tốc độ trung bình của vật kể từ thời điểm ban đầu đến khi vật qua vị trí cân bằng lần thứ 2022. c) Mắc thêm một lò xo nhẹ B, có cùng độ cứng với lò xo A trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang như hình 1. Vật B có khối lượng bằng vật A. Khi cân bằng, hai lò xo có cùng chiều dài 20 cm. Từ vị trí cân bằng, nâng vật A đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ; khi thả vật A cũng đồng thời truyền cho vật B một vận tốc đầu theo chiều dãn lò xo. Sau đó hai con lắc dao động điều hòa dọc theo hai trục của nó với cùng biên độ 5 cm. Tính khoảng cách lớn nhất giữa hai vật A và B trong quá trình dao động. Câu 2. (2,5 điểm) Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau dao động theo phương vuông góc với mặt nước có phương trình . Biên độ sóng không đổi khi truyền đi. a) Tại điểm N trên bề mặt nước cách hai nguồn A và B lần lượt là 8 cm và 17 cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa N và đường trung trực của AB có hai dãy cực đại khác. Tính tốc độ truyền sóng. b) Trên bề mặt nước, điểm M nằm trên đường tròn tâm A, bán kính AB dao động với biên độ cực đại và cách xa nguồn sóng B nhất. Tính khoảng cách từ M đến đường trung trực của AB. Câu 3. (2,5 điểm) Cho mạch điện như hình 2, nguồn điện có suất điện động , điện trở trong , điện trở , tụ điện có điện dung , là biến trở. Bỏ qua điện trở các khóa K và dây nối. a) Đóng khóa K, điều chỉnh sao cho khi dòng điện ổn định thì công suất tiêu thụ trên biến trở đạt giá trị cực đại, tìm và công suất cực đại đó? b) Mở khóa K đến khi điện tích trên tụ điện đã ổn định. Tính công mà nguồn điện đã thực hiện. Câu 4. (4 điểm) Nối vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều được tạo ra từ hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha có tần số 50 Hz. Bỏ qua điện trở
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2021 – 2022 Mơn thi: VẬT LÍ - Bảng B Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 20/02/2022 (Đề gồm 02 trang, có câu) Họ tên thí sinh: Số báo danh: Câu (3,5 điểm) Treo lò xo nhẹ, có độ cứng k 50 N/m vào điểm cố định, đầu lò xo gắn vật nhỏ A có khối lượng m 250 g Kích thích cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Chọn gốc thời gian lúc vật qua li độ x 2,5 cm với vận tốc có độ lớn 25 cm/s hướng vị trí cân Chọn trục ox thẳng đứng hướng xuống, gốc O trùng vị trí cân vật a) Viết phương trình dao động vật b) Tính tốc độ trung bình vật kể từ thời điểm ban đầu đến vật qua vị trí cân lần thứ B 2022 c) Mắc thêm lị xo nhẹ B, có độ cứng với lò xo A mặt phẳng nhẵn nằm ngang hình Vật B có khối lượng vật A Khi cân bằng, hai lị xo có chiều dài 20 cm Từ vị trí cân bằng, nâng vật A đến vị trí lị xo khơng biến dạng thả nhẹ; thả vật A đồng thời truyền cho vật B vận tốc đầu theo chiều dãn lị xo Sau hai lắc dao động điều hịa dọc theo hai trục với biên độ cm Tính khoảng cách lớn hai vật A B trình dao động A Hình Câu (2,5 điểm) Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp A B cách 14 cm dao động theo phương vng góc với mặt nước có phương trình u A uB 8cos( 40 t ) mm Biên độ sóng khơng đổi truyền a) Tại điểm N bề mặt nước cách hai nguồn A B cm 17 cm, sóng có biên độ cực đại Giữa N đường trung trực AB có hai dãy cực đại khác Tính tốc độ truyền sóng b) Trên bề mặt nước, điểm M nằm đường trịn tâm A, bán kính AB dao động với biên độ cực đại cách xa nguồn sóng B Tính khoảng cách từ M đến đường trung trực AB K Câu (2,5 điểm) Cho mạch điện hình 2, nguồn điện có suất điện động 6V , R R1 điện trở r 1 , điện trở R1 2 , tụ điện có điện dung C 5 F , R C ,r biến trở Bỏ qua điện trở khóa K dây nối a) Đóng khóa K, điều chỉnh R cho dòng điện ổn định Hình cơng suất tiêu thụ biến trở R đạt giá trị cực đại, tìm R cơng suất cực đại đó? b) Mở khóa K đến điện tích tụ điện ổn định Tính cơng mà nguồn điện thực Câu (4 điểm) Nối vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều tạo từ hai cực máy phát điện xoay chiều pha có tần số 50 Hz Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát điện Trang 1/5 a) Nếu đoạn mạch AB gồm điện trở R = 100Ω nối tiếp với động điện có hệ số cơng suất 0,8 động hoạt động với công suất 160W, cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua điện trở A Tính suất điện động hiệu dụng máy phát điện b) Nếu đoạn mạch AB gồm phần tử: biến trở R, tụ điện C cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi, mắc liên tiếp Khi L = L1 điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch gồm phần tử biến trở R tụ điện C không phụ thuộc vào R Ứng với giá trị R, L = L2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại Hình đồ thị biểu diễn phụ thuộc tích L1L2 theo R Tìm L để cơng suất tiêu thụ mạch ứng với R đạt cực đại Hình Câu (3,5 điểm) Cho thấu kính hội tụ có tiêu cự f 20 cm a) Đặt vật nhỏ, phẳng AB vng góc với trục A cách thấu kính 16 cm Hỏi ảnh vật AB cao vật lần b) Thay vật AB điểm sáng đặt M chục Hình thấu kính, cách thấu kính 40 cm Cho điểm sáng di chuyển từ M đến N đoạn cm theo hướng tạo với trục góc 600 hình Tính quãng đường xác định hướng dịch chuyển ảnh điểm sáng qua thấu kính Câu (2,0 điểm) Một mol khí lý tưởng thực chu trình sau: Từ trạng thái (1) có áp suất p1 10 Pa , nhiệt độ T1 600K dãn nở đẳng nhiệt sang trạng thái (2) có áp suất p 2,5.10 Pa ; Từ trạng thái (2) nén đẳng áp đến trạng thái (3) có nhiệt độ T3 300K; Từ trạng thái (3) nén đẳng nhiệt đến trạng thái (4); Sau biến đổi từ trạng thái (4) trở lại trạng thái (1) q trình đẳng tích Cho biết số khí R 8,31 J / mol.K Xác định đầy đủ thông số tương ứng với trạng thái (1), (2), (3), (4) khí Vẽ đồ thị biểu diễn trình hệ tọa độ (p-V) Câu (2,0 điểm) Cho dụng cụ sau đây: - Vật nhỏ gỗ hình hộp chữ nhật; - Một mặt bàn phẳng nhẵn nằm ngang đầu có đóng đinh thẳng đứng; - Một lị xo nhẹ; - Một thước dài có độ chia nhỏ mm; - Giá treo; Sử dụng dụng cụ cho, trình bày phương án thí nghiệm đo hệ số ma sát vật mặt bàn HẾT - Thí sinh khơng sử dụng tài liệu; Giám thị coi thi không giải thích thêm SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Trang 2/5 TẠO ĐỀ THI DỰ BỊ LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2021 – 2022 Mơn thi: VẬT LÍ - Bảng B Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 20/02/2022 (Đề gồm 02 trang, có câu) Câu (3,5 điểm) Một lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng M 300 g , lị xo nhẹ có độ cứng k 200 N / m Khi M vị trí cân thả vật m 200 g rơi từ độ cao h 3, 75cm so với M (Hình 1) Coi va chạm m M hoàn toàn mềm Sau va chạm, hệ M m bắt đầu dao động điều hịa Lấy g 10m / s a) Tính vận tốc m trước va chạm vận tốc hai vật sau va chạm b) Viết phương trình dao động hệ (M+m) Chọn gốc thời gian lúc va chạm, trục tọa độ Ox thẳng đứng hướng lên, gốc O vị trí cân hệ sau va chạm c) Tính biên độ dao động cực đại hệ vật để trình dao động vật m không rời khỏi M m h M k Câu (3,0 điểm) Hai nguồn kết hợp S1, S2 mặt nước cách 12cm phát hai Hình dao động điều hịa phương tần số f = 20Hz, biên độ a = 2cm pha ban đầu không Xét điểm M mặt nước cách S 1, S2 khoảng tương ứng: d1 = 4,2cm; d2 = 9cm Coi biên độ sóng khơng đổi, biết tốc độ truyền sóng mặt nước v = 32cm/s a) Viết phương trình sóng tổng hợp điểm M Điểm M thuộc cực đại hay cực tiểu giao thoa? b) Giữ nguyên tần số f vị trí S1, M Hỏi muốn điểm M nằm đường cực tiểu giao thoa phải dịch chuyển nguồn S2 dọc theo phương S1S2, xa S1 từ vị trí ban đầu khoảng nhỏ bao nhiêu? Câu (4 điểm) Cho mạch điện hình vẽ gồm điện trở R, K tụ điện C cuộn cảm có điện trở mắc nối tiếp Đặt vào R C hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều • • M N u AB 120.cos(100 t)V Bỏ qua điện trở dây nối A Hình khố K Ban đầu khố K đóng, điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn AM MB U1 40V ;U 20 10V a) Tính hệ số cơng suất đoạn mạch b) Viết biểu thức điện áp tức thời hai đầu điện trở R E1,r1 10 Điện dung tụ điện C F Khoá K mở điện áp hiệu dụng hai điểm M, B U MB 12 10V Tính giá trị điện trở R độ tự cảm L R Câu (2,5 điểm) Cho mạch điện hình Biết E1=6V, r1=1Ω, r2=3Ω, A R1=R2=R3=6Ω Vơn kế lí tưởng a) Vơn kế 3V Tính suất điện động E2 b) Nếu nguồn E2 có cực dương nối với B, cực âm nối với D vơn kế bao nhiêu? L B là: D V C E2,r2 R R Câu (3,0 điểm) Đặt vật sáng AB vng góc với trục Hình thấu kính hội tụ L2 có tiêu cự f2 Trên E đặt cách vật AB đoạn a = 7,2 f , ta thu ảnh vật a) Giữa vật AB qua E cố định Tịnh tiến thấu kính L dọc theo trục đến vị trí cách E 20 cm Đặt thêm thấu kinh L1 ( tiêu cự f1 ) đồng trục với L2 vào khoảng AB L2 , Trang 3/5 B cách AB khoảng 16 cm thu ảnh chiều cao AB lên E Tìm tiêu cự f1 f2 b) Bây giữ vật AB cố định , cịn E tịnh tiến xa AB đến vị trí cách vị trí cũ 23 cm Tìm khoảng cách hai thấu kính vị trí chúng để qua hệ thấu kính vật cho ảnh E có chiều cao gấp lần vật AB Câu (2,0 điểm) Một bình hình trụ kín, thẳng đứng, chia làm hai ngăn vách ngăn có trọng lượng đáng kể trượt khơng ma sát bên hình trụ Nhiệt độ hệ T 0, vách ngăn vị trí cân bằng, khí ngăn (ký hiệu ngăn A) có áp suất 10 kPa tích gấp lần thể tích khí ngăn (ký hiệu ngăn B), áp suất khí ngăn 20 kPa a) Lật ngược bình hình trụ, bình thẳng đứng, ngăn B ngăn A Sau nhiệt độ trở T0 cân thiết lập Tính áp suất khí ngăn A tỉ số thể tích khí ngăn A B b) Sau lật ngược bình câu a phải làm cho nhiệt độ hệ biến đổi nào, để thể tích ngăn A ngăn B nhau? Câu (2,0 điểm) Cho dụng cụ sau: - Một đoạn dây mảnh đủ dài; - Một nặng 50g; - Thước đo chiều dài (độ chia tới mm); - Thước đo góc; - Đồng hồ bấm giây (độ chia tới 1/100 giây); - Giá thí nghiệm u cầu: a) Trình bày sở lí thuyết đo gia tốc rơi tự nơi làm thí nghiệm b) Xây dựng phương án thí nghiệm đo gia tốc rơi tự c) Nêu nguyên nhân sai số mắc phải làm thí nghiệm HẾT -Họ tên thí sinh: ; Số báo danh: Thí sinh không sử dụng tài liệu; Giám thị coi thi khơng giải thích thêm Trang 4/5 Trang 5/5