SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2008 - 2009 MÔN THI: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 180 phút Câu 1(2,0đ): Hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 45mm ở trên mặt thoáng chất lỏng dao động theo phương trình u 1 = u 2 = 2cos100πt (mm). Trên mặt thoáng chất lỏng có hai điểm M và M’ ở cùng một phía của đường trung trực của AB thỏa mãn: MA - MB = 15mm và M’A - M’B = 35mm. Hai điểm đó đều nằm trên các vân giao thoa cùng loại và giữa chúng chỉ có một vân loại đó. a) Tìm bước sóng và vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng. b) Hai điểm M và M’ thuộc vân giao thoa cực đại hay vân giao thoa cực tiểu? c) Tính số điểm dao động cực đại trên đoạn AM. Câu 2(2,0đ): Một con lắc lò xo gồm một lò xo có khối lượng không đáng kể, có độ cứng k = 100N/m và vật nặng có khối lượng m = 400g (hình 1). Chọn trục tọa độ như hình vẽ, gốc O trùng với vị trí cân bằng của vật. a) Kéo vật nặng ra khỏi vị trí cân bằng dọc theo trục của lò xo một đoạn 3cm rồi truyền cho vật vận tốc 0,2π (m/s) theo hướng về vị trí cân bằng, coi vật nặng dao động điều hòa. Xác định vị trí tại đó lực đàn hồi tác dụng lên vật nặng có giá trị lớn nhất và tìm giá trị lớn nhất đó? b) Tại thời điểm t = 0 lúc vật nặng ở vị trí cân bằng, người ta tác dụng lên vật một lực F = 2N theo chiều dương của trục Ox trong thời gian 0,3s. Viết phương trình dao động của vật. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy π 2 ≈ 10. Bài 3(3,0đ): Cho một mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C 0 mắc nối tiếp (Hình bên). Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch MN là u MN = U 2 cos100πt (V). Các vôn kế và ampe kế lý tưởng, bỏ qua điện trở các dây nối. Số chỉ các vôn kế V 1 , V 2 tương ứng 120V; 80 3 V, số chỉ của ampe kế là 3 A, đồng thời điện áp điện áp giữa hai đầu vôn kế V 2 nhanh pha hơn điện áp giữa hai đầu tụ điện một góc π/6 và lệch pha với điện áp giữa hai đầu vôn kế V 1 một góc π/2. 1) Tìm giá trị R, L, C 0 ? 2) Thay tụ điện có điện dung C 0 bằng tụ điện có điện dung C biến thiên. a) Xác định giá trị của điện dung C để công suất tiêu thụ của toàn mạch bằng 240W, viết phương trình dòng điện trong mạch lúc này. b) Xác định giá trị điện dung C để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị lớn nhất. Câu 4(1,5đ): Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp (Hình 3). Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch AB là u AB = 175 2 cos100πt (V), các điện áp hiệu dụng U AM = 25V; U MN = 25V; U NB = 175V. a) Xác định hệ số công suất của đoạn mạch AB. b) Cho R = 25Ω, tính công suất tiêu thụ trung bình của đoạn mạch AB trong khoảng thời gian từ t 1 = T/8 đến t 2 = T/4 (Với T là chu kì của dòng điện trong mạch). Bài 5(1,5đ): Trên mặt phẳng nằm ngang có hệ như hình 4. Cho biết nguồn điện có suất điện động là E, tụ điện có điện dung C, AP và DF là hai thanh kim kim loại dài, đặt song song với nhau, cách nhau một khoảng d. Thanh dẫn MN có khối lượng m, chiều dài d, tựa trên hai thanh kim loại và có thể chuyển động tịnh tiến dọc theo hai thanh đó. Hệ được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B hướng thẳng đứng vuông góc với mặt phẳng khung dây như hình vẽ. Ban đầu khóa K ở chốt Q. Sau khoảng thời gian đủ lớn chuyển khóa K sang chốt A. a) Khóa K chuyển sang chốt A sau một khoảng thời gian ngắn thì thanh MN đạt vận tốc ổn định. Giải thích hiện tượng trên và tính tốc độ ổn định của thanh MN khi đó. b) Tính nhiệt lượng tổng cộng tỏa ra trong mạch sau khi đóng khóa K vào chốt A. Bỏ qua ma sát, xem điện trở của mạch là đủ lớn. ĐỀ CHÍNH THỨC x O k H?nh 1 M R N V 2 V 1 L C 0 A A B R C L M N C E Q A K M ND P F Hết . SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2008 - 2009 MÔN THI: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 180 phút Câu 1(2,0đ):. một phía của đường trung trực của AB thỏa mãn: MA - MB = 15mm và M’A - M’B = 35mm. Hai điểm đó đều nằm trên các vân giao thoa cùng loại và giữa chúng chỉ có một vân loại đó. a) Tìm bước sóng. điểm t = 0 lúc vật nặng ở vị trí cân bằng, người ta tác dụng lên vật một lực F = 2N theo chiều dương của trục Ox trong thời gian 0,3s. Viết phương trình dao động của vật. Bỏ qua mọi ma sát.