ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT - THPT Yên Mô B môn vật lý

Trêng THPT Yªn M¤ B ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2011 – 2012 Môn: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Bài 1 : (4 điểm) Cho cơ hệ gồm hai vật có khối lượng m 1 và m 2 được nối với nhau bằng một lò xo rất nhẹ có độ cứng k, chiều dài tự nhiên l 0 . Hệ được đặt trên một mặt phẳng ngang trơn nhẵn. Một lực F r không đổi có phương nằm ngang (dọc theo trục của lò xo) bắt đầu tác dụng vào vật m 2 như hình vẽ. a, Chứng tỏ các vật dao động điều hoà. Tính biên độ và chu kỳ dao động của mỗi vật. b, Tính khoảng cách cực đại và khoảng cách cực tiểu giữa hai vật trong quá trình dao động. Bài 2: (5 điểm) 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. Bài 3: (4điểm) Cho một cuộn cảm thuần L với hai tụ điện C 1 và C 2 . Khi hai tụ mắc nối tiếp rồi mắc với cuộn cảm thì mạch dao động với tần số góc ω 1 = 4,8.10 9 πrad/s. Khi hai tụ ghép song song rồi mắc với cuộn cảm L thì mạch dao động với tần số góc ω 2 = 10 8 π rad/s. 1) Khi chỉ có cuộn cảm mắc nối tiếp với tụ C 1 thì mạch dao động với tần số bằng bao nhiêu? 2) Cho L = 1/π (mH). Tìm C 1 và C 2 Bµi 4: (4điểm) 1. Một thấu kính hội tụ mỏng, tiêu cự 60 cm được cưa thành hai phần bằng nhau bởi một mặt phẳng đi qua trục chính. Một khe sáng hẹp, nhỏ S ở trong mặt phẳng chứa trục chính và có phương song song với đường phân chia hai phần của thấu kính 1 m. Hai nửa thấu kính cách nhau 2mm. Nguồn S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6 m µ . Người ta khảo sát hiện tượng giao thoa trên màn E cách thấu kính 4,5 m. Tìm số vân sáng quan sát được trên màn 2. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y-âng, hai khe cách nhau a, khoảng cách từ hai khe đến màn D. Nguồn S phát ra đồng thời ba ánh sáng đơn sắc có bước sóng lần lượt là 1 λ = 0,4 μm , 2 λ = 0,5 μm , 3 λ = 0,6 μm chiếu vào hai khe S 1 S 2 . Hỏi trên màn quan sỏt giữa hai vân liên tiếp cùng mầu với vân trung tâm có tất cả bao nhiêu vân sáng? Câu 5 (3 điểm). Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, có hai nguồn kết hợp tại hai điểm A, B (AB = 18cm) dao động theo phương trình ).(50cos2 21 cmtuu π == Coi biên độ sóng không đổi. Tốc độ truyền sóng là 50cm/s. a) Viết phương trình sóng tổng hợp tại điểm M trên mặt nước cách các nguồn lần lượt d 1 , d 2 . b) Trên đoạn AB có mấy điểm cực đại có dao động cùng pha với nguồn. c) Gọi O là trung điểm AB, điểm M ở mặt chất lỏng nằm trên đường trung trực của AB và gần O nhất sao cho phần tử chất lỏng tại M dao động cùng pha với phần tử chất lỏng tại O. Tính MO. // F m m 1 2 k M R N V 2 V 1 L C 0 A . Trêng THPT Yªn M¤ B ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2011 – 2 012 Môn: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) B i 1 : (4 điểm) . b t đầu tác dụng vào vật m 2 như hình vẽ. a, Chứng tỏ các vật dao động điều hoà. Tính biên độ và chu kỳ dao động của mỗi vật. b, Tính khoảng cách cực đại và khoảng cách cực tiểu giữa hai vật. dung C 0 b ng tụ điện có điện dung C biến thi n. a) Xác định giá trị của điện dung C để công suất tiêu thụ của toàn mạch b ng 240W, viết phương trình dòng điện trong mạch lúc này. b) Xác định