Đề thi thử học sinh giỏi Nghi Lộc 2 NH 2010-2011 môn vật lý

Sở GD&ĐT Nghệ an Cộng hòa xã hội chủ nghĩa việt nam Trờng THPT Nghi Lộc 2 Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Đề thi học sinh giỏi trờng THPT nghi lộc 2 Môn: Vật lý Năm học: 2010-2011 (Thời gian làm bài 150 phút) Câu 1: Một ngời dùng máy ảnh để chụp ảnh một bức tranh. Lần đầu máy đợc đặt cách bức tranh một đoạn d 1 , ảnh trên phim cao 40mm. Từ vị trí ban đầu dịch máy ảnh lại gần thêm 100cm thì phải dời phim 5mm ảnh mới rõ nét và ảnh cao 80mm. Hỏi nếu muốn ảnh trên phim cao 53,3mm thì phải dời máy một khoảng bao nhiêu, theo chiều nào, dời phim một đoạn bao nhiêu, theo chiều nào? Câu 2: Một viên phấn nằm trên cái bảng nằm ngang với hệ số ma sát bằng k cái bảng bắt đầu chuyển động một cách thìn lình theo hớng nằm ngang với vận tốc v 0 và sau một thời gian T thì dừng lại một cách thình lình. Tìm chiều dài nét vạch của viên phấn trên bảng? Câu 3: Một con lắc đơn có chiều dài l thực hiện dao động điều hoà trên một chiếc xe đang lăn tự do xuống dốc không ma sát. Dốc nghiêng một góc so với phơng nằm ngang. a) Chứng minh rằng: Vị trí cân bằng của con lắc là vị trí có dây treo vuông góc với mặt dốc. b) Tìm biểu thức tính chu kì dao động của con lắc. áp dụng bằng số l =1,73 m; =30 0 ; g = 9,8 m/s 2 . Câu 4: Một dây dẫn có tiết diện ngang S = 1,2 mm 2 , điện trở suất = 1,7.10 -8 m đợc uốn thành nửa vòng tròn APQ có bán kính OQ = r = 24cm (hình vẽ). Hai đoạn dây OQ và OP cùng loại với dây trên, OQ cố định, OP quay quanh O sao cho P luôn tiếp xúc với cung tròn. Hệ thống đặt trong từ trờng đều B = 0,15T. Tại thời điểm t 0 = 0, OP trùng OQ và nhận gia tốc góc không đổi.Sau 1 3 giây, dòng điện cảm ứng trong mạch có giá trị cực đại. Xác định và giá trị cực đại của dòng điện. Câu 5: Cho cơ hệ nh hình vẽ. Tìm chu kì dao động nhỏ của hệ? Đ áp án đề thi học sinh giỏi nghi lộc 2 Câu Đáp án Điểm Câu 1: Khi đặt máy ảnh ở vị trí d 1 ta có hệ số phóng đại: k 1 = 1 df f Khi đặt máy ảnh ở vị trí d 2 ta có hệ số phóng đại: k 2 = 2 df f = A Q P B O 100 1 + df f Ta có k 2 /k 1 =2=> 100 1 1 + df df =2=>f-d 1 =2f-2d 1 +200=>d 1 =f+200 Để ảnh có độ cao 53,3mm thì phải dịch chuyển máy ảnh lại gần phim một đoạn x (Dịch chuyển lại gần vì ảnh lúc này lớn hơn ảnh ban đầu) Ta có: k 3 = xdf f + 1 Ta có k 3 /k 1 =4/3=> xdf df + 1 1 =4/3=>3f-3d 1 =4f-4d 1 +4x=>x=50cm Tơng tự ta tính đợc màn phải dịch ra xa 1,7mm Câu 2: Khi bảng di chuyển viên phấn chịu tác dụng của lực ma sát gây cho viên phấn gia tốc a so với tấm bảng a=F ms /m=kg Thời gian cần thiết để viên phấn đạt đợc vận tốc v 0 là t=v 0 /a=v 0 /kg Xét hai trờng hợp: Trờng hợp 1: Tt khi tấm bảng dừng lại viên phấn cha đạt vận tốc v 0 lúc này vận tốc viên phấn so với tấm bảng đổi chiều nó chuyển động chậm dần đều so với tấm bảng với gia tốc |a|=kg nên dừng lại đúng vị trí ban đầu của viên phấn. Quãng đờng viên phấn vạch trên tấm bảng là: s=(1/2)aT 2 =(1/2)kgT 2 . Trờng hợp 2: T>t trớc khi tấm bảng dừng lại viên phấn đạt vận tốc v 0 chuyển động cùng với tấm bảng. Tấm bảng dừng lại vận tốc viên phấn so với tấm bảng đổi chiều nó chuyển động chậm dần đều so với tấm bảng với gia tốc |a|=kg nên dừng lại đúng vị trí ban đầu của viên phấn. Quãng đờng viên phấn vạch trên tấm bảng là: s= kg v a v 22 2 0 2 0 = Câu 3: a. Khi xe chuyển động không ma sát xuống mặt phẳng nghiêng góc thì gia tốc của xe là gsin. Vật chịu tác dụng của ba lực là trọng lực P, lực căng T và lực quán tính F qt =ma=mgsin. Ta có phơng trình: P + F qt + T = 0 Giả sử sợi dây lập với phơng thẳng đứng góc , chiếu phơng trình trên lên phơng mặt phẳng nghiêng ta đợc: F qt =mgsin+T h => T h =0 (T h là hình chiếu của T trên mặt phẳng nghiêng) hay vị trí cân bằng sợi dây vuông góc với mặt phẳng nghiêng. Gọi gia tốc trọng trờng biểu kiến là 'g ta có 'g = m FP qt + g= 222 sin1 = gFg qt =9,8=8,49m/s 2 . Chu kỳ dao động T=2 'g l =2,8(s) Câu 4: Chiều dài của phần dây dẫn có dòng điện chạy qua (OPQ) là l=2r+(1/2)rt 2 . Điện trở của đoạn dây này là R=l/s=[2r+(1/2)rt 2 ]/S Độ lớn suất điện động cảm ứng trong mạch là E= = = t sB t Bs mà s=(1/4)r 2 t 2 =>s=(1/2)r 2 t=>E=(1/2)Br 2 t Cờng độ dòng điện tại thời điểm t là: P T F qt I=E/R= + 2 2 2 1 22 trr tSBr = r tSBr 4 2 + tr SBr 2 đạt cực đại khi t= 4 =1/3=>=36(rad/s) Thay vào ta đợc cờng độ dòng điện cực đại I max = ììì+ìì ììììì 9 1 3624,0 2 1 24,0210.7,12 102,1 3 1 3624,015,0 8 62 =3,81(A) Câu 5: Khi vật m có li độ x ứng với dây treo nghiêng góc =x/l. Lò xo biến dạng một đoạn là 2x/3. Ta có cơ năng con lắc lúc này là: W= 2 ) 3 2 ( 2 x k +mgl(1-cos)+ 2 2 mv = 9 2 2 kx +2mglsin 2 (/2)+ 2 2 mv = 9 2 2 kx +(1/2)mgl 2 + 2 2 mv = 9 2 2 kx +(1/2l)mgx 2 + 2 2 mv =const Lờy đạo hàm ta đợc: 9 4kxv +(1/l)mgxv+ mva=0=>a=- m kx 9 4 -(1/l)gx= -( m k 9 4 + l g )x Vật dao động điều hòa với chu kì T=2 l g 9m 4k 1 + . THPT Nghi Lộc 2 Độc lập - Tự do - H nh phúc Đề thi học sinh giỏi trờng THPT nghi lộc 2 Môn: Vật lý Năm học: 20 10 -20 11 (Thời gian làm bài 150 phút) Câu 1: Một ngời dùng máy nh để chụp nh một. lúc này là: W= 2 ) 3 2 ( 2 x k +mgl(1-cos)+ 2 2 mv = 9 2 2 kx +2mglsin 2 ( /2) + 2 2 mv = 9 2 2 kx +(1 /2) mgl 2 + 2 2 mv = 9 2 2 kx +(1/2l)mgx 2 + 2 2 mv =const Lờy đạo hàm ta đợc: 9 4kxv +(1/l)mgxv+. đại. Xác đ nh và giá trị cực đại của dòng điện. Câu 5: Cho cơ hệ nh h nh vẽ. Tìm chu kì dao động nh của hệ? Đ áp án đề thi học sinh giỏi nghi lộc 2 Câu Đáp án Điểm Câu 1: Khi đặt máy nh ở vị trí