Đề dự bị học sinh giỏi năm 2013 tỉnh Bắc Giang môn vật lý

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG (Đề gồm 02 trang) ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HOÁ CẤP TỈNH NĂM HỌC 2012 – 2013 MÔN THI: VẬT LÍ LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Ngày thi: 31/3/2013 Thời gian làm bài: 180 phút;không kể thời gian giao đề Câu 1 ( 4 điểm ). Cho một hệ hai lò xo L 1 và L 2 có độ cứng lần lượt là k 1 = 150N/m và k 2 = 250N/m ghép với vật nặng M có khối lượng m 1 = 1kg (hình 1); người ta đặt lên M một vật N có khối lượng m 2 = 0,6kg. Bỏ qua ma sát; coi kích thước của các vật không đáng kể và biến dạng của các lò xo là biến dạng đàn hồi. Lấy g = 10m/s 2 , π 2 = 10. 1. Vật M và N gắn chặt vào nhau. Từ vị trí cân bằng của hệ, người ta kéovật nặng M ra một đoạn sao cho lò xo L 1 giãn 4,5cm còn lò xo L 2 nén 0,5cm rồi thả nhẹ cho hệ dao động. Chọn trục Ox có phương trùng với đường thẳng AB, chiều dương từ A đến B, gốc toạ độ tại vị trí cân bằng của M, gốc thời gian là lúc thả vật. a. Chứng minh rằng hệ dao động điều hoà. b. Lập phương trình dao động của hệ vật. 2. Vật N có thể trượt trên vật M. Hỏi hệ số ma sát nghỉ cực tiểu giữa M và N phải có giá trị như thế nào để N luôn nằm yên trên M trong quá trình dao động? Câu 2. ( 3,0 điểm) Trên mặt nước có hai nguồn sóng giống nhau A và B, cách nhau khoảng AB = 12(cm) đang dao động vuông góc với mặt nước tạo ra sóng có bước sóng λ = 1,6cm. a) Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại, cực tiểu trên đoạn AB. b) C và D là hai điểm khác nhau trên mặt nước, cách đều hai nguồn và cách trung điểm O của AB một khoảng 8(cm). Tìm số điểm dao động cùng pha với nguồn ở trên đoạn CD. Câu 3.( 4,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện áp giữa hai đầu A,B ổn định và có biểu thức 100 3 os(100 )u c t π = V. Các vôn kế nhiệt V 1 , V 2 có điện trở vô cùng lớn 1. Với giá trị ban đầu của R, L, C xác định số chỉ của các vôn kế V 1 , V 2 là U 1 = 100 3 (V) và U 2 = 50 2 (V) Công suất tiêu thụ là P = 100 2 W . Tính R,L,C khi đó. 2. Giữ nguyên giá trị của R,C thay đổi L thì thấy: a. Khi L = L 1 thì vôn kế V 1 chỉ giá trị cực đại. Tính L 1 b. khi L = L 2 thì vôn kế V 2 chỉ giá trị cực đại. Tính L 2 Câu 4. (2,0 điểm) Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và một bộ tụ điện gồm tụ điện có điện dung C 0 không đổi mắc song song với tụ xoay C x . Tụ xoay C x có điện dung biến thiên từ C 1 = 10pF đến C 2 = 250pF khi góc xoay biến thiên từ 0 0 đến 120 0 . Mạch thu được sóng điện từ có bước sóng nằm trong dải từ λ 1 = 10m đến λ 2 = 30m. Cho biết điện dung của tụ xoay là hàm bậc nhất của góc xoay. 1. Tính độ tự cảm L của cuộn dây và điện dung C 0 của tụ. 2. Để thu được sóng điện từ có bước sóng λ 0 = 20 m thì góc xoay của bản tụ bằng bao nhiêu ? Câu 5 (3,0 điểm) A M B k 1 k 2 N ĐỀ THI DỰ BỊ A V 1 V 2 R C L B M Hình 1 Trong thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe hẹp S 1 , S 2 là a = 2 mm được chiếu bởi nguồn sáng S. 1. S phát ánh sáng đơn sắc bước sóng λ 1 , người ta quan sát được 7 vân sáng mà khoảng cách giữa hai vân sáng ngoài cùng đo được 2,394 mm. Tìm bước sóng λ 1 và cho biết màu của nó, biết màn quan sát cách S 1, S 2 một khoảng D = 1,2 m. 2. S phát đồng thời hai bức xạ: bức xạ λ 1 , và bức xạ màu lam có bước sóng λ (có giá trị trong khoảng từ 450nm đến 510nm). Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 6 vân sáng màu lam. Hỏi: a) Giữa hai vân sáng nói trên có bao nhiêu vân sáng có màu của bức xạ λ 1 ? b) Bước sóng của bức xạ màu lam là bao nhiêu? Câu 6. ( 2 điểm) Đồng vị Na 24 11 phóng xạ − β tạo hạt nhân con là magiê (Mg), ký hiệu là Mg 24 12 . 1) Ở thời điểm ban đầu t = 0, khối lượng của Na 24 11 là m 0 = 4,8g thì sau thời gian t = 30h , khối lượng Na 24 11 chỉ còn lại m = 1,2g chưa bị phân rã. Tính chu kỳ bán rã của Na 24 11 và độ phóng xạ (theo đơn vị Ci ) của lượng Na 24 11 sau thời gian t = 30h . 2) Khi khảo sát một mẫu chất người ta thấy ở thời điểm bắt đầu khảo sát thì tỉ số khối lượng Mg 24 12 và Na 24 11 là 0,125. Hỏi sau thời gian bao lâu thì tỉ số đó bằng 8 ? Cho số Avôgađrô N A = 6,023.10 23 /mol. Câu 7. ( 2 điểm) Nêu một phương án thực nghiệm xác định điện trở trong của một nguồn điện một chiều. Dụng cụ gồm: một nguồn điện một chiều chưa biết suất điện động và điện trở trong, một ampe kế có điện trở không đáng kể, một điện trở R 0 đã biết giá trị, một biến trở con chạy R b có điện trở toàn phần lớn hơn R 0 , hai công tắc điện K 1 và K 2 , một số dây dẫn đủ dùng. Các công tắc điện và dây dẫn có điện trở không đáng kể. Chú ý: Không được mắc ampe kế trực tiếp vào nguồn. …………………………… Hết………………………………… Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Họ và tên thí sinh:……………………………SBD…………………………………. Giám thị 1: ( Họ tên và chữ kí)………………………………………………………………. Giám thị 1: ( Họ tên và chữ kí)………………………………………………………… . SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG (Đề gồm 02 trang) ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HOÁ CẤP TỈNH NĂM HỌC 2012 – 2013 MÔN THI: VẬT LÍ LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Ngày thi: 31/3 /2013 Thời gian làm bài:. bằng của M, gốc thời gian là lúc thả vật. a. Chứng minh rằng hệ dao động điều hoà. b. Lập phương trình dao động của hệ vật. 2. Vật N có thể trượt trên vật M. Hỏi hệ số ma sát nghỉ cực tiểu. thước của các vật không đáng kể và biến dạng của các lò xo là biến dạng đàn hồi. Lấy g = 10m/s 2 , π 2 = 10. 1. Vật M và N gắn chặt vào nhau. Từ vị trí cân bằng của hệ, người ta kéovật nặng M ra