Hà Tỉnh, Đề thi HSG tỉnh, Vật lý 12

Ngọc Hiếu − Văn Hải SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ TĨNH ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2013 – 2014 Môn thi : VẬT LÝ Thời gian làm bài : 180 phút (Đề thi có 01 trang, gồm 05 câu) Câu 1: Một con lắc gồm lò xo có độ cứng k = 40 N/m và vật nhỏ có khối lượng m = 100 g được đặt trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn. Thời điểm ban đầu t = 0, vật được thả nhẹ ở vị trí có li độ x = 5 cm. Sau đó vật dao động điều hoà dọc theo trục lò xo. a. Viết phương trình dao động của con lắc. b. Xác định thời điểm đầu tiên kể từ lúc dao động, động năng của vật m bằng 3 lần thế năng đàn hồi của lò xo. Khi lò xo không biến dạng, thế năng đàn hồi bằng không. Câu 2: Một con lắc đơn treo vào điểm T cố định, gồm dây dài ℓ = 1,44 m và vật nhỏ khối lượng m = 1,0 kg. Kéo con lắc về bên phải để dây treo lệch khỏi phương thẳng đứng một góc α 1 rồi thả không vận tốc ban đầu. Mỗi khi vật m sang bên trái thì dây treo bị đinh chắn tại D như hình vẽ. TD = 0,96 m; α 2 = α 3 = 5 o . C là vị trí biên bên trái của dao động. Bỏ qua các ma sát và sức cản không khí. Lấy g = 9,8 m/s 2 . a. Tính tốc độ của vật khi đi qua vị trí B và lực căng dây treo khi vật đi qua vị trí cân bằng O. T, D, B thẳng hàng. b. Tính chu kì dao động của con lắc. Trong câu 2, coi sinα = α (rad). Câu 3: Cho thấu kính mỏng L 1 có tiêu cự f 1 = 20 cm. Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc với trục chính. A trên trục chính cách L 1 một khoảng d. a. Xác định d để ảnh của vật qua thấu kính lớn gấp 4 lần vật. b. Cho d = 20 cm. Sau L 1 đặt thấu kính mỏng L 2 có tiêu cự f 2 = − 40 cm đồng trục với L 1 và cách L 1 khoảng a = 60 cm. Xác định vị trí, độ lớn, tính chất ảnh của vật qua hệ. Câu 4: Ống hình chữ U tiết diện đều, đặt thẳng đứng, trong ống có chứa thuỷ ngân như hình vẽ. Ban đầu một nhánh được đậy kín bởi nút N và mực thuỷ ngân hai nhánh chênh lệch một đoạn 2a. a. Mở nút N, cột thủy ngân trong ống dao động điều hòa. Tính tần số góc của dao động này. Thuỷ ngân trong ống có khối lượng m = 125 gam và khối lượng riêng ρ = 13,6 g/cm 3 . Tiết diện ống S = 0,30 cm 2 . Lấy g = 9,8 m/s 2 . b. Xét thủy ngân trong nhánh bên trái. Ngay sau khi mở nút N, áp suất của thủy ngân ở độ sâu 2a bằng bao nhiêu ? Cho áp suất khí quyển là p 0 = 76,0 cmHg; a = 5 cm. Câu 5: Trên mặt nước tại hai điểm S 1 , S 2 cách nhau 33,8 cm có hai nguồn kết hợp dao động cùng pha theo phương thẳng đứng. Sóng do các nguồn phát ra có bước sóng 4 cm. (C) là đường tròn nằm trên mặt nước có tâm ở S 1 và đi qua S 2 . a. Xác định số điểm trên (C), ở đó các phần tử dao động với biên độ cực đại. b. Trong số các điểm đã tìm được ở trên: - Điểm xa S 2 nhất, cách S 1 S 2 khoảng bao nhiêu ? - Điểm gần ∆ nhất, cách ∆ bao nhiêu ? ∆ là một đường kính của (C) và vuông góc với S 1 S 2 . HẾT Họ và tên thí sinh: ………………………………………………… …… Số báo danh: …………… • Thí sinh không được sử dụng tài liệu; • Giám thị không giải thích gì thêm. N 2a T C D O A α 2 α 3 α 1 B . GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ TĨNH ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2013 – 2014 Môn thi : VẬT LÝ Thời gian làm bài : 180 phút (Đề thi có 01 trang, gồm 05. độ cứng k = 40 N/m và vật nhỏ có khối lượng m = 100 g được đặt trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn. Thời điểm ban đầu t = 0, vật được thả nhẹ ở vị trí có li độ x = 5 cm. Sau đó vật dao động điều hoà. không khí. Lấy g = 9,8 m/s 2 . a. Tính tốc độ của vật khi đi qua vị trí B và lực căng dây treo khi vật đi qua vị trí cân bằng O. T, D, B thẳng hàng. b. Tính chu kì dao động của con lắc. Trong