Đề thi Học sinh giỏi Môn Vật lý năm 2008 Tỉnh Nghệ an

A B Sở GD&ĐT Nghệ An Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12 Năm học 2008 - 2009 Môn thi: Vật lý 12 THPT- bảng A Thời gian làm bài: 180 phút Câu 1 (4,5 điểm). Cho cơ hệ nh hình vẽ 1. Hai thanh cứng MA và NB khối lợng không đáng kể, cùng chiều dài l = 50cm. Đầu tự do của mỗi thanh đều gắn một quả cầu nhỏ cùng khối lợng m =100g, đầu M và N của chúng có thể quay dễ dàng. Lò xo rất nhẹ có độ cứng k = 100N/m đợc gắn với thanh NB ở vị trí C có thể điều chỉnh đợc. Khi hệ cân bằng lò xo không biến dạng, hai quả cầu tiếp xúc nhau. Kéo quả cầu A sao cho thanh MA lệch về bên trái một góc nhỏ rồi thả nhẹ. Coi va chạm giữa các quả cầu là đàn hồi xuyên tâm. Bỏ qua mọi ma sát, lấy g = 10m/s 2 . a. Hãy mô tả chuyển động và xác định chu kì dao động của hệ khi C ở trung điểm của thanh NB. b. Tìm vị trí C để chu kì dao động của hệ bằng chu kì dao động của con lắc đơn có chiều dài l nh trên dao động với biên độ nhỏ ở nơi thí nghiệm. Câu 2 (4,0 điểm). Cho cơ cấu nh hình vẽ 2. Hai thanh kim loại dài, đặt song song trong mặt phẳng nằm ngang, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L. Thanh dẫn MN có khối lợng m có thể trợt không ma sát trên hai thanh kim loại, khoảng cách giữa chúng là l (hệ thống tạo thành mạch kín). Hệ thống đợc đặt trong từ trờng đều có B ur hớng thẳng đứng trên xuống. Truyền cho thanh MN vận tốc ban đầu 0 v uur hớng sang phải để nó chuyển động luôn vuông góc với hai thanh kim loại. Cho điện trở thuần của toàn mạch là không đáng kể. a.Viết phơng trình chuyển động của thanh MN. Chọn gốc tọa độ tại vị trí ban đầu của thanh MN, chiều dơng trùng với chiều 0 v uur , gốc thời gian lúc thanh bắt đầu chuyển động. b.Dựng hệ thống trong mặt phẳng thẳng đứng, lúc này từ trờng đều choán đầy không gian và có B ur hớng vuông góc với mặt phẳng chứa hai thanh, chiều từ trớc ra sau. Lúc đầu giữ thanh MN nằm ngang. Buông không vận tốc đầu, tìm độ dịch chuyển lớn nhất của thanh MN so với vị trí đầu. Bỏ qua mọi ma sát. Câu 3 (4,5 điểm). Cho mạch điện nh hình vẽ 3, nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r = R / 2, hai tụ điện có điện dung C 1 = C 2 = C (ban đầu cha tích điện) và hai điện trở R và 2R, lúc đầu khóa k mở. Bỏ qua điện trở các dây nối và khoá k. Đóng k. a.Tính điện lợng chuyển qua dây dẫn MN. b.Tính nhiệt lợng tỏa ra trên điện trở R. Câu 4 (4,0 điểm). Mt bỡnh A cha khớ lý tng ỏp sut 5.10 5 Pa v nhit 300 K c ni vi bỡnh B có thể tích gp 4 ln bỡnh A bng mt ng có thể tích không đáng kể và không dẫn nhiệt. Bỡnh B cha khớ cựng loi khớ trong bỡnh A, ỏp sut 10 5 Pa v nhit 330 K (Hình 4). M van cho hai bỡnh thụng nhau đồng thời gi nhit hai bỡnh không đổi. p sut cuối cùng trong mỗi bình bng bao nhiờu? Câu 5 (3,0 điểm). Xác định hệ số ma sát nhớt à của dầu. Cho các dụng cụ: Một ống hình trụ (kích thớc và chiều cao đủ lớn), can lớn đựng đầy dầu nhớt, các viên bi xe đạp nhỏ, thớc kẹp (Panme), thớc dài, đồng hồ bấm giây, các vòng dây đàn hồi. Biết khối lợng riêng thép là và dầu nhớt là 0 , gia tốc rơi tự do g. Lực cản lên bi đợc tính bởi biểu thức f C = 6 à Rv trong đó: à là hệ số ma sát nhớt, R là bán kính viên bi, v là vận tốc viên bi. Yêu cầu và xây dựng phơng án thí nghiệm: -Trình bày cơ sở lý thuyết. -Cách bố trí thí nghiệm. -Cách tiến hành thí nghiệm và xử lý kết quả. ------------Ht------------- Đề chính thức A B M N C k Hình 1 B ur v 0 L N M Hình 2 R 2R M N k E, r r + - C 2 C 1 Hình 3 T A T B K V B V A Hình 4 Để có đáp án xin mời các bạn liên lạc theo địa chỉ ephysicsnl@gmail.com . A B Sở GD&ĐT Nghệ An Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12 Năm học 2008 - 2009 Môn thi: Vật lý 12 THPT- bảng A Thời gian làm bài: 180 phút Câu. chuyển động của thanh MN. Chọn gốc tọa độ tại vị trí ban đầu của thanh MN, chiều dơng trùng với chiều 0 v uur , gốc thời gian lúc thanh bắt đầu chuyển