TRƯỜNG THPT THƯỜNG XUÂN NHÓM VẬT LÝ ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2016 – 2017 MÔN THI: VẬT LÝ Thời gian làm : 180 phút (Đề thi gồm câu 02 trang) Câu 1: (2,5 điểm) Một lò xo có khối lượng không đáng kể, hệ số m1 m2 k đàn hồi k = 100(N/m) đặt nằm ngang, đầu giữ cố định, đầu lại gắn với chất điểm x m1 = 0,5 (kg) Chất điểm m1 gắn với chất điểm thứ O hai m2 = 0,5(kg) Các chất điểm dao động mặt phẳng nằm ngang Chọn hệ trục tọa độ hình vẽ, gốc O vị trí cân hệ vật Tại thời điểm ban đầu giữ haivật vị trí lò xo nén 2cm buông nhẹ Bỏ qua ma sát, sức cản môi trường 1) Xem chất điểm gắn chặt với trình dao động, chọn gốc thời gian buông vật a) Viết phương trình dao động hệ vật b) Vẽ đồ thị động theo c) Tính khoảng thời gian ngắn đểvật từ li độ x1=1(cm) đến x2= (cm) d) Tìm quãng đường mà vật từ thời điểm t1 = π 7π (s) đến thời điểm t = (s) 40 e) Khi vậtli độ x = 1(cm) giữ chặt điểm lò xo Tìm biên độ dao động hệ vật sau 2) Chỗ gắn hai chất điểm bị bong lực kéo đạt đến 0,5(N) Tìm vị trí chất điểm m2 tách khỏi chất điểm m1 tính vận tốc cực đại m1 sau Câu 2: (2,0 điểm) 1) Một lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1(m) vật nhỏ có khối lượng m = 400(g) mang điện tích q = 4.10-5 (C) Treo lắc đơn điện trường với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang có độ lớn E = 105 (V/m) a) Vật đứng yên vị trí cân bằng, tìm góc lệch dây treo so với phương thẳng đứng b) Trong mặt phẳng thẳng đứng qua điểm treo song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều urvectơ cường độ điện trường cho dây treo hợp với vectơ gia tốc trường g góc 55o buông nhẹ cho lắc dao động điều hòa Chọn trục toạ độ có gốc O trùng với vị trí vật mà dây ur treo lệch theo hướng cường độ điện trường hợp với g góc 500 , chiều dương hướng theo chiều kéo vật, gốc thời gian lúc thả vật Lấy g = π2 = 10(m / s ) Viết phương trình li độ dài vật c) Tìm tỉ số độ lớn gia tốc vật vị trí mà dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 450 với độ lớn gia tốc vật vị trí thấp quỹ đạo 2) Treo lắc đơn nói lên trần toa xe trượt không ma sát đường dốc, góc nghiêng dốc so với mặt phẳng nằm ngang α = 300 Bỏ qua ma sát, lấy g = 10(m / s ) Tìm chu kì dao động nhỏ lắc trường hợp Câu 3: (1,5 điểm) Đặt vật phẳng nhỏ AB trước thấu kính mỏng vuông góc với trục thấu kính Trên vuông góc với trục phía sau thấu kính thu ảnh rõ nét lớn vật, cao 4(mm) Giữ vật cố định, dịch chuyển thấu kính dọc theo trục 5(cm) phía phải dịch chuyển 35(cm) lại thu ảnh rõ nét cao 2(mm) 1) Tính tiêu cự thấu kính 2) Vật AB, thấu kính vị trí có ảnh cao 2(mm) Giữ vật cố định, hỏi phải dịch chuyển thấu kính dọc theo trục phía nào, đoạn để lại có ảnh rõ nét màn? Câu 4(2,0 điểm) 1) Cho dụng cụ gồm đèn giống nhau, biến trở có trị số thay đổi được, khóa K, nguồn điện có thông số E, r phù hợp, cuộn dây có độ tự cảm L có điện trở r dây nối có điện trở không đáng kể Thiết kế phương án thí nghiệm tượng tự cảm (vẽ hình, nêu vai trò dụng cụ, dự đoán kết thí nghiệm giải thích) 2) Một khung dây dẫn ABCD có khối lượng m, chiều dài BC = a, chiều rộng AB = b giữ đứng yên mặt phẳng thẳng đứng với cạnh AB nằm ngang Khung r đặt từ trường có véc tơ cảm ứng từ B vuông góc với mặt phẳng khung, không gian sát phía cạnh đáy từ trường Ở thời điểm t = người ta thả khung không vận tốc đầu Giả sử khung có điện trở R, độ tự cảm khung không đáng kể Chiều dài a đủ lớn cho khung đạt tới vận tốc tới hạn trước khỏi từ trường Tìm vận tốc giới hạn khung nhiệt lượng tỏa khung kể từ thời điểm t = đến cạnh AB bắt đầu khỏi từ trường Câu 5: (2,0điểm) Cho mạch điện hình vẽ Biết E = 18V, r = 4Ω, A Đ R1 = 12Ω, R2 = 4Ω, R4 = 18Ω, R5 = 6Ω, RĐ = 3Ω, C= 2µF B E A 1) Biết trở R3 = 21Ω Tính điện tích tụ điện số chỉ R1 R3 ampe kế A C R2 2) Dịch chuyển chạy biến trở R3 để điện tích tụ C Tìm R3 Biết điện trở ampe kế dây nối không đáng kể E, r F R4 D ====================Hết===================== R5 ... AB bắt đầu khỏi từ trường Câu 5: (2,0điểm) Cho mạch điện hình vẽ Biết E = 18V, r = 4Ω, A Đ R1 = 12 , R2 = 4Ω, R4 = 18Ω, R5 = 6Ω, RĐ = 3Ω, C= 2µF B E A 1) Biết trở R3 = 21Ω Tính điện tích tụ điện