Chọn trục tọa độ trùng với phương dao động, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương cùng chiều kéo vật.. Chọn gốc thời gian lúc vật qua cân bằng lần thứ nhấtb[r]
(1)Câu (2điểm):
Một lắc lò xo gồm vật nặng M=300g, độ cứng k=200 N/m (hình 1). Khi M vị trí cân thả vật m = 200g từ độ cao h = 3,75 cm so với M Sau va chạm, hệ M m bắt đầu dao động điều hòa Bỏ qua ma sát, lấy g = 10m/s2 Coi va chạm m M hồn tồn khơng đàn hồi.
1. Tính vận tốc m trước va chạm, vận tốc hai vật sau va chạm
2.Biết sau va chạm hai vật gắn vào trình dao động
a.Chọn trục tọa độ Ox có phương thẳng đứng, gốc O vị trí cân hai vật sau va chạm, chiều dương hướng xuống Chọn gốc thời gian lúc va chạm Viết phương trình dao động hệ vật
b.Tính tốc độ trung bình hệ vật khoảng thời gian kể từ lúc va chạm đến lúc hệ vật lên đến độ cao cực đại lần thứ
c.Gọi v độ lớn vận tốc tức thời hai vật, a giá trị gia tốc hai vật Trong chu kỳ dao động, tìm thời gian mà v a đồng thời thỏa mãn v20 /cm s a4 /m s2.
Câu (điểm):
1.Một lắc đơn gồm cầu nhỏ khối lượng m = 100 g, sợi dây có chiều dài l1m Khi vật nhỏ lắc nằm cân người ta kéo cho phương sợi dây hợp với phương thẳng đứng góc 90rồi bng nhẹ cho vật dao động điều hòa Lấy gia tốc trọng trường g =
2
= 10 m/s2.
a.Chọn trục tọa độ trùng với phương dao động, gốc tọa độ vị trí cân bằng, chiều dương chiều kéo vật Chọn gốc thời gian lúc vật qua cân lần thứ Viết phương trình li độ dài lắc
b Tính quãng đường lớn mà vật thời gian
t s
2. Một lắc đơn, sợi dây có chiều dài l1m, vật nặng kim loại có khối lượng m = 20g, mang điện tích q106C Khi con lắc nằm cân bằng, thiết lập điện trường có cường độ
5 2.10
E (V/m), có phương hợp với phương véctơ g góc
30
, bao quanh lắc(hình 2),khi vị trí cân lắc hợp với phương thẳng đứng góc.Bỏ qua lực cản Lấy g = 10 m/s2.
a.Xác định
b.Kích thích cho lắc dao động điều hịa quanh vị trí cân Tính chu kỳ dao động lắc
Câu (2,0 điểm):
Trên hai đường ray kim loại song song, nằm ngang người ta đặt kim loại MN có khối lượng m= 100g điện trở R = 0,5 Chiều dài MN khoảng cách hai đường ray (MN = l= 10cm) (Hình 3) Hai đường ray nằm từ trường có cảm ứng từ B, hướng vng góc mặt phẳng chứa hai ray Hai ray nối với tụ điện có điện dung C = 0,1 (F), tích điện đến hiệu điện ban đầu U0= 5V Bỏ qua độ tự cảm hệ; điện trở ray khóa K, bỏ qua ma sát
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HẢI DƯƠNG KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNHLỚP 12 THPT NĂM HỌC 2018 - 2019 MƠN THI: VẬT LÍ
Thời gian làm bài: 180 phút Ngày thi: 04/10/2018 (Đề thi gồm 06 câu, 02 trang)
Hình 1
Hình 2
ĐỀ CHÍNH THỨC
h
(2)1.Nếu B = 0,1 (T)
a. Ngay sau đóng khóa K, kim loại bắt đầu chuyển động sang phải (đi xa tụ điện) Hãy xác định chiều độ lớn dịng điện
b.Tính gia tốc sau đóng khóa K
c. Giả sử hai ray đủ dài, sau thời gian t đạt đến vận tốc tới hạn vgh Tính vận tốc vghđó
2.Với giá trị cảm ứng từ B vận tốc tới hạn đạt cực đại? Tính giá trị cực đại vmax
Câu 4.(1,5 điểm):
1.Một điểm sáng A nằm trục thấu kính hội tụ cách thấu kính đoạn 30 cm, cho ảnh thật A’ Bắt đầu cho thấu kính chuyển động xa vật với vận tốc không đổi v = cm/s Tính tiêu cự thấu kính Biết sau thấu kính chuyển động 2s ảnh bắt đầu đổi chiều chuyển động
2.Cho A, B, C điểm nằm trục thấu kính mỏng Biết AB = a = 8cm; AC = b= 12cm (hình 4) Thấu kính đặt khoảng AC Đặt vật sáng điểm A ta thu ảnh điểm B Đưa vật sáng đến B ta thu ảnh điểm C Tính tiêu cự thấu kính?
Câu (1,5 điểm):
Cho mạch điện như(hình 5).Nguồn có suất điện động E = 18V, điện trở r Mạch ngồi gồm biến trở R có điện trở toàn phần 9; điện trở R1= 3; R2= 6 Di chuyển chạy C biến trở, chạy C M RAM= x cơng suất tiêu thụ mạch ngồi 18W Khi dịch chuyển chạy C sang phải sang trái (so với vị trí M) cơng suất tiêu thụ mạch giảm xuống Điện trở Ampe kế dây nối khơng đáng kể
1.Tính r x
2.Tìm số Ampe
Câu (1,0 điểm): Cho nguồn điện chưa biết suất điện động điện trở nguồn Bằng dụng cụ sau: 02 vơn kế có điện trở R1và R2; 01 khóa ngắt điện K; dây nối Bỏ qua điện trở dây nối khóa K Bỏ qua sai số dụng cụ đo
1.Nêu phương án thí nghiệm để xác định suất điện động nguồn điện
2 Nêu bước tiến hành thí nghiệm, lập bảng biểu cần thiết nêu cách tính kết thí nghiệm
Hết
Họ tên thí sinh: Số báo danh: Chữ kí giám thị 1: Chữ kí giám thị 2: …
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HẢI DƯƠNG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNHLỚP 12 THPT NĂM HỌC 2018 – 2019 MƠN THI: Vật Lí
Câu Ý Đáp án Điểm
1 1
+ Vận tốc m trước va chạm:v0 2gh 0,5 3(m/s) + Bảo toàn động lượng
0
0 ( ) h h m v 0,2 /
mv M m V V m s
M m
0,25
0,25
C A B
b a
Hình 4
Hình 5
R1 R2 M
x
C
A B
E, r
A
HƯỚNG DẪN CHẤM
Hình 3
C B
k l
M
(3)2 a.
Khi có thêm m lị xo bị nén thêm đoạn: l0 mg 1cm
K
+ Ta có K 20(rad)
M m s
+ So với gốc tọa độ O t = 0:
0
2 os
2 ( ) sin 20 /
3 h
A cm
x A c cm
rad
V A cm s
+Phương trình dao động: os(20 )
x c t cm
O OM
x
-1 0,25
0,25 b.
+ Kể từ lúc va chạm đến lúc hệ vật độ cao cực đại lần vật
3
A
s A cm
+ Thời gian chuyển động: 5 ( ) 12 6 20 12
T T T
t s
+ Tốc độ trung bình: v s 84 ( / ) 26,74( / )cm s cm s
t
0,25
0,25 c.Ta có
+ Độ lớn vật tốc 20 /
2
A A
v cm s v x (1)
+ Gia tốc:
2. 400( / )2 400 1 ( )
400
A
a x cm s x x cm
Vậy
2 A A x
(2)
Từ (1) (2)
3 2. ( ) 0,052( )
2 12 60
A x A t T s s
0,25
0,25
2
1
aTa có g (rad s/ ) l
+
0 20 (rad) S0 l 20 ( )m
+ Tại t = 2
0
( )
s
rad
v
+ Phương trình li độ dài: os( )( )
20
s c t m
0,25
0,25
0,25 b.
+ Ta có 2( ) 2(
3 12
T T T
T s t
(4)Smax= 2S0+ 2 S = 3S
0= ( ) 47,1( ) 20 m cm
0,25
2
a.Khi vật nhỏ nằm cân
d T P F
Chiếu lên hệ trục 0xy ta có sin sin os os
F T
T c F c P
6
6
.sin tan
os
10 2.10 sin30 tan
0,02.10 10 2.10 os30 15
F mg F c
c
b.Ta có P F d P/
/2 2
/
( ) os 19,3( / )
F F
g g g c
m m
g m s
Chu kỳ dao động: T./ l/ 1,43( )s g
P
d F
/ P E
y
x T
0,25
0,25
0,25
3
1 a.
+ Thanh chuyển động sang phải lực từ F hướng sang phải
+ Theo quy tắc bàn tay trái dịng điện MN có chiều từ M đến N (hình vẽ)
+ Ngay sau đóng khóa K, hiệu điện hai tụ U0
Cường độ dòng điện
0 U 10( )
I A
R
C B F M
N
I 0,25
0,25
b.
+ Lực từ tác dụng lên
0,1( ) F B I l N
+ Gia tốc a F 1( / )m s2 m
0,25
0,25 c.
+ Định luật II Niuton m v F BIl t
.( )
m v Bl I t Bl q
0
( ) ( )
m v B l q q BlC U U
(1)
+ Khi v = vghthì khơng cịn dịng điện nữa, nên hiệu điện hai tụ suất điện động cảm ứng
gh gh
U U Bl v (2)
(5)+ Từ (1) (2) 2 gh CBlU v
m CB l
0,05(m/s)= 5(cm/s)
0,25
2
+ Từ 0
2
2
gh CBlU gh ClU
v v m
m CB l CBl
B
+ Theo BĐT cosi ta có (m C Bl ) .2 l m C
B
+ Dấu "=" xảy B m 10( )T l C
0
ax 2 2,5( / )
m U C
v m s
m
0,25
0,25
4
1
+ Khi cho thấu kính chuyển động xa vật với vận tốc v 30 30 ( )
d v t t cm
Sau t = 2s d 40cm + Từ 1 1/
f d d d d / l (llà khoảng cách vật ảnh thật qua thấu kính)
2 0
d dl lf
+ Ta có l2 4lf 0 l 4f
+ Vì ảnh qua thấu kính ln ảnh thật nên lúc đầu thấu kính xa vật ảnh xa thấu kính Khi lmin 4f ảnh bắt đầu đổi chiều chuyển động Khi
2 l
d f
+ Theo d = 40cm = 2f f = 20cm
0,25
0,25 0,25
0,25
2
Ta có
+ Khi vật sáng A ảnh B, vật B ảnh không A mà lại C, ảnh B lúc vật A ảnh ảo ( /
1
d )
Từ hình vẽ: / /
1 ( 8)
d d a cmd d
1
1 1
( 8)
f d d
(1)
+ Khi vật sáng B cho ảnh C, ảnh C ảnh thật ( /
2
d )
0,25
A B
C O
a b
d1’ d1
(6)Từ hình vẽ: d2 d1 /
2 ( ) 20 ( 8) 12 d a b d d d
1
1 1
8 12
f d d
(2)
Từ (1) (2) ta có 1 24 240 4,89
7 49
d cm f (cm) 0,25
5
1
+ Ta có 3
AM x
R
x
(9 ).6 (9 ).6 (9 ) 15
MB x x
R
x x
3 (9 ).6 15
AB x x
R
x x
Theo C M PAB = 18 W Khi C di chuyển P ln giảm, chứng tỏ Pmax= 18W
+ Ta có
2 AB
2 AB
E R P
R r
=>
2 max E
P
4r
RAB r
+
max
E
r 4,5
4P
( )
+ Với RAB r 4,5 3x 9 x 6 x x
=> x = 3( )
R1 R2 M
A B
E, r
x 9-x
0,25
0,25
0,25
0,25
2 Nhận xét:
x R x
R
=> Mạch cầu cân 0( )
A
I A
0,5
6 1
Gọi E, r suất điện động điện trở nguồn, ta có: + Lắp sơ đồ mạch điện
+ Mạch 1:
1
1
V U
U U E r
R
(1)
+ Mạch 2: / / 1/
1
1 (U U ) E r.U
R
(2)
Từ (1) (2) ta 2/ /
1
U U E
U U
0,25
0,25
(7)- Lặp lại bước với lần đo khác - Bảng số liệu:
Lần đo U1 U’1 U’2 E
1 … * Cách tính
+ Giá trị trung bình: E E E1 En n
+ Sai số
1
E E E
2
E E E
n n
E E E
E E1 E2 En
n
Vậy E E E 0,25
Một lắc lò xo gồm vật https://vndoc.com/vat-ly-lop-12