Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Vật lý lớp 12

Đây là đề thi chính thức của Sở giáo dục và đào tạo tỉnh Bắc Ninh trong kỳ thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Vật lý lớp 12 năm học 2012 - 2013 (có đáp án). Thời gian làm bài 180 phút, không kể thời gian giao đề. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Vật lý lớp 12UBND TỈNH BẮC NINHSỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨCĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2012 – 2013 MÔN THI: VẬT LÝ - LỚP 12 – THPTThời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi 29 tháng 3 năm 2013 ================Câu 1 (4)Abằng cm, t tính bằ . a) d1, d2. b) c) d) ?= 5cos4 B = 5cos(4 t + 0,5 ); trong đó u tính trên mặt chất lỏng l v 40cm / sd = d2 - d1 ..Câu 2 (5 ) 1. Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng góc α = 300. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng thay đổi cùng với sự tăng khoảng cách x tính từ đỉnh mặt phẳng nghiêng theo quy luật μ = 0,1x. Vật dừng lại ngay trước khi đến chân mặt phẳng nghiêng. Lấy g = 10 m/s2. Tính thời gian kể từ lúc trượt cho tới khi vật dừng lại? 2. Một vậ ối lượng m được gắn vào đầu mộ ộ cứng k và chiều dài tự nhiên ℓ0 như hình vẽ. Vật có thể trượt không ma k m sát trên một thanh ngang. Cho thanh ngang quay quanh Q một trục thẳng đứng đi qua đầu còn lại của lò xo với tố ℓ ω không đổi. Xét trong hệ quy chiếu gắn với thanh: a) Tính chiều dài của lò xo khi vật nằm cân bằng ω2 < k/m). b) Đưa vật ra khỏi vị trí cân bằ 0 rồi thả nhẹ. Chứng tỏ vật dao động điề . Câu 3 (4,0 điểm) Trên mặt phẳng nghiêng góc α có một hộp nhỏ A khối lượng m1 và một hình trụ tròn rỗng B khối lượng m2 (có mô men quán tính I m2 r 2 , với r là bán kính). Hai vật cùng bắt đầu chuyển động xuống phía dưới. Hộp trượt với hệ số ma sát , còn hình trụ lăn không trượt. a) Tìm góc nghiêng α để khi chuyển động hai vật luôn luôn cách nhau một khoảng không đổi. b) Để có chuyển động như trên thì hệ số ma sát giữa hình trụ và mặt phẳng nghiêng phải thỏa mãn điều kiện gì?Câu 4 (3,0 điểm) Mạch chọn sóng LC có C là tụ phẳng không khí, hai bản tụ có hình chữ nhật cách nhau d = 4 cm, thu được sóng có bước sóng 0 = 100 m. Đưa từ từ vào khoảng giữa hai bản tụ điện một tấm điện môi dày l = 4 cm, có hằng số điện môi ε = 7 song song với hai bản tụ. Đến khi tấm điện môi chiếm một nửa khoảng không gian giữa hai bản tụ thì mạch thu được sóng điện từ có bước sóng bao nhiêu? Câu 5 (4,0 điểm) 1. Một mạch điện xoay chiều gồm hai hộp kín X và Y ghép nối tiếp (trong hai hộp kín mỗi hộp chỉ chứa một trong ba phần tử R, L hoặc C). Đặt vào hai đầu mạch một điện áp không đổi 12 (V) thì điện áp ở hai đầu hộp Y là 12(V). Khi đặt vào hai đầu mạch một điện ápuX ixoaychiềuu 100 2cos 100 t (V )3(V )thì độđiện dòngáphaiđầu tronghộpXlà là50 6cos 100 t 2 2cos 100 t6vàcườngđiệnmạch6( A) . Trong X, Y chứa phần tử nào? Tìm giá trị của nó.2. Cuộn sơ cấp của máy biến áp có N1 = 1000 vòng, thứ cấp có N2 = 2000 vòng. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U1 = 110V thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp khi để hở là U2 = 126V. Tìm tỉ số giữa điện trở thuần và cảm kháng cuộn sơ cấp. --------------Hết -------------(Đề thi gồm 02 trang)KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT CẤP TỈNH ĐÁP ÁN MÔN THI: VẬT LÝCâu 1 ()A= 5cos4bằng cm, t tính bằ . a) d2.= 5cos(4 t + 0,5 ); trong đó u tính ặt chất lỏ v 40cm / sB 1,d = d2 - d1 . ?TT Câu 1 Ý a. Nội dung bài giải 4 điểm.ĐiểmPhương trình sóng do A truyền tới M: u1 = 5cos[4 (t d1 )] = 5cos(4 t - 0,1 d1) vPhương trình sóng do B truyền tới M: u2 = 5cos[4 (t d2 ) + 0,5 ] = 5cos(4 t - 0,1 d2 + 0,5 ) v0,5Phương trình dao động tại M: uM = u1 + u2 = 5[cos(4 t - 0,1 d1) + cos(4 t - 0,1 d2 + 0,5 )] = 10cos[0,05 (d2 - d1) - 0,25 ]cos[4 t - 0,05 (d2 + d1) + 0,25 ]b. 0,5Phương trình dao động tại M: uM = 10cos[0,05 (d2 - d1) - 0,25 ]cos[4 t - 0,05 (d2 + d1) + 0,25 ] để tại M dao động với biên độ cực đại thì: cos[0, 05 d 2 d1 0, 25 ] = 10,50, 05 (d 2 d1 ) 0, 25 = kd = d2 - d1 = 20k + 5 (cm) với k = 0,1,2...0,5c.Gọi dO, dN là khoảng cách từ O, N đến A. Phương trình dao động tại O: uO = 10cos(- 0,25 )cos(4 t - 0,1 dO + 0,25 ) = 5 2 cos(4 t - 0,1 dO + 0,25 ) Phương trình dao động tại N: uN = 5 2 cos(4 t - 0,1 dN + 0,25 ) Độ lệch pha: = 0,1 (dN - dO) = 0,1 (dN - dO) = n20,5N cùng pha O nêndN - dO = 20.n (n = 1, 2,...) N gần O nhất ứng với n = 1 2 ON = d 2 d O 42,4cm N dN = dO + 20 = 55cm0,5(Do tính đối xứng có 2 điểm N thỏa mãn)d.Giả sử M là một điểm cực đại thuộc AB: d2 - d1 = 20k + 5 (cm) d2 + d1 = AB = 70cm d2 = 10k + 37,5 (cm) 0 < d2 < AB k nguyên 0 < 10k + 37,5 < 70 k = 0, 1, 2, 3.0,5- 3,75 < k < 3,250,5Vậy trên AB có 7 điểm dao động với biên độ cực đại. Trên đường tròn (O; AB/2) có 14 điểm dao động với biên độ cực đại.Câu 2 () 1. Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng góc α = 300. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng thay đổi cùng với sự tăng khoảng cách x tính từ đỉnh mặt phẳng nghiêng theo quy luật μ = 0,1x. Vật dừng lại ngay trước khi đến chân mặt phẳng nghiêng. Lấy g = 10 m/s2. Tính thời gian kể từ lúc trượt cho tới khi vật dừng lại? 2. Một vậ ối lượng m được gắn vào đầu mộ ộ cứng k và chiều dài tự nhiên ℓ0 như hình vẽ. Vật có thể trượt không ma sát trên k m Q một thanh ngang. Cho thanh ngang quay quanh một trục thẳng đứng ℓ đi qua đầu còn lại của lò xo với tố ω không đổi. Xét trong hệ quy chiếu gắn với thanh: a) Tính chiều dài của lò xo khi vật nằm cân bằ ω2 < k/m). b) Đưa vật ra khỏi vị trí cân bằ 0 rồi thả nhẹ. Chứng tỏ vật dao động điề .TT Câu 2Ý 1.Nội dung bài giải 5 điểm + Áp dụng định luật II Niutơn ta có: mgsinα - µmgcosα = ma.Điểm0,53 - 5 = 0. 2+ Thay số ta được : x’’ + x0,5x’’ +3 10 10 (x) = 0. Đặt X = x 2 3 3 3 X = 0. 2Ta có phương trình: X’’ +0,5Phương trình trên có nghiệm X = A cos3 t 2(cm).x = A cos3 t 210 (cm). 30,5+ Vậy, thời gian từ lúc trượt cho tới khi vật dừng lại: t= 2. a.2 = 3,3759 (s) 30,5Tính chiều dài của lò xo: - Ch ...