Đề thi học sinh giỏi môn Lý lớp 12 - Sở GD&ĐT Nghệ An

Chia sẻ: Nguyen Phuong Ha Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

510
lượt xem 107
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý lớp 12 của sở giáo dục và đào tạo Nghệ An dành cho các bạn học sinh lớp 12 giúp các em ôn tập lại kiến thức đã học và đồng thời giáo viên cũng có thêm tư liệu tham khảo trong việc ra đề thi.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề thi học sinh giỏi môn Lý lớp 12 - Sở GD&ĐT Nghệ An

Sở GD&ĐT NGhệ Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp an 12 năm học 2009 - 2010 Đề chính thức (Đề thi gồm 02 trang) Môn thi: VẬT LÍ THPT - BẢNG A Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1 (4,5 điểm). m K1 K2 M Cho cơ hệ như hình 1: Hình 1 Hai lò xo nhẹ có độ cứng lần lượt là K1 = 60N/m; K2 = 40N/m; M = 100g; m = 300g. Bỏ qua ma sát 2 giữa M với sàn, lấy g =  = 10(m/s2). Tại vị trí cân bằng của hệ hai lò xo không biến dạng. Đưa hai vật lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn 4cm rồi thả nhẹ, người ta thấy hai vật không trượt đối với nhau. 1. Chứng minh hệ dao động điều hoà, tính chu kì dao động và vận tốc cực đại của hệ. Trang 1/2
2. Hệ số ma sát nghỉ giữa m và M phải thoả mãn điều kiện nào để hệ hai vật dao động điều hoà ? 3. Khi lò xo K2 bị nén 2cm thì người ta giữ cố định điểm  chính giữa của lò xo K2, hệ vẫn dao động điều hoà. Tính biên độ dao động của hệ sau đó.  v0 m1  Câu 2 (4 điểm). Một thanh mảnh đồng chất, có khối lượng m chiều dài L, có trục Hình 2 quay cố định nằm ngang vuông góc với thanh và đi qua đầu trên của thanh (Hình 2). Bỏ qua mọi ma sát và lực cản không khí, gia tốc rơi tự do là g. 1. Thanh đang đứng yên thì một chất điểm có khối lượng m1 = m/3 bay ngang với r vận tốc v0 theo phương vuông góc với trục quay đến cắm vào trung điểm của thanh. Tính tốc độ góc của thanh ngay sau va chạm và cơ năng mất mát lúc va chạm. 2. Cho V 0  10 gL . Tính góc lệch cực đại của thanh. Trang 2/2
Câu 3 (4,5 điểm). Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B dao động theo phương trình: u A  2 cos(20t )cm và u B  2 cos(20t   )cm .Coi biên độ sóng không đổi, tốc độ sóng là 60cm/s. 1. Viết phương trình sóng tổng hợp tại điểm M cách A, B những đoạn là: MA = 9cm; MB = 12cm. 2. Cho AB = 20cm. Hai điểm C, D trên mặt nước mà ABCD là hình chữ nhật với AD = 15cm. Tính số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn trên AB và trên đoạn AC. 3. Hai điểm M1 và M2 trên đoạn AB cách A những đoạn 12cm và 14cm. Tính độ lệch pha dao động của M1 so với M2. . Câu 4 (4 điểm). Cho quang hệ đồng trục gồm thấu kính phân kì O1 và thấu kính hội tụ O2. Một điểm sáng S nằm trên trục chính của hệ trước O1 một đoạn 20cm. Màn E đặt vuông góc trục chính của hệ sau O2 cách O2 một đoạn 30cm. Khoảng cách giữa Trang 3/2
hai thấu kính là 50cm. Biết tiêu cự của O2 là 20cm và hệ cho ảnh rõ nét trên màn. Thấu kính phân kì O1 có dạng phẳng - lõm, bán kính mặt lõm là 10cm. 1. Tính tiêu cự của thấu kính phân kì O1 và chiết suất của chất làm thấu kính này. 2. Giữ S, O1 và màn E cố định, người ta thay thấu kính O2 bằng một thấu kính hội tụ L đặt đồng trục với O1. Dịch chuyển L từ sát O1 đến màn thì vệt sáng trên màn không bao giờ thu nhỏ lại thành một điểm, nhưng khi L cách màn 18cm thì đường kính vệt sáng trên màn là nhỏ nhất. Tính tiêu cự của thấu kính L. Câu 5 (2 điểm). Một vật nhỏ tích điện trượt không ma sát, không vận Hình 3 tốc ban đầu dọc theo một mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng . (hình 3). Vật chuyển động trong một từ trường đều hướng vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và trong trường trọng lực. Sau khi Trang 4/2
trượt được một quãng đường l, nó rời mặt nghiêng và bay theo một đường phức tạp như hình vẽ. 1. Hãy xác định vận tốc của vật lúc bắt đầu rời mặt phẳng nghiêng. 2. Hãy xác định mức biến thiên chiều cao của vật so với mặt đất trong khi bay. Câu 6 (1điểm). Chức năng của đồng hồ đa năng hiện số là gì? Trong chương trình vật lý lớp 11, nó được sử dụng trong những thí nghiệm thực hành nào? ---Hết--- Trang 5/2
Họ tên thí sinh:........................…………..……................ Số báo danh:........................................... Trang 6/2
SỞ GD&ĐT KÌ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI NGHỆ AN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA Đề chính thức LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2009 - 2010 Môn thi: VẬT LÝ (Đề thi có 02 trang) Thời gian làm bài: 180 phút Ngày thi: 03/11/2009 R Câu 1. (4,0 điểm) Trên một vành đai  khối lượng M được phân bố đều, bán kính x Hình 1 R, có gắn một vật nhỏ khối lệch lượng m ở vị trí thấp nhất. Hệ được kích thích nhẹ cho vật khỏi vị trí cân bằng và bắt đầu quá trình dao động nhỏ trên mặt phẳng nằm ngang đủ nhám (hình 1). Chứng minh hệ dao động điều hòa, tìm chu kỳ dao động của hệ? Bỏ qua ma sát lăn. 1
K Đ Câu 2. (4,0 điểm) Trong sơ đồ được biểu + U0 _ C L1 L2 diễn trên hình 2, các cuộn cảm L1 và L2 được Hình 2 nối với nhau qua một điôt lý tưởng Đ. Tại thời điểm ban đầu khoá K mở, còn tụ điện với điện dung C được tích điện đến hiệu điện thế U0 . Đóng khóa K, tìm cường độ dòng điện cực đại chạy qua cuộn cảm L1 . Sau đó tụ điện được tích điện lại đến một hiệu điện thế cực đại bằng bao nhiêu? Bỏ qua điện trở thuần trên mạch. Câu 3. (4,0 điểm) Mạng tinh thể muối ăn đơn giản là một hình hộp có các iôn trái dấu gồm iôn dương Na (ANa=23) và iôn âm Cl (ACl=35) được đặt tại các nút mạng của khối hộp. Bán kính các iôn này xấp xỉ bằng nhau. Trong bài toán này được coi như những quả cầu cứng, cách điện, tích điện đều, có bán kính giống nhau và đặt sát nhau. Khi khoảng cách giữa các iôn lớn hơn hoặc bằng đường kính iôn thì sự tương tác giữa chúng đơn thuần là tương tác tĩnh điện. 2
kg 1. Biết khối lượng riêng của muối ăn là   2,16.10 3 m3 . Hãy xác định đường kính trung bình của các iôn. 2. Tính năng lượng tương tác của một iôn tinh thể với tất cả các iôn còn lại. Khi giải bài toán này có thể sử dụng công thức:    (1) k l  m C    1  1,75; trong đó ( k 2  l 2  m 2 )  0. k   l   m   k 2  l2  m  2 2 Câu 4. (4,0 điểm) Một bình hình trụ kín bán kính r = 10cm đặt nằm ngang, chứa nước tới một nửa (hình 3), có hệ Hình 3 thống đưa không khí vào và ra khỏi bình. Bơm không khí vào bình với tốc độ nhỏ và không đổi. Nhiệt độ của không khí và nước bằng 200C. Độ ẩm của không khí thổi vào bình là f = 60%. Biết rằng ở nhiệt độ đã cho có η = 4% phân tử hơi nước đập vào mặt nước và được chuyển sang thể lỏng. Xác định thời gian để toàn bộ nước trong bình bị bay hơi hết. Cho biết áp suất hơi nước bão hoà ở 200C là P0 = 2,3kPa. Bỏ qua sự ngưng tụ của nước ở thành bình, xem hơi nước là khí lí tưởng. 3
Biết hằng số chất khí R = 8,31(J/mol.K), khối lượng riêng của nước  = 1000kg/m3, khối lượng mol của nước là  = 18gam. Câu 5. (4,0 điểm) Cho đĩa mỏng kim loại bán kính R, tích điện Q với mật độ điện mặt phân bố có dạng đối xứng là 2 0 Q  2 .Trong đó 0  4R 2 và r là khoảng cách từ vị trí ta xét 1 r R tới tâm đĩa. 1. Hãy tính điện dung của đĩa? 2. Cho đĩa quay với tốc độ góc  không đổi xung quanh trục Oz đi qua tâm O và vuông góc với mặt đĩa. Giả sử rằng điện tích không phân bố lại. Tìm biểu thức cảm ứng từ do đĩa gây ra tại điểm M nằm trong mặt phẳng của đĩa và cách tâm đĩa một khoảng r’ (r’ = OM >> R). ------------------------Hết------------------------ 4
Sở GD&ĐT Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp Đề chính thức Nghệ An 12 Năm học 2008 - 2009 Môn thi: Vật lý 12 THPT- bảng A Thời gian làm bài: 180 phút M A B k Câu 1 (4,5 điểm). Cho cơ hệ như hình vẽ 1. Hai C thanh cứng MA và NB khối lượng không đáng N Hình 1 kể, cùng chiều dài l = 50cm. Đầu tự do của mỗi thanh đều gắn một quả cầu nhỏ cùng khối lượng m =100g, đầu M và N của chúng có thể quay dễ dàng. Lò xo rất nhẹ có độ cứng k = 100N/m được gắn với thanh NB ở vị trí C có thể điều chỉnh được. 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/s2. 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 như trên dao động với biên độ nhỏ ở nơi thí nghiệm. Câu 2 (4,0 điểm). Cho cơ cấu như hình vẽ 2. Hai thanh kim loại dài, đặt song M L u r v0 song trong mặt phẳng nằm ngang, cuộn B dây thuần cảm có độ tự cảm L. Thanh Hình N 2 dẫn MN có khối lượng m có thể trượt không ma sát trên hai thanh kim loại, khoảng cách giữa chúng là l (hệ thống tạo thành mạch kín). Hệ thống được đặt u r trong từ trường đều có B hướng thẳng đứng trên xuống. ur u Truyền cho thanh MN vận tốc ban đầu v0 hướng 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 phương trình chuyển động của thanh MN. Chọn gốc tọa độ tại vị trí ban đầu của thanh MN, chiều dương trùng ur u với chiều v , gốc thời gian lúc thanh bắt đầu chuyển động. 0 b.Dựng hệ thống trong mặt phẳng thẳng đứng, lúc này từ u r trường đều choán đầy không gian và có B R M C1 hướng vuông góc với mặt phẳng chứa hai 2R C2 thanh, chiều từ trước ra sau. Lúc đầu giữA N B + - k thanh MN nằm ngang. Buông không vận Hình 3
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 như hình vẽ 3, nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r = R / 2, hai tụ điện có điện dung C1 = C2 = C (ban đầu chưa 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 lượng chuyển qua dây dẫn MN. b.Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R. Câu 4 (4,0 điểm). Một bỡnh A chứa khớ K lý tưởng ở áp suất 5.105 Pa và nhiệt độ TB 300 K được nối với bỡnh B có thể tích TA VA VB Hình 4 gấp 4 lần bỡnh A bằng một ống có thể tích không đáng kể và không dẫn nhiệt. Bỡnh B chứa khớ cựng loại khớ trong bỡnh A, ở ỏp suất 105 Pa và nhiệt độ 330 K (Hình 4). Mở van cho hai bỡnh thụng nhau đồng thời giữ nhiệt độ hai bỡnh không đổi. Áp suất cuối cùng trong mỗi bình bằng bao nhiờu? Câu 5 (3,0 điểm). Xác định hệ số ma sát nhớt  của dầu. Cho các dụng cụ: Một ống hình trụ (kích thước và chiều cao đủ lớn), can lớn đựng đầy dầu nhớt, các viên bi xe đạp
nhỏ, thước kẹp (Panme), thước dài, đồng hồ bấm giây, các vòng dây đàn hồi. Biết khối lượng riêng thép là  và dầu nhớt là 0 , gia tốc rơi tự do g. Lực cản lên bi được tính bởi biểu thức fC = 6p  Rv trong đó:  là hệ số ma sát nhớt, R là bán kính viên bi, v là vận tốc viên bi. Yêu cầu và xây dựng phương án thí nghiệm: -Trình bày cơ sở lý thuyết. -Cách bố trí thí nghiệm. -Cách tiến hành thí nghiệm và xử lý kết quả. ------------Hết------------- Họ và tờn thớ sinh:.........................................................................Số bỏo danh:.....................