Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh THPT môn Vật lí năm 2022 - Sở GD&ĐT Quảng Ninh (Bảng A)

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT NĂM 2022

Môn thi: VẬT LÍ - Bảng A Ngày thi: 02/12/2022

Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH QUẢNG NINH ĐỀ THI CHÍNH THỨC

(Đề thi này có 02 trang)

Câu 1 (3,5 điểm)

B

Trên mặt bàn nằm ngang đủ rộng có một miếng gỗ khối lượng M = 200 g, tiết diện như Hình 1 (hình chữ

nhật chiều cao R = 0,25 m đã bị khoét bỏ hình tròn M

A Hình 1

bán kính R), có thể chuyển động không ma sát. Một hòn bi sắt nhỏ có khối lượng m = 100 g, chuyển động với vận hướng về miếng gỗ. Bỏ qua mọi ma sát và sức cản tốc của không khí. Lấy gia tốc trọng trường là g = 10 m/s2. Ban đầu miếng gỗ đứng yên. Xét 2 trường hợp:

1. Giữ cố định miếng gỗ. Cho

= 4 m/s, tìm áp lực của hòn bi sắt lên miếng gỗ tại điểm B.

2. Không giữ miếng gỗ.

a) Tìm điều kiện

để hòn bi sắt vượt qua B.

b) Khi hòn bi sắt vượt qua được điểm B thì trong giai đoạn tiếp theo hòn bi sắt và miếng gỗ chuyển động như thế nào? Tìm vận tốc cuối cùng của hai vật.

c) Với

= 6 m/s, tính độ cao tối đa mà hòn bi sắt đạt được tính từ mặt bàn.

Câu 2 (2,5 điểm)

Một vật sáng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15 cm

(A nằm trên trục chính). 1. Xác định vị trí của vật AB để thấu kính cho ảnh thật cách vật 80 cm. 2. Giữ vật sáng AB cố định, A’B’ là ảnh của AB qua thấu kính. Ban đầu thấu kính cách AB một đoạn 20 cm, cho thấu kính chuyển động nhanh dần đều dọc theo trục chính, ra xa AB với vận tốc ban đầu bằng 0 và gia tốc bằng 0,1 cm/s2. Tìm tốc độ trung bình của ảnh A’B’ trong thời gian 20 s kể từ thời điểm ban đầu.

Câu 3 (4,0 điểm)

cm với tốc độ

1. Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang. Lò xo nhẹ có độ cứng k = 40 N/m, vật nhỏ có khối lượng m = 0,1 kg. Chọn chiều dương của trục Ox trùng với chiều dãn của lò xo, gốc O cm/s trùng vị trí cân bằng của vật. Tại gốc thời gian, vật đi qua li độ hướng về vị trí cân bằng.

x(cm)

8 a) Viết phương trình dao động của vật. b) Tìm thời điểm vật qua vị trí có động năng bằng thế năng lần thứ 2022. 4 x1

0,4

0,8

1,6

t(s) -4 x2

2. Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa có li độ lần lượt là x1 và x2 phụ thuộc thời gian như đồ thị Hình 2. Biết khối lượng của vật là 0,1 kg. Xác định độ lớn lực kéo về tác dụng lên vật ở thời điểm t = 0,9 s.

Hình 2

1

Câu 4 (4,0 điểm)

Tại hai điểm A và B trên mặt chất lỏng cách nhau

cm có hai nguồn phát sóng kết hợp với mm. Coi biên độ sóng không đổi, tốc độ truyền sóng trên mặt chất

) là đường thẳng trên mặt chất lỏng vuông góc với AB tại A. Tìm số điểm thuộc ( ) dao phương trình lỏng là v = 25 cm/s. 1. Xét điểm M trên mặt chất lỏng cách A và B lần lượt là 8 cm và 13 cm. Viết phương trình sóng tổng hợp tại M. 2. Xét đường tròn (C) đường kính AB trên mặt chất lỏng, tìm số điểm dao động với biên độ cực đại trên (C). 3. Gọi ( động với biên độ cực đại và cùng pha với hai nguồn.

Câu 5 (4,5 điểm)

1. Cho đoạn mạch AB như Hình 3. Biết biến trở R có giá trị thay đổi từ 0 đến 400 (), cuộn thuần

C R L cảm có L (H), tụ điện có C = (F). Đặt vào hai đầu A, B A B

điện áp (V).

N Hình 3

(). Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch

a) Điều chỉnh R = R1 = AB và biểu thức điện áp

lệch pha so với điện áp b) Điều chỉnh R = R2 để điện áp Tìm R2.

c) Điều chỉnh R = R3 để công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB cực đại là Pmax. Tìm R3 và Pmax.

R C L Q P

2. Cho đoạn mạch PQ như Hình 4. Biết giá trị điện trở thuần R và điện dung C không đổi, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch PQ điện áp xoay chiều

M Hình 4

(V). Khi thay đổi L đến các giá trị L1, L2

(V), và L3 thì biểu thức điện áp trên đoạn mạch PM lần lượt là

(V) và (V). Xác định điện áp hiệu dụng

và hệ số công suất của đoạn mạch PM.

Câu 6 (1,5 điểm)

Cho các dụng cụ: một acquy chưa biết suất điện động và điện trở trong; một ampe kế lí tưởng; một điện trở R0 đã biết giá trị; một điện trở RX chưa biết giá trị; các dây nối có điện trở không đáng kể. Trình bày một phương án thí nghiệm xác định suất điện động và điện trở trong của acquy đó. Lưu ý: Không được mắc trực tiếp ampe kế vào acquy.

-------------HẾT-----------

- Thí sinh không được sử dụng tài liệu; - Giám thị không giải thích gì thêm.

Họ và tên thí sinh :................................................................................Số báo danh :..................................

Chữ kí của Giám thị 1:.......................................... Chữ kí của Giám thị 2 :.................................................... 2