1
m
Câu 1:(2 điểm) Một vật dao động điều hòa có phương trình li độ √ ( ) ,
trong đó x tính bằng centimét (cm) và t tính bằng giây (s). Xác định vận tốc, gia tốc của vật ở thời
điểm t = 0,2 s. Lấy
Câu 2: (2 điểm) Một chất điểm dao động điều hòa có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc cùa gia tốc a vào
thời gian t như hình vẽ. Ở thời điểm t = 0, vận tốc của chất điểm là bao nhiêu? Lấy
Câu 3: (2 điểm) Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Trong thời gian 20 s chất điểm
thực hiện được 100 dao động toàn phần. Gốc thời gian lúc chất điểm đi qua vị trí có li độ 2 cm theo
chiều âm với tốc độ là 20π√ cm/s. Lấy π2 = 10.
a. Hãy viết phương trình dao động của chất điểm.
b. Tính quãng đường vật đi được từ thời điểm 0,2s đến thời điểm 3,2s.
Câu 4: (2 điểm) Một con lắc lò xo có khối lượng √ kg dao động điều hòa theo phương nằm ngang
với tần số góc √
. Vận tốc của vật ở vị trí cân bằng là 0,6 m/s2. Chọn thời điểm t=0 lúc vật
qua vị trí 3√ cm theo chiều âm và tại đó thế năng bằng động năng. Tính chu kì dao động của con
lắc và độ lớn lực đàn hồi tại thời điểm
s.
Câu 5: (2 điểm) Một con lắc đơn có chiều dài 1m, khối lượng vật nặng là 0,1 kg. Kéo con lắc ra
khỏi vị trí cân bằng một góc 0,15 rad và thả cho nó dao động. Bỏ qua mọi ma sát, con lắc đơn dao
động điều hòa tần số góc √
lấy g = m/s2.
a. Tính động năng, thế năng, cơ năng của con lắc đơn tại vị trí thả vật.
b. Khi chuyển động đến vị trí cân bằng con lắc va chạm với quả cầu
m’=4m đang đứng yên ở cùng độ cao như hình vẽ. Sau va chạm cả hai vật
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG THPT BÌNH CHIỂU
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
NĂM HỌC 2023 – 2024
MÔN: VẬT LÝ – KHỐI 11
Thời gian: 120 phút
(Không tính thời gian phát đề)
2
gắn chặt với nhau và cùng dao động điều hòa. Hãy xác định vận tốc lớn nhất của hệ sau va chạm.
Câu 6: (2 điểm) Một nguồn sóng O trên mặt nước dao động với phương trình u0 = 2,5cos(2πt +
π/4) cm (t đo bằng s). Tốc độ truyền sóng trên mặt nước 5 cm/s, lúc t = 0 sóng bắt đầu truyền từ O
dọc theo trục Ox, coi biên độ sóng truyền đi không đổi.
a. Tại các thời điểm t = 1,8 s và t = 2,4 s điểm M trên mặt nước cách nguồn 10 cm có li độ là
bao nhiêu?
b. Tính quãng đường sóng truyền được khi nguồn O dao động được quãng đường 15 cm.
Câu 7: (2 điểm) Trên một sợi dây đàn hồi dài 20 cm hai đầu A, B cố định có sóng dừng. Điểm M
trên dây cách điểm nút A một khoảng x dao động với phương trình u = 4.sin(0,5πx).cos(20t + π/2)
mm (x đo bằng cm, t đo bằng s).
a. Hãy tính số nút sóng và bụng sóng trên đoạn dây AB (kể cả A và B).
b. Hai điểm M, N trên sợi dây có cùng biên độ 2mm và biên độ của các điểm nằm giữa hai điểm
M, N luôn lớn hơn 2mm. Xác định khoảng cách MN.
Câu 8: (2 điểm) Hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau 20 cm dao động theo các phương trình
u1 = 3cos4πt cm; u2 = 4cos4πt cm. Biết một điểm thuộc đoạn AB cách trung điểm của AB một đoạn
gần nhất 1,5 cm luôn không dao động.
a. Khoảng cách giữa 7 điểm có biên độ 7 cm trên đoạn thẳng nối hai nguồn bằng bao nhiêu ?
b. Gọi M và N là hai điểm trên mặt nước sao cho ABNM là hình vuông. Tính số điểm cực đại
trên đoạn thẳng MN.
Câu 9: (2 điểm) Trong thí nghiệm giao thoa I−âng khoảng cách hai khe S1S2 là 0,5 mm, khoảng
cách giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn quan sát là 1,5 m, bước sóng ánh sáng đơn sắc dùng cho
thí nghiệm là 0,6 μm.
a. Tìm vị trí vân tối thứ 5 trên màn quan sát.
b. Chiếu thêm vào hai khe hẹp ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,4 μm. Tính số vạch sáng quan
sát được trên bề rộng trường giao thoa 15mm (biết 2 vân sáng trùng nhau được tính là một vân sáng)
Câu 10: (2 điểm) Một lò xo nhẹ một đầu lò xo gắn với vật nặng dao động có khối lượng m, treo
đầu còn lại lò xo lên trần xe tàu lửa. Con lắc bị kích động mỗi khi bánh xe của toa xe gặp chỗ nối
nhau của các đoạn đường ray (các chỗ nối cách đều nhau). Con lắc dao động mạnh nhất khi tàu có
tốc độ v. Nếu tăng khối lượng vật dao động của con lắc lò xo thêm 0,45 kg thì con lắc dao động
mạnh nhất khi tốc độ của tàu là 0,8v. Hãy tính giá trị m.
---Hết---
3
Câu
Đáp án
Thang điểm
1
(2 điểm)
Vận tốc của vật v=-A. ( )=
v =-20 √ (
) =
v=-20 √ (
)=-20π (cm/s)
( ) √ (
)
a =2000 cm/s2
0,25
0,25
0,5
0,75
0,25
2
(2 điểm)
Từ đồ thị ta có
.
+ Ta có
.
+ Khi {
ta chọn tại vị trí như hình.
+ Khi thì
.
+Vậy khi
.
0,5
0,5
0,5
0,5
3
(2 điểm)
T=20/100=0,2s
rad/s
0,25
0,25
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG THPT BÌNH CHIỂU
ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
Năm học 2023 – 2024
Môn: Vật lý 11
Thời gian làm bài: 120 phút không kể thời gian giao đề
4
( √ )
( ) suy ra A= 4cm.
Tại t=0s
x=4 cos(10πt+
) cm
Quãng đường đi được là S=15.4.4=240 cm
0,25
0,25
0,5
0,5
4
(2 điểm)
Động năng= thế năng thì
√ √ A=6cm
( )
Phương trình dao động của vật là
x=6cos(10t +
) cm
li độ của vật ở thời điểm t=π/20 là
x = 6 cos(10.
)= -3√ cm
Độ lớn lực đàn hồi ở thời điểm t = π/20 là F=k.| |=m. 2| |
F=√ | √ |=6 (N)
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
5
(2 điểm)
a. Wđ=0(J)
Wt = W =
= 0,01125(J)
b. Vận tốc của viên bi m trước khi va chạm với m’ là
√ (
)
Khi viên bi m va chạm với m’ hai viên bi dính lại với nhau
nên va chạm là mềm. Gọi v’ là vận tốc của viên bi sau va
chạm là vận tốc lớn nhất của hệ.
m.vmax=(m+m’).v’
v’=0,67:5=0,134 m/s
0,25
0,75
0,5
5
0,5
6
(2 điểm)
a.
(
)
Thời gian sóng truyền từ O đến M là t = OM:v =10:5=2 s
Thấy t1<2s sóng chưa truyền đến M nên uM=0
Li độ M lúc t = 2,4s
(
)
b. Nguồn O dao động được 15 cm trong 3T/2
Thời gian nguồn O dao động được quãng đường trên là
3T/2=1,5s
Trong thời gian đó sóng đi được quãng đường là s =v.t=5.3/2 =
7,5 cm
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
7
(2 điểm)
a. ( )
Vì hai đầu A,B là cố định nên
suy ra
số bụng 10 số nút 11
b. Vì trong đoạn M,N biên độ lớn hơn 2 cm nên M,N đối xứng
với nhau qua bụng sóng
x
y
y
N
M
P
Q
|
| | |
x=1/3 cm
suy ra y=λ/4-x=1-1/3=2/3
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25