SỞ GD - ĐT NGHỆ AN
TRƯỜNG THPT NAM ĐÀN 1
--------------------
(Đề thi có 02 trang)
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
NĂM HỌC 2023 - 2024
MÔN: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 120 phút
(không kể thời gian phát đề)
Họ và tên: ............................................................................
Số báo danh: ...............
Câu 1. (4,0 điểm)
Cho mạch điện như hình 1. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có
giá trị không đổi là U = 18 V. Đèn dây tóc Đ trên đó có ghi 12V-12W. Các
điện trở
1
R = 3 Ω
,
2
R = 9 Ω
và biến trở Rx. Khoá K, dây nối và ampe kế
có điện trở không đáng kể.
1. Thay đổi giá trị của biến trở Rx để đèn sáng bình thường. Tìm giá trị
của điện trở Rx trong các trường hợp:
a. Khoá K mở.
b. Khoá K đóng. Trong trường hợp này, số chỉ ampe kế bằng bao nhiêu?
2. Khoá K đóng, biến trở có giá trị
x
R = 3 Ω
. Thay bóng đèn trên bằng
một bóng đèn khác mà cường độ dòng điện IĐ qua bóng đèn phụ thuộc vào hiệu điện thế UĐ ở hai đầu
bóng đèn theo hệ thức
2
ĐĐ
20
U
27
I
(Trong đó UĐ đơn vị đo bằng vôn, IĐ đơn vị đo bằng ampe). Tìm hiệu
điện thế ở hai đầu bóng đèn.
3. Một gia đình sử dụng các thiết bị tiêu thụ điện gồm: một tivi loại 220V– 40 W; một tủ lạnh loại 220
V – 150 W; bốn bóng đèn loại 220 V– 25 W. Mỗi ngày, sử dụng tivi 4 giờ, tủ lạnh 24 giờ, mỗi đèn dùng
4 giờ với điện áp 220 V. Hỏi sau một tháng (30 ngày), số chỉ công tơ tăng thêm bao nhiêu? Biết hao phí
trong quá tình sử dụng là 5%.
Câu 2 (5 điểm). Cho hệ dao động như hình vẽ 2. Lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k. Vật
M = 350g có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ
đang ở trạng thái cân bằng, dùng vật m0 = 50g bắn vào M theo phương
ngang theo hướng làm lò xo nén lại với vận tốc v0 = 2 m/s, va chạm là
hoàn toàn đàn hồi. Sau va chạm vật M dao động điều hoà, chiều dài
cực đại và cực tiểu của của lò xo lần lượt là 26cm và 16cm.
1. Tính chu kỳ dao động của vật M và độ cứng của lò xo, năng lượng
dao động của vật M sau va chạm ?
2. Đặt một vật m = 50g lên trên vật M, hệ gồm hai vật m và M đang đứng yên, vẫn dùng vật m0 bắn vào
cũng với vận tốc v0. Va chạm là hoàn toàn đàn hồi, sau va chạm ta thấy cả hai vật (M+ m) cùng dao động
điều hoà theo phương ngang.
a. Viết phương trình dao động của hệ hai vật (m + M). Chọn gốc toạ độ ở vị trí cân bằng chiều dương là
chiều chuyển động ngay sau va chạm và gốc thời gian là lúc bắt đầu va chạm.
b. Xác định chiều và độ lớn của lực đàn hồi cực đại, cực tiểu mà lò xo tác dụng vào điểm cố định I trong
quá trình hệ hai vật dao động.
3. Cho biết hệ số ma sát giữa vật M và vật m là 0,3. Hỏi vận tốc v0 của vật m0 phải nhỏ hơn giá trị bằng
bao nhiêu để vật m vẫn đứng yên (không bị trượt) trên vật M trong khi hệ dao động. Cho g = 10m/s2.
1
R
U
2
R
Ð
x
R
A
K
Hình 1
M
m0
I k
Hình 2
Câu 3 (4 điểm). Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp AB cách nhau 30cm dao động cùng pha. Biết
sóng do mỗi nguồn phát ra có tần số f =10 Hz, tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 32 cm/s.
a. Tìm số điểm và vị trí các điểm dao động với biên độ cực đại trên AB?
b. Gọi M (là một điểm nằm trên đường Ay vuông góc với AB tại điểm A) dao đông với biên độ cực đại,
đoạn AM có giá trị lớn nhất là bao nhiêu ?
c. Trên cạnh CD của hình chữ nhật ABCD với AD = 20 cm có bao nhiêu cực đại ?
d. Điểm I trên đường trung trực của AB dao động với biên độ cực đại cùng pha so với nguồn cách AB
gần nhất là bao nhiêu?
Câu 4 (4 điểm). Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Young, khoảng cách giữa hai khe S1S2
bằng a = 1mm, khoảng cách từ hai khe tới màn quan sát là D = 2 m. Chiếu bức xạ đơn sắc có bước sóng
chiếu vào hai khe S1S2 thì người ta đo được bề rộng của 6 vân sáng liên tiếp trên màn là 6 mm.
a. Tính và tính khoảng cách từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 8 nằm cùng phía với vân trung tâm O.
b. Biết bề rộng trường giao thoa là L = 3,6 cm. Tính tổng số vân sáng và vân tối quan sát được trên màn.
c. Chiếu đồng thời hai bức xạ có bước sóng 1 = 0,6 m và bước sóng 2 chưa biết. Trong khoảng rộng
L = 3,6 cm nói trên, đếm được 51 vạch sáng, trong đó có 5 vạch là kết quả trùng nhau của hai hệ vân, biết
2 trong 5 vạch trùng nhau nằm ở ngoài cùng của L. Tính bước sóng 2.
Câu 5 (3 điểm). Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài
1, 2( )lm
và vật nhỏ có khối lượng m = 150g
mang điện tích
5
3.10qC
Treo con lắc đơn này trong điện trường đều với vectơ cường độ điện trường
hướng theo phương ngang và có độ lớn
4
5.10 ( / )E V m
. Trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo
và song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều của vectơ cường độ điện trường sao
cho dây treo hợp với vectơ gia tốc trong trường
g
một góc
0
40
rồi buông nhẹ cho con lắc dao động
điều hòa. Lấy g = 10 m/s2.
a. Tính tốc độ cực đại của vật nhỏ trong quá trình dao động ?
b. Tính chu kỳ dao động và năng lượng của vật ?
----------Hết-----------
Cán bộ coi thi không phải giải thích gì thêm