Đề thi chọn học sinh giỏi trên máy tính cầm tay khối 12 THPT - Môn : vật lý

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎi trªn m¸y tÝnh cÇm tay THanh Ho¸ KHỐI 12 THPT - NĂM HỌC 2011- 2012 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn : VẬT LÝ Thời gian làm bài : 180 phút .......................................................................................................................................................... Bài 1: (5 điểm) Một hình trụ đặc bán kính R, khối lượng m1 = 20 kg có thể quay không ma sát quanh một trục cố định nằm ngang trùng với trục của hình trụ. Trên hình trụ có quấn một sợi dây không giãn, khối lượng không đáng kể. Đầu tự do của dây có buộc một vật nặng m2 = 4 kg, như hình vẽ. Tìm gia tốc của vật nặng và lực căng của dây. Biết moment quán tính của hình trụ đối với trục quay là ; lấy g = 10 m/s2. Bài 2: (5 điểm) Một quả nặng nhỏ khối lượng m, nằm trên mặt nằm ngang, được gắn với một lò xo nhẹ có độ cứng k. Đầu tự do của lò xo bắt đầu được nâng lên thẳng đứng với vận tốc không đổi như hình vẽ. Xác định độ giãn cực đại của lò xo. Bài 3: (5 điểm) Mét sîi d©y thÐp nhá uèn thanh h×nh ch÷ U( hai nh¸nh cña nã c¸ch nhau 8cm) ®­îc g¾n vµo ®Çu mét l¸ thÐp n»m ngang vµ ®Æc sao cho hai ®Çu S1 vµ S2 cña sîi d©y thÐp ch¹m nhÑ vµo mÆt n­íc. Cho l¸ thÐp rung víi tÇn sè f = 100Hz, biªn ®é dao ®éng cña f1, f2 lµ 0,4cm. Khi ®ã trªn mÆt n­íc, t¹i vïng gi÷a S1 vµ S2 ng­êi ta quan s¸t thÊy xuÊt hiÖn 5 gîn låi vµ nh÷ng gîn nµy c¾t ®o¹n X1 vµ X2 thµnh 6 ®o¹n mµ hai ®o¹n ë hai ®Çu chØ dµi b»ng mét nöa c¸c ®o¹n cßn l¹i. a.TÝnh b­íc sãng vµ vËn tèc truyÒn sãng trªn mÆt n­íc. b.ViÕt ph­¬ng tr×nh dao ®éng t¹i ®iÓm M n»m trªn mÆt n­íc c¸ch X1 vµ X2 lÇn l­ît lµ r1 = 6cm vµ r2 = 10cm. Bài 4: (5 điểm) Bài 5: (5 điểm) Cho đoạn mạch RLC không phân nhánh, cuộn dây L thuần cảm, điện trở của ampe kế rất nhỏ. Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng UAB = 150 V không đổi vào hai đầu đoạn mạch, thì thấy hệ số công suất của đoạn mạch AN bằng 0,6 và hệ số công suất của đoạn mạch AB bằng 0,8. a,Tính các điện áp hiệu dụng UR, UL và UC, biết đoạn mạch có tính dung kháng. b, Khi tần số dòng điện bằng 100 Hz thì thấy điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha p/2 so với điện áp giữa hai đầu đoạn NB và số chỉ của ampe kế là 2,5A. Tính các giá trị của R, L, C. Bài 6: (5 điểm) Cho hệ hai thấu kính L1 và L2 đặt đồng trục cách nhau l = 30 cm, có tiêu cự lần lượt là f1 = 6 cm và f2 = - 3 cm. Một vật sáng AB = 1 cm đặt vuông góc với trục chính, cách thấu kính L1 một khoảng d1, cho ảnh A’B’ tạo bởi hệ. a, Cho d1 = 15 cm. Xác định vị trí, tính chất, và chiều cao của ảnh A’B’. b, Xác định d1 để khi hoán vị hai thấu kính, vị trí của ảnh A’B’ không đổi. Bài 7(5 điểm): Một con lắc đơn có chiều dài l = 10 cm được treo vào trần của một toa xe đang chuyển động xuống dốc nghiêng góc α = 300 so với phương ngang. Biết hệ số ma sát giữa xe và mặt đường là µ = 0,1. Kích thích để con lắc dao động điều hoà. Tính chu kì dao động của con lắc Bài 8(5 điểm): Một mol khí lí tưởng thực hiện quá trình biến đổi đẳng nhiệt từ trạng thái 1 có p1 = 4,5 atm, T1 = 300 K đến trạng thái 2 có p2 = 2,5 atm ( Hình 4 ). Tính công mà chất khí thực hiện được trong quá trình biến đổi trên. Bài 9: Một sóng cơ ngang truyền trên một sợi dây rất dài có phương trình ; trong đó u và x có đơn vị là cm, t có đơn vị là giây. Hãy xác định vận tốc dao động của một điểm trên dây có toạ độ x = 25 cm tại thời điểm t = 4 s. Bài 9 (5đ): Một dòng điện xoay chiều có biểu thức f chạy trong một đoạn mạch không phân nhánh. Tính từ thời điểm có i = 0, hãy tìm điện lượng chuyển qua một tiết diện dây dẫn của mạch trong một nửa chu kì đầu tiên. ¸p dụng bằng số với f = 50Hz. I = 2A Bµi 10(5®): Đặt một điện áp xoay chiều (V) vào hai đầu một đoạn mạch gồm cuộn dây nối tiếp với một tụ điện. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây và của tụ điện lần lượt làUcd = 100 V và UC = 35 V. Biết L = 0,1592 H. Tính điện dung của tụ điện --------- Hết ---------