Đề thi học sinh giỏi lớp 12 THPT tỉnh Quảng Bình năm học 2012 - 2013 môn Vật lí - Vòng 2 (Có đáp án) Sở GD&ĐT Quảng Bình

MÔN THI: VẬT LÍ - Vòng 2
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
--------------------------------------------------------------------------------

Câu 1 (2,0 điểm):

Ba quả cầu nhỏ, khối lượng mỗi quả đều là m₁ gắn trên một thanh nhẹ, cách nhau một khoảng bằng l. Thanh có thể quay quanh điểm O không ma sát. Khi quả cầu đang đứng yên tại vị trí cân bằng theo phương thẳng đứng thì có một viên đạn khối lượng m₂, bay ngang trúng quả cầu giữa như hình vẽ với vận tốc v_o. Ngay sau va chạm viên đạn quay ngược lại với vận tốc ( v ngược hướng với v_o). Cho gia tốc trọng trường là g. Hỏi sau va chạm viên đạn đã làm thanh nhỏ quay được một góc bao nhiêu quanh điểm O?

Câu 2 (2,0 điểm):

Đầu trên của hai thanh kim loại thẳng, song song cách nhau L đặt thẳng đứng nối với hai cực của tụ có điện dung C như hình vẽ. Hiệu điện thế đánh thủng tụ điện là U_T. Hệ thống được đặt trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ B vuông góc với mặt phẳng hai thanh. Một thanh kim loại khác MN củng có chiều dài L trượt từ đỉnh hai thanh kia xuống dưới với vận tốc ban đầu v_o. Cho rằng trong quá trình trượt MN luôn tiếp xúc và vuông góc với hai thanh kim loại. Giả thiết các thanh kim loại đủ dài và bỏ qua điện trở của mạch điện, ma sát không đáng kể.

a) Hãy chứng minh rằng chuyển động của thanh MN là chuyển động thẳng nhanh dần đều và tìm gia tốc của nó.

b) Hãy tìm thời gian trượt của thanh MN cho đến khi tụ điện bị đánh thủng.

Câu 3 (2,0 điểm):

Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp ở A và B dao động theo phương thẳng đứng với phương trình: u_A = u_B = U_ocos40πt. Biết AB = d =12 cm, tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 20 cm/s.

a) Xét điểm M nằm trên đường thẳng vuông góc với AB tại A và cách A một khoảng . Tính giá trị lớn nhất của mà tại M vẫn có cực đại của giao thoa.

b) Xét đoạn thẳng CD = 6cm trên mặt chất lỏng có chung đường trung trực với AB. Trên đoạn CD chỉ có 5 điểm dao động với biên độ cực đại. Hỏi khoảng cách từ AB đến CD có thể đạt giá trị lớn nhất là bao nhiêu?

Câu 4 (2,0 điểm):

Một tấm gỗ được đặt nằm ngang trên hai trục máy hình trụ có cùng bán kính, quay đều ngược chiều nhau với cùng tốc độ góc. Khoảng cách giữa hai trục của hình trụ là . Hệ số ma sát giữa hai hình trụ và tấm gỗ đều bằng k. Tấm gỗ đang cân bằng nằm ngang, đẩy nhẹ nó khỏi vị trí cân bằng theo phương ngang một đoạn nhỏ và để tự do.

Hãy chứng minh tấm gỗ dao động điều hòa.

Câu 5 (2,0 điểm):

Nêu một phương án thực nghiệm xác định điện trở trong của một nguồn điện một chiều. Dụng cụ gồm: một nguồn điện một chiều chưa biết suất điện động và điện trở trong, một ampe kế có điện trở không đáng kể, một điện trở R₀ đã biết giá trị, một biến trở con chạy R_b có điện trở toàn phần lớn hơn R₀, hai công tắc điện K₁ và K₂, một số dây dẫn đủ dùng. Các công tắc điện và dây dẫn có điện trở không đáng kể.

Chú ý: Không được mắc ampe kế trực tiếp vào nguồn.

Download tài liệu để xem thêm chi tiết