Đề thi học sinh giỏi tỉnh Nghệ An năm 2012 - 2013 môn Vật lý lớp 12 Bảng A (Có đáp án) Sở GD&ĐT Nghệ An

Câu 1 (5,0 điểm).

1. Cho con lắc lò xo như hình 1. Vật nặng khối lượng m = 100g, lò xo nhẹ có độ cứng k = 40N/m lồng vào trục thẳng đứng, đầu dưới của lò xo gắn chặt với giá đỡ tại điểm Q. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g=10m/s². Đưa vật đến vị trí lò xo bị nén một đoạn 4,5cm rồi thả nhẹ. Chọn trục tọa độ Ox theo phương thẳng đứng, gốc O ở vị trí cân bằng, chiều dương hướng lên và gốc thời gian (t = 0) lúc thả vật.

a. Chứng minh vật dao động điều hòa và viết phương trình dao động của vật.

b. Tìm thời điểm lò xo bị nén một đoạn 3,5cm lần thứ 35 và quãng đường vật đi được đến thời điểm đó?

c. Viết biểu thức lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên giá đỡ theo thời gian.

2. Cho đầu dưới của lò xo gắn cố định vào vật có khối lượng M = m được đặt trên bàn nằm ngang như hình 2. Đưa vật m đến vị trí lò xo không biến dạng rồi truyền cho nó vận tốc ban đầu có độ lớn v₀ = 120cm/s hướng thẳng đứng xuống dưới. Chứng tỏ rằng đến một thời điểm vật M bắt đầu bị nhấc lên khỏi mặt bàn? Tính tốc độ của m ở thời điểm đó?

Câu 2 (5,0 điểm).

Trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B cách nhau 20cm dao động với phương trình: u_A = 2cos20πt (mm), u_B = 2cos(20πt + π). Tốc độ truyền sóng v = 0,6m/s. Coi biên độ sóng không đổi.

1. Viết phương trình sóng tại điểm M trên mặt chất lỏng cách A, B là MA = 9cm, MB = 12cm.

2. C, D là hai điểm trên mặt chất lỏng sao cho ABCD là hình chữ nhật có AD = 15cm. Xác định số điểm dao động cực đại trên đoạn AB và đoạn BD?

3. M₁, M₂ là hai điểm trên đoạn AB cách A lần lượt là 12cm và 14cm. Xác định độ lệch pha dao động của M₁ và M₂?

4. Gọi I là trung điểm của đoạn CD. Xác định điểm N trên CD gần I nhất dao động cực đại?

Câu 3 (5,0 điểm).

Cho đoạn mạch xoay chiều như hình 3. Đặt vào hai đầu A, B điện áp xoay chiều . Biết cuộn dây có: , r = 20Ω; tụ điện có: ; biến trở R.

1. Điều chỉnh R bằng R1 = 80Ω

a. Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch.

b. Viết biểu thức điện áp u_MB.

c. Phải thay tụ C bằng tụ C1 có điện dung bằng bao nhiêu để điện áp hiệu dụng UAN cực tiểu?

2. Điều chỉnh R bằng R₂ để ở thời điểm thì u_MN = 0(V). Tìm R₂?

Câu 4 (3,0 điểm).

Một vật sáng phẳng, nhỏ AB được đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính trước một thấu kính phân kì cho ảnh A₁B₁. Từ vị trí ban đầu, giữ vật cố định, dịch chuyển thấu kính một đoạn 10cm dọc theo trục chính (cùng phía ban đầu đối với vật) thì cho ảnh và A₂B₂ cách A₁B₁ một đoạn 25/3(cm).

Tìm tiêu cự của thấu kính?

Câu 5 (2,0 điểm).

Một dây đồng, đường kính d = 0,2mm có phủ một lớp sơn cách điện mỏng được quấn thành N vòng xếp sát nhau để tạo thành một ống dây dài, có chiều dài l và đường kính D = 5cm. Cho dòng điện có cường độ I₀ = 1A chạy qua ống dây, sau đó ngắt các đầu dây của ống khỏi nguồn. Hãy xác định điện lượng chuyển qua ống dây kể từ lúc bắt đầu ngắt điện? Cho biết điện trở suất của đồng ρ = 1,7.10^-8 (Ωm).

Download tài liệu để xem thêm chi tiết