Đề thi học sinh giỏi cấp trường môn Vật lý Lớp 12 - Năm học 2019-2020 - Trường THPT Liễn Sơn (Có đáp án)

TRƯỜNG THPT LIỄN SƠN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG

LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2019-2020

ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÝ Thời gian: 180 phút, không kể thời gian giao đề.

Ngày thi: 13/10/2019.

Câu 1: (1,5điểm) Cho cơ hệ như hình vẽ, các lò xo nhẹ có độ cứng tương ứng là k1 = 120 N/m, k2 = 60 N/m, m = 400 g. Bỏ qua mọi ma sát. Kéo vật theo phương ngang để hệ lò xo dãn tổng cộng 12 cm rồi thả nhẹ để vật dao động điều hòa dọc theo trục các lò xo. (Hình 1).

a) Tính thời gian từ lúc thả tay đến lúc vật qua vị trí lò xo k2 dãn 4 cm lần thứ 2.

b) Khi vật đi qua vị trí có động năng bằng thế năng, người ta giữ chặt điểm nối giữa hai lò xo. Tính biên độ dao động điều hòa của vật sau đó. Câu 2: (1,5 điểm)

Một con lắc đơn, sợi dây có chiều dài , vật nặng bằng kim loại có khối lượng m = 20g, mang điện tích C. Khi con lắc đang nằm cân bằng, thiết lập một điện trường đều có cường độ (V/m), có phương hợp với phương của véctơ một góc

, bao quanh con lắc (Hình 2), khi đó vị trí cân bằng mới của con lắc hợp với phương thẳng đứng góc . Bỏ qua mọi lực cản. Lấy g = 10 m/s2.

a. Xác định . b. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng mới. Tính chu kỳ dao động của con lắc. Câu 3: (1,75điểm) Trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B cách nhau 20cm dao động với phương trình: Tốc độ truyền sóng v = 0,6m/s. Coi biên độ sóng không đổi. a) Viết phương trình sóng tại điểm M trên mặt chất lỏng cách A, B là MA=9cm, MB=12cm. b) 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? c) 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? d) Gọi I là trung điểm của đoạn CD. Xác định điểm N trên CD gần I nhất dao động cực đại? Câu 4: (1,25 điểm) Một sóng dừng trên một sợi dây mà phương trình sóng có dạng u = a.cos(ωt).sin(bx). Trong đó u là li độ dao động tại thời điểm t của một phần tử trên dây mà vị trí cân bằng của nó cách gốc toạ độ O một khoảng x (x đo bằng mét, t đo bằng giây). Cho λ = 0,4m, f = 50Hz và biên độ dao động của một phần tử M cách một nút sóng 5cm có giá trị là AM = 5mm.

a/ Xác định a và b. b/ Dây có hai đầu cố định và có chiều dài 2,2m. Hỏi có bao nhiêu điểm trên dây có biên độ dao động 5mm. Câu 5: (1,5 điểm)

Một tụ điện phẳng có hai bản cực hình vuông cạnh a = 30 cm đặt cách nhau đoạn d = 4 mm. Nhúng chìm hoàn toàn tụ điện trong một thùng dầu có hằng số điện môi ε = 2,4 sao cho các bản tụ song song với phương đứng. Hai bản cực được nối với một nguồn điện có suất điện động E = 24 V, điện trở trong không đáng kể. Bằng một vòi ở đáy thùng, người ta tháo cho dầu chảy ra ngoài và mức dầu trong thùng hạ thấp với tốc độ v = 5 mm/s. Tính cường độ dòng điện trong mạch trong quá trình dầu hạ xuống. Câu 6: (1,5 điểm) 1. Một điểm sáng A nằm trên trục chính của một thấu kính hội tụ và cách thấu kính một đoạn 30 cm, cho ảnh thật A’. Bắt đầu cho thấu kính chuyển động ra xa vật với vận tốc không đổi v = 5 cm/s. Tính

1 l m 

6 10 q  

5 2.10 E  g

0 30 





A B u 2cos20 t(mm),u 2cos(20 t )(mm).    

Hình 1

k1 k2 m



Hình 2



E





DeThi.edu.vn