Đề thi chọn học sinh giỏi Lớp 12 THPT môn Vật lí - Năm học 2010-2011 - Sở GD&ĐT Ninh Bình (Vòng 1) (Có đáp án)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TỈNH NINH BÌNH
ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT
NĂM HỌC 2010 – 2011
Môn: VẬT LÝ- Vòng I
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề thi gồm 05 câu trong 01 trang.
 Câu 1 (5,0 điểm): Cho cơ hệ như hình vẽ. Vật M có khối lượng m = 200g, được treo bằng sợi dây buộc vào trục ròng rọc R2. Lò xo nhẹ có độ cứng k = 45N/m, một đầu gắn vào trục ròng rọc R2, còn đầu kia gắn vào đầu sợi dây vắt qua R1, R2 đầu còn lại của dây buộc vào điểm B. Bỏ qua ma sát ở các ròng rọc, coi dây không dãn. Kéo vật M xuống dưới vị trí cân bằng một đoạn 5cm rồi thả nhẹ. Chứng minh vật M dao động điều hoà và viết phương trình dao động nó. Chọn trục Ox thẳng đứng hướng xuống, gốc toạ độ O ở VTCB của M. Xét hai trường hợp:
1. Bỏ qua khối lượng các ròng rọc.
2. Bỏ qua khối lượng ròng rọc R1; ròng rọc R2 có dạng hình trụ đặc khối lượng m = 200g, bán kính R. Dây không trượt trên các ròng rọc.
 Câu 2 (6,0 điểm): Tại hai điểm A và B trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng cơ đồng bộ cách nhau AB = 8cm, dao động với tần số f = 20Hz và pha ban đầu bằng 0. Một điểm M trên mặt nước, cách A một khoảng 25 cm và cách B một khoảng 20,5 cm, dao động với biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB có hai vân giao thoa cực đại. Coi biên độ sóng truyền đi không giảm.
1. Xác định tốc độ truyền sóng và tìm số điểm dao động cực đại, số điểm dao động cực tiểu trên đoạn AB (không kể A và B).
2. Gọi O là trung điểm của AB; N và P là hai điểm nằm trên trung trực của AB về cùng một phía so với O thỏa mãn ON = 2cm; OP = 5cm. Xác định các điểm trên đoạn NP dao động cùng pha với O.
3. Điểm Q cách A khoảng L thỏa mãn AQ AB.
a) Tính giá trị cực đại của L để điểm Q dao động với biên độ cực đại.
b) Xác định L để Q đứng yên không dao động. 
 Câu 3 (4,0 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ : 
E = 8V; r= 0,5; E= 2V; r= 0,5; 
A
K
R1
R2
R3
R4
(E1; r1)
(E2; r2)
R= 1; R= R= 3. 
Điện trở của ampe kế, khóa điện K và dây nối không đáng kể. Biết rằng số chỉ của ampe kế khi đóng khóa K bằng 9/5 số chỉ của nó khi ngắt khóa K.
1. Tìm R4.
2. Xác định chiều và cường độ dòng điện qua K khi K đóng.
 Câu 4 (3,0 điểm): Điểm sáng A nằm trên trục chính của một thấu kính hội tụ mỏng tiêu cự f = 36cm, phía bên kia thấu kính đặt một màn (M) vuông góc với trục chính, cách A đoạn L. Giữ A và (M) cố định, xê dịch thấu kính dọc theo trục chính trong khoảng từ A đến màn (M), ta không thu được ảnh rõ nét của A trên màn mà chỉ thu được các vết sáng hình tròn. Khi thấu kính cách màn một đoạn ℓ = 40cm ta thu được trên màn vết sáng hình tròn có kích thước nhỏ nhất. Tìm L.
 Câu 5 (2,0 điểm): Một khối gỗ không ngấm nước có dạng hình chóp tứ giác đều, nổi trên mặt nước (đỉnh ở phía trên mặt nước). Phần nổi có chiều cao là h = 10m. Biết khối lượng riêng của gỗ và nước lần lượt là 900kg/m3 và 1000kg/m3. Xác định chu kì dao động bé của khối gỗ theo phương thẳng đứng. Lấy g = 10m/s2.
---------------HẾT---------------
Họ, tên thí sinh :...................................................................; Số báo danh :...........................
Chữ kí giám thị 1:...; Chữ kí giám thị 2:.........