Đề thi chọn học sinh giỏi Lớp 12 THPT môn Vật lí - Năm học 2010-2011 - Sở GD&ĐT Ninh Bình (Vòng 2) (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 II
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề thi gồm 05 câu trong 01 trang.
C
A
B
k
 Câu 1 (4,0 điểm): Cho hai vật nhỏ A và B có khối lượng lần lượt là m1 = 900g, m2 = 4kg đặt trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa A, B và mặt phẳng ngang đều là m = 0,1; coi hệ số ma sát nghỉ cực đại bằng hệ số ma sát trượt. Hai vật được nối với nhau bằng một lò xo nhẹ có độ cứng k = 15N/m; B tựa vào tường thẳng đứng. Ban đầu hai vật nằm yên và lò xo không biến dạng. Một vật nhỏ C có khối lượng m = 100g bay dọc theo trục của lò xo với vận tốc đến va chạm hoàn toàn mềm với A (sau va chạm C dính liền với A). Bỏ qua thời gian va chạm. Lấy g = 10m/s2. 
A
G
O
1. Cho v = 10m/s. Tìm độ nén cực đại của lò xo.
2. Tìm giá trị nhỏ nhất của v để B có thể dịch chuyển sang trái.
 Câu 2 (4,5 điểm): Cho một vật mỏng, phẳng, đồng chất, khối lượng phân bố đều có dạng nửa hình tròn khối lượng m, đường kính AB = 2R. 
1. Xác định vị trí khối tâm của vật.
B
2. Vật có thể quay không ma sát xung quanh trục quay nằm ngang đi qua đầu A của đường kính AB và vuông góc với mặt phẳng chứa vật (hình vẽ). Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng một góc nhỏ rồi thả nhẹ. Chứng tỏ vật dao động điều hòa, tìm chu kì. Cho gia tốc rơi tự do là g.
B
A
L1
L2
L3
O1
O2
O3
 Câu 3 (5,0 điểm): Cho hệ 3 thấu kính (L), (L), (L) đặt đồng trục. Vật sáng phẳng, nhỏ có chiều cao AB đặt vuông góc với trục chính, ở trước (L) cách (L1) khoảng d1 = 45cm. Hai thấu kính (L) và (L) được giữ cố định tại hai vị trí O và O cách nhau 70cm.
 	1. Thấu kính (L) đặt tại vị trí cách (L) khoảng OO = 36cm, khi đó ảnh cuối của vật AB cho bởi hệ ở sau (L) và cách (L) một khoảng bằng 255cm. Trong trường hợp này nếu bỏ (L) đi thì ảnh cuối không có gì thay đổi và vẫn ở vị trí cũ. Nếu không bỏ (L) mà dịch chuyển nó từ vị trí đã cho về phía (L) một đoạn 10 (cm), thì ảnh cuối ra vô cực. Tìm các tiêu cự f, f, f của các thấu kính.
 	2. Tìm các vị trí của (L) trong khoảng OO mà khi đặt (L) cố định tại các vị trí đó thì ảnh cuối có độ lớn luôn luôn không thay đổi khi ta tịnh tiến vật AB dọc theo trục chính trước (L).
A
B
R
L1
C
L2
M
 Câu 4 (4,5 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết hai cuộn dây cảm thuần, L1 thay đổi được; L2 = H; R = 50Ω; ; (V). 
1. Điều chỉnh H, viết biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch chính.
2. Thay đổi L1, tìm L1 để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu L1 cực đại. Tìm giá trị cực đại đó.
 Câu 5 (2,0 điểm): Một chiếc vòng mảnh bằng điện môi có khối lượng m, tích điện Q phân bố đều. Vòng lăn không trượt (do quán tính) trên mặt phẳng ngang cách điện trong vùng từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng của vòng. Xác định vận tốc khối tâm của vòng nếu áp lực của vòng xuống mặt phẳng nằm ngang chỉ bằng một nửa so với khi vòng đứng yên. Bỏ qua ma sát lăn.
---------------HẾT---------------
Họ, tên thí sinh :...................................................................; Số báo danh :...........................
Chữ kí giám thị 1:...; Chữ kí giám thị 2:.........