Đề thi chọn học sinh giỏi THPT cấp tỉnh môn Vật lí - Năm học 2016-2017 - Sở GD&ĐT Ninh Bình (Đề 2) (Có đáp án)

SỞ GD&ĐT NINH BÌNH
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CẤP TỈNH
Năm học 2016 – 2017
MÔN: VẬT LÝ
Ngày thi: 13/10/2016
(Thời gian 180 phút, không kể thời gian phát đề)
Đề thi gồm 05 câu, trong 02 trang
m
α
Hình 1
Câu 1 (4,0 điểm)
	Một vật nhỏ khối lượng m = 200g đang nằm yên trên mặt bàn phẳng, nhẵn nằm ngang. Lúc t = 0 vật chịu tác dụng của một lực phụ thuộc vào thời gian theo quy luật F = βt (với β = 0,2N/s), hợp với phương ngang một góc α = 600 (Hình 1). Hãy xác định:
	a) Độ lớn vận tốc của vật lúc nó bắt đầu rời mặt bàn.
	b) Quãng đường vật đã đi được cho đến khi nó bắt đầu rời mặt bàn.
Câu 2 (4,0 điểm)
	Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A, B dao động với phương trình lần lượt là uA = 2cos(cm) và uB = cos(cm). Coi biên độ sóng không đổi trong quá trình lan truyền. Cho khoảng cách AB bằng 20cm, tốc độ truyền sóng là 100cm/s.
	a) Xét điểm M nằm trên đường trung trực của AB cách nguồn A một đoạn x. Tìm phương trình sóng tổng hợp tại M theo x.
	b) Tìm số điểm dao động cùng pha với nguồn A nằm trên đường trung trực của AB trong hình tròn đường kính AB.
p
V
1
2
3
4
O
Hình 2
Câu 3 (4,0 điểm) 
	Một mol khí lí tưởng đơn nguyên tử biến đổi trạng thái theo một chu trình trong hệ tọa độ p - V như hình vẽ (Hình 2). Các quá trình 2 → 3 và 4 → 1 là đoạn nhiệt thuận nghịch; các quá trình 1 → 2 và 3 → 4 là các đoạn thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ. Biết rằng hệ số góc của đường 1 → 2 gấp 3 lần hệ số góc của đường 3 → 4.
	a) Tính nhiệt dung của các quá trình 1 → 2 và 3 → 4.
	b) Tính hiệu suất của chu trình.
Hình 3
Câu 4 (4,0 điểm)
	Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ (Hình 3). Hai tụ C1, C2 giống nhau có cùng điện dung C; cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L. Ban đầu cả hai khóa K1, K2 đều mở. Tụ C1 được tích điện đến hiệu điện thế U0, tụ C2 chưa tích điện. Bỏ qua điện trở của dây nối và các khóa. 
	a) Đóng khóa K1 tại thời điểm t = 0. Hãy tìm biểu thức phụ thuộc thời gian t của điện tích q1 trên bản tụ nối với A của tụ điện C1.
	b) Gọi T0 là chu kì dao động của mạch LC1 và q2 là điện tích của bản tụ nối với khóa K2 của tụ C2. Đóng khóa K2 ở thời điểm t1 = T0. Tìm biểu thức phụ thuộc thời gian t của cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây L và của q2.
Câu 5 (4,0 điểm)
C
m
I
ℓ
Hình 4
	Một con lắc đơn gồm thanh treo kim loại chiều dài ℓ, khối lượng không đáng kể có thể quay quanh trục nằm ngang qua I và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ (Hình 4). Quả cầu kim loại nhỏ, khối lượng m có thể trượt không ma sát trên thanh ray kim loại có dạng một cung tròn tâm I bán kính ℓ. Tụ điện có điện dung C, một bản nối với đầu trên của thanh treo, bản kia nối với thanh ray. Hệ thống được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng mạch điện. Cho quả cầu dao động với biên độ góc nhỏ (và luôn tiếp xúc với thanh ray). Chứng minh quả cầu dao động điều hòa, tìm chu kì dao động. Bỏ qua mọi ma sát và điện trở. 
----------HẾT----------
Họ và tên thí sinh :....................................................... Số báo danh .............................
Họ và tên, chữ ký: Giám thị 1:..........................................................................
 Giám thị 2:..........................................................................