Đề thi chọn học sinh giỏi THPT cấp tỉnh môn Vật lí - Năm học 2018-2019 - Sở GD&ĐT Ninh Bình (Đề 1) (Có đáp án)

SỞ GD&ĐT NINH BÌNH
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2018 - 2019
MÔN: VẬT LÝ
Ngày thi: 11/9/2018
(Thời gian 180 phút, không kể thời gian phát đề)
Đề thi gồm 05 câu, trong 02 trang
m
K
M
α
Hình 1
Câu 1 (5 điểm) 
Một lò xo nhẹ có độ cứng K, đầu trên được gắn vào giá cố định trên mặt nêm nghiêng một góc α so với phương ngang, đầu dưới gắn vào vật nhỏ có khối lượng m, nêm có khối lượng M (hình 1). Bỏ qua ma sát ở mặt nêm và ma sát giữa nêm với mặt phẳng ngang. 
Nêm được giữ chặt. Kéo vật m dọc theo trục lò xo trên mặt nêm lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn nhỏ rồi thả nhẹ. Chứng minh vật m dao động điều hòa trên mặt nêm. Viết biểu thức chu kì dao động của vật.
Ban đầu giữ chặt nêm, kéo vật m dọc theo trục lò xo trên mặt nêm tới vị trí lò xo dãn một đoạn nhỏ. Sau đó đồng thời buông vật và nêm cho hệ dao động. Chứng minh vật dao động điều hòa trên mặt nêm. Viết biểu thức chu kì dao động của vật.
Câu 2 (4 điểm)
K3
K2
K1
A
B
M
N
+ U -
C1
C2
C3
R2
R3
Hình 2
Cho mạch điện như hình 2. Ban đầu các khóa K đều mở. Các tụ có cùng điện dung C và chưa tích điện. Các điện trở bằng nhau và bằng R. Nguồn điện có hiệu điện thế U > 0. Đóng K1, sau khi các tụ đã tích điện hoàn toàn thì mở K1, sau đó đóng đồng thời hai khóa K2, K3. Bỏ qua điện trở dây nối và các khóa K.
Tìm nhiệt lượng tỏa ra trong mạch sau khi đã đạt trạng thái điện ổn định.
Xác định cường độ dòng điện qua các điện trở vào thời điểm mà hiệu điện thế UMN = U10. 
Câu 3 (4 điểm)
C1
C2
•
L
Hình 3
K
a
b
Cho mạch dao động lí tưởng như hình 3. Các tụ điện có điện dung C1, C2. Cuộn thuần cảm có độ tự cảm L. Bỏ qua điện trở khoá K và dây nối. Ban đầu khoá K ngắt, tụ điện C1 đã được tích điện ở hiệu điện thế U (bản a tích điện dương), còn tụ điện C2 chưa tích điện. Sau đó đóng khoá K. 
Chứng minh điện tích trên bản a tụ C1 biến thiên điều hòa. 
Viết biểu thức điện tích qa trên bản a của tụ C1 và biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm L. Chọn mốc thời gian ngay khi đóng khóa K.
Câu 4 (4 điểm)
Một bình hình trụ bán kính R đựng chất lỏng có chiết suất n quay quanh trục thẳng đứng với tốc độ góc w. Biết , mặt thoáng của chất lỏng trong bình khi quay có dạng một parabol tròn xoay, và mức chất lỏng trong bình có chiều cao thấp nhất so với đáy bình là h. Chiếu một chùm sáng song song hình trụ bán kính r0 (r0 < R) có trục trùng với trục của bình đến mặt chất lỏng trong bình. 
Xác định bán kính vết sáng ở đáy bình.
Coi đáy bình rất mỏng và trong suốt. Đường kéo dài của các tia sáng ló ra khỏi đáy bình sẽ cắt trục của bình tại các điểm cách đáy bình bao nhiêu ?
	(Cho khi α nhỏ thì sinα » tanα » α)
Câu 5 (3 điểm)
Cho các thiết bị: 
+ Nguồn điện xoay chiều hiệu điện thế hiệu dụng U, tần số f.
+ Vôn kế (đo điện áp xoay chiều).
+ Điện trở có giá trị R0 đã biết.
+ Cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở trong r chưa biết.
+ Tụ điện có điện dung C chưa biết.
Yêu cầu: Chỉ sử dụng một lần mắc 3 linh kiện trên thành đoạn mạch. Nêu phương án đo để xác định các giá trị L, r, C.
-----Hết----
Họ và tên thí sinh :....................................................... Số báo danh .............................
Họ và tên, chữ ký:	Giám thị 1:.....................................................................................
 	Giám thị 2:.....................................................................................