SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HOÁ
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
Năm học 2012 - 2013
Môn thi: VẬT LÝ
Lớp 12 THPT
Ngày thi: 15 tháng 03 năm 2013
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề này có 08 câu, gồm 02 trang

Câu 1 (2.5 điểm)
Cho hệ cơ học như hình 1 gồm: hai vật A; B
có khối lượng m
A
= 2 kg, m
B
= 3 kg được nối với
nhau bằng một sợi dây nhẹ không dãn. Sợi dây
được vắt qua một ròng rọc đặt trên đỉnh một mặt
phẳng nghiêng góc
o
30α =
so với phương nằm
ngang. Ròng rọc có bán kính R = 10 cm, momen
quán tính I = 0,05 kg.m
2
. Thả cho hai vật chuyển
động với vận tốc ban đầu bằng 0. Bỏ qua mọi ma
sát, coi rằng sợi dây không trượt trên ròng rọc. Lấy g = 10 m/s
2

=
và
( ) ( )
mmtu
B
ππ
+=
10cos5
.
Biết tốc độ truyền sóng trên bề mặt chất lỏng là v = 50 cm/s. Giả thiết biên độ sóng không đổi
khi truyền đi.
a. Viết phương trình sóng tổng hợp tại C. Biết C cách A một đoạn 22 cm và cách B một
đoạn 12 cm.
b. Xác định số điểm dao động cực đại trong khoảng AB.
Câu 4 (2.5 điểm).
Cho mạch điện như hình 2 gồm: nguồn không đổi có suất
điện động E = 32 V, điện trở trong r = 1
Ω
, tụ điện có điện dung C =
100
µ
F (ban đầu chưa tích điện), cuộn dây không thuần cảm có hệ
số tự cảm L = 0,1 H, điện trở hoạt động R
0
= 5
Ω
và điện trở thuần
R = 10
Ω
. Ban đầu khoá K đóng, khi trạng thái trong mạch đã ổn

=
với tần số f thay đổi được.
a. Khi
Hzff 50
1
==
thì
AN
u
lệch pha
2
π
so với
MB
u
và lệch pha
3
π
so với
AB
u
. Biết
điện áp hiệu dụng giữa hai điểm A, M là
120
AM
U V
=
, công suất tiêu thụ trên mạch AB là 360W.
Tính các giá trị R, L, r, C.
b. Khi

chiếu vào catốt bức xạ điện từ có bước sóng
0,207 m
λ µ
=
. Cho h = 6,625.10
-34
Js, c = 3.10
8
m/s,
m
e
= 9,1.10
-31
kg, e = 1,6.10
-19
C.
a. Tính tốc độ ban đầu cực đại của electron quang điện khi bật ra từ catốt.
b. Đặt vào hai điện cực của tế bào quang điện một điện áp xoay chiều có biểu thức
( ) ( )
Vtu
AK
π
100cos6
=
. Trong một phút, hãy xác định khoảng thời gian dòng quang điện bằng 0.
Câu 8 (2.5 điểm).
Để đo gia tốc trọng trường tại một vị trí trên mặt đất với các dụng cụ gồm: một lò xo nhẹ,
thước đo chiều dài, đồng hồ bấm giây, một số vật nhỏ.
a. Trình bày cơ sở lý thuyết của cách đo.
b. Nêu sơ lược các bước thực hiện.

PP
MM >
nên A chuyển động đi xuống
0,5
- Phương trình động lực học cho A; B và ròng rọc
( )







==−
=−
=−
)3(
)2(sin
)1(
R
Ia
IRTT
amPT
amTP
BA
BBB
AAA
γ
α


0.5
- Suy ra
2 2 0
A B A B
Q T T 2T T cos60 30,769(N)= + + ≈
0.5
Câu 2:
(2.5 điểm)
a.
- Phương trình dao động
( ) ( )
cmtAx
ϕω
+=
cos
với






==
s
rad
m
k
πω
10
0.5

10cos5
=
0.5
b.
- Tại
( )
st
30
13
=
thì x=2,5cm
- Khi giữ chặt lò xo tại điểm cách I ¾ chiều dài lò xo lúc đó thì phần còn lại của lò xo
gắn với vật có độ cứng tăng 4 lần; phần kia bị giữ cùng với thế năng của nó bằng ¾ thế
năng của cả lò xo ở thời điểm giữ
0.5
3
α
A
B
(Hình 1)
A
T
uu
B
T'

B
T
uu
B

cmA 25,2'
≈⇒
0.5
Câu 3:
(2.5 điểm)
a.
- Bước sóng
( )
cm
f
v
10
==
λ
0.5
- PT sóng tại C do nguồn A và B truyền tới :
( )
cmtu
AC






−=
5
22
10cos5
π




−+






−=+=
π
π
π
π
ttuuu
BCACC
0.5
b.
- Xét điểm M trong khoảng AB cách A, B lần lượt những đoạn d
1
, d
2
. Để M là điểm dao
động cực đại thì










++=
2
1
516
1
kd
. Do
320
1
<< d
2,1,0,1,2,3
−−−=⇒
k
tức là có 6 điểm dao động cực đại trên AB
0.5
Câu 4:
(2.5 điểm)
a. Khi trạng thái trong mạch đã ổn định :
- Cường độ dòng điện trong mạch
( )
A
RRr
E
I 2
0
=

0
0
===
R
R
Q
Q
R
R
Suy ra
( )
JQ
R
163,0≈
0.5
4
Câu 5
(2,5 điểm)
0.5
a.
- Từ giản đồ ta có
2222
120
6
cos2 =−+=
π
UUUUU
MBMBR
Suy ra
( )

360
3
sin. ==−
π
340
6
tan ==
π
RC
UU
(V) suy ra
( )
VU
L
3100=
0.5
- Mặt khác
( ) ( ) ( )
A
UU
P
IUUIrRIP
rR
rR
2
2
=
+
=⇒+=+=
- Vậy

C
C
32
10
320
3
π
−
=⇒Ω==
0.5
b.
( )
( ) ( )
( )
2
2
222
2
2
2
1
CL
CL
CL
MB
ZZr
RrR
U
ZZrR
ZZrU

tiểu nghĩa là
( )
Hz
LC
fZZZZ
CLCL
6,31
2
1
0
2
==⇒=⇔=−
π
0.5
5
- Khi đó
( )
V
r
RrR
U
U
MB
340
2
1
2
2
min
=

= 0,46k
2
(1)
0.5
- Vì trong khoảng giữa hai vân gần nhất cùng màu với vân trung tâm có 11 vân sáng
nên k
1
+k
2
=13 (2). ( Xét khoảng giữa vân trung tâm và vân cùng màu gần nó nhất)
0.5
- Mặt khác số vân sáng của λ
1
và λ
2
lệch nhau 3 vân nên ta có: |k
1
– k
2
| = 3 (3).
0.5
- Giải hệ (2) và (3)
⇒
có hai cặp nghiệm:
Cặp 1: k
1
= 8, k
2
= 5 thay vào (1)
⇒

- Tốc độ ban đầu cực đại của electron quang điện
2
2
max0
vm
A
hc
e
+=
λ
0.5
- Suy ra






≈






−=
s
m
A
hc

0.5
- Dùng phương pháp đường tròn tính thời gian I=0 trong một chu kỳ được
3
T
t =∆
nên trong 1 phút khoảng thời gian I = 0 là 1/3 phút = 20(s)
0.5
Câu 8:
(2.5 điểm)
a. Cơ sở lý thuyết :
- Ở con lắc lò xo treo thẳng đứng
k
m
T
π
2
=
(1)
0.5
- Khi cân bằng lò xo dãn
k
mg
l =∆
(2) 0.5
- Từ (1) và (2) suy ra
2
2
4
2
T