Sở GD&ĐT Nghệ An Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh
Năm học 2007-2008
Môn thi: VậT Lý lớp 12 THPT- bảng a
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Bi 1. (4,0 im)
Mt dõy dn cng cú in tr khụng ỏng k, c un thnh khung ABCD nm trong
mt phng nm ngang,cú AB v CD song song vi nhau, cỏch nhau mt khong l=0,5m, c
t trong mt t trng u cú cm ng t B=0,5T hng vuụng gúc vi mt phng ca khung
nh hỡnh 1. Mt thanh dn MN cú in tr R=0,5 cú th trt khụng ma sỏt dc theo hai cnh
AB v CD.
a) Hóy tớnh cụng sut c hc cn thit kộo thanh MN trt u vi vn tc v=2m/s
dc theo cỏc thanh AB v CD. So sỏnh cụng sut ny vi cụng
sut ta nhit trờn thanh MN v nhn xột.
b) Thanh ang trt u thỡ ngng tỏc dng lc. Sau ú
thanh cũn cú th trt thờm c on ng bao nhiờu nu
khi lng ca thanh l m=5gam?
Bi 2(4,0 im)
Vt nng cú khi lng m nm trờn mt mt phng nhn
nm ngang, c ni vi mt lũ xo cú cng k, lũ xo c gn vo bc tng ng ti im
A nh hỡnh 2a. T mt thi im no ú, vt nng bt u chu
tỏc dng ca mt lc khụng i F hng theo trc lũ xo nh
hỡnh v.
a) Hóy tỡm quóng ng m vt nng i c v thi gian
vt i ht quóng ng y k t khi bt u tỏc dng lc cho
n khi vt dng li ln th nht.
b) Nu lũ xo khụng khụng gn vo im A m c
ni vi mt vt khi lng M nh hỡnh 2b, h s ma sỏt
gia M v mt ngang l
à
. Hóy xỏc nh ln ca lc F
sau ú vt m dao ng iu hũa.

=
Sau 1/8
chu k dao ng thỡ nng lng t trng ca mch ln hn nng lng
in trng bao nhiờu ln? Sau thi gian bao nhiờu chu k thỡ nng lng
t trng ln gp 3 ln nng lng in trng ca mch?
Bi 6(3,5)
Mt cỏi loa in ng vi mng rung cú din tớch S=300cm
2
, khi
lng m=5g v cú tn s dao ng riờng l f
0
=100Hz. Tn s dao ng
riờng ca nú s l bao nhiờu khi gn nú lờn ming mt cỏi hp rng cú th
tớch V
0
=40lớt nh hỡnh 4 .Trong khi h thng hot ng, coi nhit ca
khớ trong hp l khụng i. Ly ỏp sut khớ quyn p
0
=10
5
Pa.
-------------Ht-------------
H v tờn thớ sinh:....................................................................S bỏo danh:.....................
1
A
B
C D
v

M

MN.
0.25
Cng dũng in cm ng ny bng:
.
R
Bvl
R
I
==
E
0.5
Khi ú lc t tỏc dng lờn thanh MN s hng ngc chiu vi vn tc v v cú ln:
.
22
R
vlB
BIlF
t
==
0.5
Do thanh chuyn ng u nờn lc kộo tỏc dng lờn thanh phi cõn bng vi lc t.
0.25
Vỡ vy cụng sut c hc (cụng ca lc kộo) c xỏc nh:
.
222
R
vlB
vFFvP
t
===

0.5
Gi s sau ú thanh trt c thờm on ng S thỡ cụng ca lc t ny l:
.
2
22
S
R
vlB
SFA
==
0.25
ng nng ca thanh ngay trc khi ngng tỏc dng lc l:
.
2
1
2
mvW

=
0.25
Theo nh lut bo ton nng lng thỡ n khi thanh dng li thỡ ton b ng nng ny
c chuyn thnh cụng ca lc t (lc cn) nờn:
.
22
1
22
2
S
R
vlB

),
nên hợp lực tác dụng lên vật là:
.)(
0
maFxxk
=+−−
0.5đ
Thay biểu thức của x
0
vào, ta nhận được:
.0"
2
=+⇒=−⇒=+






+−
xxmakxmaF
k
F
xk
ω
0.25đ
Trong đó
mk
=
ω

Av
k
F
Ax








−=
=
⇒
.
2
,
π
ϕ
k
F
A
0.5đ
Vậy vật dao động với biên độ F/k, thời gian từ khi vật chịu tác dụng của lực F đến khi vật
dừng lại lần thứ nhất là T/2 và nó đi được quãng đường bằng 2 lần biên độ dao động. Do đó,
quãng đường vật đi được trong thời gian này là:
.
2
2

nghỉ cực đại:
..2.2. Mg
k
F
kMgAk
µµ
<⇒<
0.25đ
Từ đó suy ra điều kiện của độ lớn lực F:
.
2
mg
F
µ
<
0.25đ
Bài 3.(3đ)
a) Điều kiện để tại A có cực đại giao thoa là hiệu đường đi
từ A đến hai nguồn sóng phải bằng số nguyên lần bước sóng
(xem hình 2):
.
22
λ
kldl
=−+
Với k=1, 2, 3...
0.5đ
Khi l càng lớn đường S
1
A cắt các cực đại giao thoa có bậc







+−
=
k
kd
l
.
0.5đ
Vì l > 0 nên k = 0 hoặc k = 1.Từ đó ta có giá trị của l là :
* Với k =0 thì l = 3,75 (m ).
* Với k= 1 thì l ≈ 0,58 (m).
0.5đ
Bài 4(2,5đ)
Khi khóa K đóng, dòng điện trong mạch là I
1
, nên nhiệt lượng tỏa ra trong một chu kỳ
bằng:
.
2
11
RTIQ
=
0.5đ
Khi khóa K ngắt: Rõ ràng nhiệt lượng chỉ tỏa ra trên mạch trong một nửa chu kỳ (một
nửa chu kỳ bị điốt chặn lại). Nửa chu kỳ có dòng điện chạy trong mạch thì cường độ dòng điện

A
d
k=1
k=2
k=0
Hình 2
Từ đó suy ra:
).(707,0
2
2
1
2
2
2
2
1
A
I
II
I
≈=⇒=
0.5đ
Bài 5(3đ)
Sau thời gian t kể từ thời điểm t=0 thì năng lượng từ trường của mạch bằng:
.cos
2
1
2
1
22

sin
cos
2
2
2
tg
t
t
W
W
đ
t
ω
ω
ω
==
0.5đ
Vào thời điểm
8
T
t
=
thì:
.1
4
cot
8
.
2
cot



=
t
T
g
W
W
đ
t
π
0.25đ
Từ đó suy ra:
.
126
2
3
2
cot
T
tt
T
t
T
g
=⇒=⇒=





Trong đó p
0
là áp suất khí bên ngoài hộp, p là áp suất khí bên trong hộp. Nếu coi nhiệt độ
là không thay đổi thì có thể áp dụng luật Bôilơ-Mariốt cho khối khí trong hộp:
.
00
00
V
Vp
pVppV
=⇒=
0.5đ
Thay biểu thức này vào biểu thức của lực, ta nhận được:
5