Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

SỞ GD&ĐT NINH BÌNH

KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT
NĂM HỌC 2010-2011

ĐỀ CHÍNH THỨC

ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT-Vòng 1
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề
( Đề gồm 02 trang)

Câu 1(5 điểm):
Cho cơ hệ như hình vẽ. Vật M có khối lượng m=200g, được treo bằng một sợi dây buộc vào trục
ròng rọc R2 . Lò xo nhẹ có độ cứng k = 45N/m, một đầu gắn vào trục ròng rọc R2 , còn đầu kia
gắn vào sợi dây vắt qua R1 , R2 đầu còn lại của dây buộc vào điểm B. Bỏ qua ma sát ở các ròng
rọc, coi dây không dãn. Kéo vật M xuống dưới vị trí cân bằng một đoạn 5cm rồi thả nhẹ. Chứng
minh vật M dao động điều hòa và viết phương trình dao động nó. Chọn trục Ox thẳng đứng
hướng xuống, gốc tọa độ O ở VTCB của M. Xét hai trường hợp:

1. Bỏ qua khối lượng các ròng rọc.
2. Bỏ qua khối lượng ròng rọc R1 ; ròng rọc R2 có dạng hình trụ đặc khối lượng m=200g, bán kính
R. Dây không trượt trên các ròng rọc.
Câu 2: (6,0 điểm):
Tại hai điểm A và B trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng cơ đồng bộ cách nhau AB = 8cm,
dao động với tần số f = 20Hz và pha ban đầu bằng 0.Một điểm M trên mặt nước, cách A một
khoảng 25cm và cách B một khoảng 20,5cm, dao động với biên độ cực đại. Giữa M và đường
trung trực AB có hai vân giao thoa cực đại. Coi biên độ sóng truyền đi không giảm.
1. Xác định tốc độ truyền sóng và tìm điểm dao động cực đại, số điểm dao động cực tiểu trên
đoạn AB ( không kể A và B).

Câu 5 ( 2,0 điểm):
Một khối gỗ không ngấm nước có dạng hình chóp tứ giác đều, nổi trên mặt nước ( đỉnh ở phía
trên mặt nước). Phần nổi có chiều cao là h = 10m. Biết khối lượng riêng của gỗ và nước lần lượt
là 900kg.m3 và 1000kg / m3 . Xác định chu kì dao động bé của khối gỗ theo phương thẳng đứng.
Lấy g  10m / s 2

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

SỞ GD&ĐT NINH BÌNH

KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT
NĂM HỌC 2010-1011

HƯỚNG DẪN GIẢI

ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT

Câu 1.
1. Bỏ qua khối lượng của ròng rọc và dây nối: T= F

Tại VTCB của vật M ta có: P  3F0  0

(1)

Từ (1) suy ra: mg  3kl0

(2)

 Acos  5(cm)
Tại thời điểm t  0 : 
 A  5cm và   0
  A sin 

Vậy phương trình dao động là x  5cos 45t (cm).

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

2. Tại vị trí cân bằng: 2m  3k

(1)

Tại li độ x của M: mg  T3  ma

(2)

T3  mg  2T1  T2  ma

(3)

T1  k (  3x)

(4)

(T2  T1 ) R  I . ; I  0,5mR 2 ;  



d1  d 2  AB nên: d1 

1
 k   AB 
2

0  d1; d2  AB hay 0 
Thay số vào tìm được: 

AB



1
 k   AB   AB
2

k

AB



hay: -5,33 < k < 5,33.

Vậy trên đoạn AB có 5.2+1=11 điểm dao động cực đại.
Điều kiện tại M’ trên đoạn AB có dao động cực tiểu:
d 2  d1  (2k  1)




Điều kiện để điểm này dao động cùng pha với O:   k 2 (k nguyên)

 d  d0  k   d  d0  k   4  1,5k (cm)
Nếu T nằm trên đoạn NP: d N  4  1,5k  d p
 d02  ON 2  4  1,5k  d 02  OP 2  0,31  k  1, 60  k  1
 d  5,5cm  OT  d 2  d 02

3,8cm.

Vậy T trên trung trực AB cách O 3,8cm dao động cùng pha với O.

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

3. Điều kiện để tại Q có cực đại giao thoa là hiệu đường đi từ Q đến hai nguồn sóng phải bằng số
nguyên lần bước sóng: L2  a 2  L  k  ; k  1, 2,3... và a = AB
Khi L càng lớn đường AQ cắt các cực đại giao thoa có bậc càng nhỏ (k càng bé), vậy ứng với giá
trị lớn nhất của L để tại Q có cực đại nghĩa là tại Q đường cắt AQ cắt đường cực đại bậc 1 (
k=1). Thay các giá trị đã cho vào biểu thức trên ta nhận được:

L2max  64  Lmax  1,5  Lmax

20,6(cm)


Điều kienj để tại Q có cực tiểu giao thoa là: L2  d 2  L  (2k  1). .(k  0,1, 2,3,...


R13  R1  R3  1  3  4
R24  R2  R4  3  R4
RAB 

R13 .R24
4(3  R4 )

R13  R24
7  R4

Cường độ dòng điện mạch chính phát ra từ cực dương của nguồn E1
I

EB
42  6 R4
42  6 R4
6



RAB  rb 4(3  R4 )  1 12  4 R4  7  R4 5R4  19
7  R4

Hiệu điện thế giữa hai điểm A, B: U AB  I .RAB 
Số chỉ Ampe kế khi K mở: I Am 

42  6 R4 4(3  R4 ) 72  24 R4
.


4 3  R4
12  4 R4
12  4 R4

Cường độ dòng điện mạch chính:
Id 

Eb
6(12  4 R4 )
6


RABd  rb 9  15 R4  1 21  19 R4
12  4 R4

U CB  U 4  I d .R34 
I Ad 

6(12  4 R4 ) 3R4
72 R4
.

21  19 R4 3  R4 21  19 R4

U CB
72

R4
21  19 R4


R4
21  19 R4 21  19.1

6(12  4 R4 ) 6(12  4.1)

 2, 4( A)
21  19 R4
21  19.1

3
U 2  I d .R12  2, 4.  1,8(V )
4
U
1,8
I2  2 
 0, 6( A)
R2
3
 Cường độ dòng điện qua k khi k đóng: I K  I Am  I 2  1,8  0,6  1, 2( A) và có chiều từ C đến
D.

Câu 4.

Ta có:

r d  d ' L

R
d'


f d

 L  100cm
Thay d  L   ( L  40) 2  36 L  
 L  16cm  (1)

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

Câu 5.

Gọi S là diện tích đáy khối gỗ, s là diện tích tiết diện cắt ngang mặt nước.
Thể tích của khối gỗ và phần nổi của nó là V0 
2

V  h
s  h
Ngoài ra hệ số tỉ lệ là    và   
V0  H 
S H

SH
sh
và V  .
3
3

3

  V   pg
x ''
3
3
3
 3


SH
SH
x ''   pn .g .s.x  p g
x ''(V  s.x )
3
3
pn  pg
pn h 2
 x '' 3 g. . 3 x  0  x '' 3 g.
x  0  x ''  2 x  0
pb H
pg
  pn g .V  pg

Chu kì dao động là T 

2



 2