Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 12 THPTN năm học 2015-2016 đề thi môn: Vật lí

ĐỀ CHÍNH THỨC
SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2015-2016
ĐỀ THI MÔN: VẬT LÍ- THPT
Thời gian: 180 phút, không tính thời gian giao đề
(Đề thi có 02 trang)
Bài 1 (1,5điểm)
Một con lắc đơn có chiều dài 1m, đầu trên treo vào một điểm cố định, đầu dưới gắn với vật nặng có khối lượng m. Điểm treo cách mặt đất 3,5m. Ở thời điểm ban đầu đưa con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc α0=0,09rad rồi thả nhẹ, khi con lắc vừa đi qua vị trí cân bằng lần đầu tiên thì dây treo bị đứt. Bỏ qua mọi sức cản,sợi dây không dãn,khối lượng không đáng kể. Lấy π2 = 10, g = 10m/s2
a) Tính tốc độ của vật ngay trước khi dây đứt.
b) Tính tốc độ của vật ở thời điểm t=0,55s kể từ thời điểm ban đầu.
Bài 2 (2 điểm)
Một con lắc lò xo lí tưởng treo thẳng đứng, lò xo có độ cứng 100N/m, vật nhỏ có khối lượng 250g.Từ vị trí cân bằng truyền cho vật vận tốc bằng 1m/s có phương thẳng đứng hướng xuống.Cho biết vật dao động điều hòa.Lấy g = 10m/s2.Chọn trục Ox thẳng đứng hướng xuống,gốc O tại vị trí cân bằng của vật, mốc thời gian làlúc vật bắt đầu dao động.
a) Viết phương trình dao động của vật.
b) Tính thời gian lò xo dãn trong một chu kì.
c) Xác địnhđộ lớn của lực đẩy cực đại tác dụng vào điểm treo.
Bài 3 (1 điểm)
Một sóng dừng trên dây đàn hồi có dạng mm, trong đó u là li độ của điểm M trên dâyở thời điểm t, x tính bằng cm là khoảng cách từ nút O của dây đến vị trí cân bằng của điểm M. Xét một điểm trên dây dao động với biên độ bằng2,53mm,khoảng cách từ vị trí cân bằng của điểm này đến vị trí cân bằng của một bụng sóng gần nó nhấtbằng 3cm. Tìm vận tốc dao động của điểm trên dây có vị trí cân bằng cáchđiểm nút mộtđoạn 6 cm ở thời điểmt=0,5s.
Bài 4 (2 điểm)
Có hai nguồn dao động kết hợp A và B trên mặt nước cách nhau 13cm có phương trình dao động lần lượt làvà. Bước sóng lan truyền trên mặt nước là 2cm. Coi biên độ của sóng không đổi trong quá trình truyền đi.
a) Tính biên độ dao động của phần tử môi trường tại trung điểm I của AB.
b) Gọi M là một điểm trên mặt nước thuộc đường thẳng By vuông góc với AB tại B và cách A một khoảng 20cm. Điểm dao động cực đại nằmtrên đoạn thẳng AM cách M một khoảng nhỏ nhất bằng bao nhiêu? 
Bài 5 (1,5 điểm)	
A
O
m1
m2
v0
B
Cho cơ hệ như hình vẽ. Hai vật khối lượng m1 = 3kg, m2 = 1kg, lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng k = 120N/m, một đầu gắn vào vật m1, một đầu gắn vào giá đỡ cố định ở điểm A. Tại B có một bức tường thẳng đứng. Ban đầu hai vật m1 và m2 đang đứng yên trên mặt bàn nhẵn nằm ngang. Truyền cho vật m2 một vận tốc v0 theo phương ngang đến va chạm tuyệt đối đàn hồi xuyên tâm với vật m1. Chọn trục Ox theo phương ngang, chiều dương hướng sang trái, gốc O tại vị trí cân bằng của vật m1 và mốc thời gian là lúc hai vật va chạm lần đầu. Cho |v0| = 2m/s,OB = 0,25m.Lấy π2 = 10, g = 10m/s2.
	a) Sau va chạm lần 1, nếu không có bức tường tại B thì m1 dao động điều hòa. Tính quãng đường m1 đi được từ lúc t = 0 đến lúc t = 3/8s.
	b) Coi va chạm giữa m2 với tường là hoàn toàn đàn hồi. Tính tốc độ trung bình của m1 trong khoảng thời gian tính từ lúc t = 0 đến lúc t = 2s. 
Bài 6 (1 điểm)
Tại vị trí O trong nhà máy có một còi báo cháy (xem là nguồn điểm) phát âm với công suất không đổi. Từ bên ngoài, một thiết bị đo mức cường độ âm chuyển động thẳng từ A hướng về O. Khi đến B (B nằm giữa O và A, cách O một đoạn OB = 10 m)thì số chỉ của thiết bị đo lớn hơn số chỉ tại A20dB. Cho rằng môi trường truyền âm đồng tính, đẳng hướng và không hấp thụ âm.
a) Tính AB.
b) Giả thiết thiết bị đo chuyển động từ A đến B theo ba giai đoạn: giai đoạn 1chuyển động nhanh dần đều không vận tốc ban đầu, giai đoạn 2 chuyển động đều, giai đoạn 3 chuyển động chậm dần đều và dừng lại tại B. Biết thời gian chuyển động trong ba giai đoạn là như nhau. Tính quãng đường chuyển động đều của thiết bị.
Bài 7 (1 điểm)
a) Cho các dụng cụ và vật liệu: Bảng gỗ,thước đo chiều dài, mẩu gỗ. Hãy thiết kế phương án thí nghiệm xác định gần đúng hệ số ma sát trượt giữa mẩu gỗ và bảng gỗ?
b) Để đo gia tốc rơi tự do g tại một nơi trên mặt đất, người ta dùng một con lắc đơn có chiều dài thay đổi được. Các phép đo chu kì T phụ thuộc vào chiều dài theo bảng sau:
Lần đo
1
2
3
4
5
6
1,01
1,21
0,99
0,81
0,66
0,75
2,015
2,206
1,996
1,806
1,633
1,739
Căn cứ vào số liệu ở bảng trên, hãy xác định gia tốc rơi tự do tại nơi làm thí nghiệm bằng phương pháp tuyến tính hóa đồ thị.
------------------- Hết-------------------
Thí sinh không sử dụng tài liệu
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh.SBD