Đề thi chọn học sinh giỏi cấp trường môn Vật lí Lớp 12 - Năm học 2021-2022 (Có hướng dẫn chấm)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp trường môn Vật lí Lớp 12 - Năm học 2021-2022 (Có hướng dẫn chấm)

1. ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2021 – 2022 Môn: Vật Lí 12 Thời gian làm bài: 180 Phút Câu 1: (4 điểm) 0 Cho hệ thống như hình 2: m1=3kg, m2=2kg, 30 . Ban đầu m1 được giữ ở vị trí thấp hơn m2 một đoạn h=0,75m. Thả cho hai vật chuyển động. Bỏ qua ma sát, khối lượng ròng rọc và dây. m1 m2 a) Hỏi 2 vật sẽ chuyển động theo hướng nào? b) Bao lâu sau khi bắt đầu chuyển động hai vật sẽ ở ngang nhau? k M v0 Hình 2 Q m x ( Hình vẽ 1) O Câu 2: (4 điểm) Cho cơ hệ như hình vẽ 1, lò xo lý tưởng có độ cứng k = 100 (N/m) được gắn chặ t vào tường tại Q, vật M = 200 (g) được gắn với lò xo bằng một mối nối hàn. Vật M đang ở vị trí cân bằng, một vật m = 50 (g) chuyển động đều theo phương ngang với tốc độ v 0 = 2 (m/s) tới va chạm hoàn toàn mềm với vật M. Sau va chạm hai vật dính làm một và dao động điều hòa. Bỏ qua ma sát giữa vật M với mặt phẳng ngang. a) Viết phương trình dao động của hệ vật. Chọn trục tọa độ như hình vẽ, gốc O trùng tại vị trí cân bằng, gốc thời gian t = 0 lúc xảy ra va chạm. b)Ở thời điểm t hệ vật đang ở vị trí lực nén của lò xo vào Q cực đại. Sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu (tính từ thời điểm t) mối hàn sẽ bị bật ra? Biết rằng, kể từ thời điểm t mối hàn có thể chịu được một lực nén tùy ý nhưng chỉ chịu được một lực kéo tối đa là 1 (N). Đơn vị tính: Li độ (cm);Thời gian (s) Câu 3:(4điểm ) Tại hai điểm S 1 và S2 cách nhau 14,0cm trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng theo phương thẳng đứng với các phương trình lần lượt là u 1 = u2 = acos (50 t) (cm). Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 0,5m/s. Bỏ qua sự hấp thụ năng lượng của môi trường truyền sóng. Biết rằng dao động do mỗi nguồn độc lập gây ra tại điểm cách tâm sóng 1cm có biên độ là 2mm. a) Tìm biên độ dao động tổng hợp tại điểm M trên mặt chất lỏng cách các nguồn S1, S2 những đoạn tương ứng là d1 = 25cm; d2 = 33cm. b) Xác định số điểm có biên độ dao động cực đại trên đoạn thẳng S1S2. Câu 4: (4 điểm) Cho thấu kính hội tụ có tiêu cự 10cm. Ban đầu, vật sáng AB phẳng mỏng, cao 1cm đặt vuông góc với trục chính của thấu kính, A nằm trên trục chính, cách thấu kính một khoảng bằng 15cm a) Xác định vị trí, tính chất, chiều và độ cao của ảnh. Vẽ ảnh. b) Để được ảnh cao bằng bốn lần vật, phải dịch chuyển vật dọc theo trục chính từ vị trí ban đầu đi một khoảng bao nhiêu, theo chiều nào? Câu 5:(4 điểm)
2. K tần số góc của hệ : = =20rad/s 0,5đ m biên độ dao động:A=Vmax/=10cm 0,5đ chọ t=0 lúc vật bắt đầu dao động từ vị trí câng bằng theo chiều âm của trục tọa độ thì pha ban đầu = /2 0,5đ Phuong trình dao động là : X=10cos(20t+ /2)cm 0,5đ b.vì mối hàn chỉ chịu lực kéo tối đa 1N nên vật sẽ bị tách ra tại vị trí có li độ : F=kx suy ra x=F/k=0,01m=1cm 0,5đ Tình từ thời điểm t để vật đi đến li độ 1cm vật đã quay trên đường tròn một góc = /2+arcsin(x/A) 1đ Thời gian để vật tách ra là : t= /=0,102s 0,5đ Câu 3: a.bước sóng của mỗi nguồn :  v / f 2cm 0,5đ biên độ sóng của mỗi nguồn :A=2mm 0,5đ phương trình sóng tổng hợp do các nguồn tạo ra tại M : d2 d1 d2 d1 uM 2a cos cos(t ) 0,5đ   d2 d1 biên độ giao thoa tại M là :AM= 2a cos =4mm 0,5đ  b.để điểm N trên S1S2 dao động với biên độ cực đại thì d2-d1=k 0,5đ mà d1+d2=S1S2 0,5đ S S S S vậy những điểm có biên độ của đại thỏa mãn : 1 2 k 1 2 0,5đ   vậy số điểm cực đại là :k=15 điểm 0,5đ câu 4: a.tìm vị trí,tính chất ,độ phóng đại ảnh vị trí ảnh :d’=df/(d-f)=30cm ảnh thật cách thấu kính 30cm 0,5đ độ phóng đại :.k=-d’/d=-2 <0 ảnh ngược chiều cao bằng hai lần vật 0,5đ vẽ đúng hình 0,5đ b. Để có ảnh cao gấp 4 lần vật thì