Đề thi môn thi : Vật lý (thời gian làm bài: 180 phút)

Đề thi
Môn thi : Vật Lý
(Thời gian làm bài: 180 phút)
Bài 1 ( 3,0 điểm) : Một thanh thẳng, đồng chất, tiết diện nhỏ, dài và có khối lượng M=3(kg). Thanh có thể quay trên mặt phẳng nằm ngang, quanh một trục cố định thẳng đứng đi qua trọng tâm của nó. Thanh đang đứng yên thì một viên đạn nhỏ có khối lượng m = 6(g) bay trong mặt phẳng nằm ngang chứa thanh và có phương vuông góc với thanh rồi cắm vào một đầu của thanh. Tốc độ góc của thanh ngay sau va chạm là 5(rad/s). Cho momen quán tính của thanh đối với trục quay trên là . 
1. Tính tốc độ của đạn ngay trước khi cắm vào thanh.
2. Tính nhiệt tỏa ra trong quá trình va chạm.
Hình 1
m2
m1
k
Bài 2 (4,0 điểm): Một lò xo có độ cứng k = 50N/m, độ dài tự nhiên l0= 20cm, một đầu cố định, đầu kia mắc vào vật khối lượng m1 = 150g có thể trượt không ma sát trên mặt bàn nằm ngang. Vật m1 được nối với vật khối lượng m2 = 50g bằng một sợi dây không dãn vắt qua một ròng rọc như hình 1. Lò xo, sợi dây và ròng rọc đều có khối lượng không đáng kể. Kéo vật m2 xuống phía dưới sao cho lò xo có độ dài l1 = 23cm rồi thả nhẹ nhàng khi đó hệ dao động điều hòa với tần số góc là ω=km1+m2. Lấy g = 10m/s2; π2 ≈ 10.
1. Viết phương trình dao động của vật m2. Lấy gốc tọa độ ở vị trí cân bằng của m2, chiều dương hướng xuống dưới và gốc thời gian tại thời điểm vật bắt đầu chuyển động.
2. Khi độ dài lò xo là 22cm và vật m2 đang đi xuống thì dây nối hai vật m1, m2 bị đứt. Giả thiết m1 tiếp tục dao động điều hòa. Tìm biên độ dao động của m1.
3. Nếu dây không bị đứt sau đó người ta đưa hai vật về vị trí cân bằng như lúc đầu. Hỏi cần phải kéo vật m2 xuống và khi đó lò xo dài bao nhiêu để khi thả nhẹ vật m2 thì hai vật vẫn dao động điều hòa ?
Bài 3 (5,0 điểm): Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S1, S2 cách nhau 12cm dao động cùng pha với tần số f = 20Hz. Cho M và N là hai điểm trên mặt nước dao động với biên độ cực đại với MS1 = 10cm; MS2 = 14cm; NS1 = 12cm; NS2 = 22cm, giữa M và N có hai dãy cực đại khác.
1. Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước.
2. Gọi I là trung điểm của S1S2, và AB nằm trên đường trung trực S1S2, với 
IA = IB = 12cm.
a. Xác định số điểm dao động ngược pha với hai nguồn S1, S2 ở trên đoạn AB.
 b. P là điểm dao động ngược pha với hai nguồn thuộc AB. Tìm khoảng cách lớn nhất từ điểm P đến S1S2. 
3. Xét đoạn thẳng CD = 6cm trên mặt chất lỏng có chung đường trung trực với S1S2. Để trên đoạn CD chỉ có 5 điểm dao động với biên độ cực đại thì khoảng cách lớn nhất từ CD đến S1S2 là bao nhiêu?
4. Cho một đường tròn chứa hai nguồn bên trong, tìm số điểm dao động với biên độ cực đại trên đường tròn này.
Bài 4 (5,0 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ 2: Tụ điện có điện dung C, cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở r, điện trở R có giá trị thay đổi. Mắc vào hai đầu M và N một điện áp với tần số thay đổi được.
R
C
L,r
M
·
·
·
·
N
B
D
Hình 2
1. Khi tần số =50 (Hz) và thay đổi R=30 (Ω) người ta đo được điện áp ở hai đầu B và D là UBD=60(V) và cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng là I=1,414 (A) ( coi bằng ). Biết điện áp tức thời uBD lệch pha so với cường độ dòng điện và điện áp tức thời uBD lệch pha so với uMN.
a. Tính giá trị r, L, C và U.
b. Tính công suất tiêu thụ của mạch điện và viết biểu thức điện áp hai đầu tụ.
2. Vẫn giữ giá trị R=30(Ω) và thay đổi tần số để điện áp trên C đạt giá trị cực đại. Tìm giá trị tần số đó.
3. Giữ tần số =50 (Hz) và thay đổi R từ 0 đến vẽ dạng đồ thị của sự phụ thuộc công suất mạch vào biến trở R.
E,r
R
C
L
k
1
2
Hình 3
Bài 5 ( 3,0 điểm) : Cho mạch điện như hình vẽ 3: nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r, điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C. Ban đầu khoá K ở vị trí 1 để dòng điện ổn định, sau đó K chuyển nhanh sang vị trí 2. 
1. Tính cường độ dòng điện qua cuộn dây khi K ở 1.
2. Tính hiệu điện thế cực đại giữa hai đầu tụ điện khi K chuyển sang 2
3. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện khi cường độ dòng điện trong cuộn dây bằng một nửa cường độ dòng điện cực đại.
------ HẾT-----