Kì thi chọn học sinh giỏi thành phố năm học 2014 – 2015 đề thi môn vật lí 12 thời gian làm bài 180 phút, không kể giao đề

UBND THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
NĂM HỌC 2014 – 2015
------------
ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI MÔN VẬT LÍ 12
Thời gian làm bài 180 phút, không kể giao đề.
Bài 1(2đ): A
L2
L1
L3
L4
C
B
Hình 1
Cho cơ hệ gồm vật nặng C có bề dày không đáng kể, có khối lượng m = 1kg. Một trục thảng đứng xuyên qua rãnh nhỏ trên vật C và các lò xo bố trí như hình 1. Trong đó L1 và L2 là hai lò xo được cắt ra từ một lò xo có chiều dài tự nhiên l0 = 30cm và có độ cứng k0 = 750N/m. Lò xo L3 có độ cứng k3 = 600N/m, lò xo L4 có độ cứng k4 = 300N/m. A và B là các giá đỡ cố định. Ban đầu vật C được giữ đứng yên ở vị trí cách giá đỡ A một khoảng 15cm, khi đó hai lò xo L3 và L4 không biến dạng. Sau khi buông vật C không vận tốc ban đầu, người ta thấy vật C đi lên và trong quá trình chuyển động, gia tốc cực đại của C là amax = 20m/s2.
	Chọn trục tọa độ Ox hướng thẳng đứng xuống dưới, gốc tọa độ O tại vị trí cân bằng của vật C, gốc thời gian là lúc buông tay để vật C chuyển động. Bỏ qua mọi ma sát, lực cản của không khí và khối lượng của các lò xo. Lấy g = 10m/s2.
Chứng minh sau khi buông tay, vật C dao động điều hòa.
Tình chiều dài tự nhiên của lò xo L1 và L2.
Viết phương trình dao động của vật C.
Bài 2 (2,5đ): Trên bề mặt của một chất lỏng có hai nguồn phát sóng A và B cách nhau 1cm, cùng dao động với phương trình u = acos(2ft). Biết f = 120Hz, vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 60cm/s và coi biên độ a không đổi.
Xác định vị trí các điểm M có biên độ sóng cực đại và cực tiểu.
Xác định vị trí những điểm M dao động cùng pha với nguồn.
A
B
K
T
Hình 2
Bài 3 (2đ): 	Có hai bình cầu A và B chứa cùng một loại khí(coi là khí lí tưởng), được nối với nhau bởi một ống nhỏ có thể tích không đáng kể và không dẫn nhiệt (hình 2). Bình B có thể tích gấp 3 lần bình A. Ban đầu khóa K đóng, khí ở bình A có áp suất 5.105Pa và nhiệt độ 300K, còn khí ở bình B có áp suất 105Pa và nhiệt độ 330K. Mở khóa K nhẹ nhàng để hai bình thông nhau, đồng thời giữ nhiệt độ hai bình không đổi. Tính áp suất khí trong bình khi có sự cân bằng.
V1
V2
R
A
E,rR
R
R
R
R
D
C
B
Hình 3
Bài 4(1đ): 	Cho mạch có sơ đồ như hình 3, trong đó nguồn có suất điện động E = 300V, điện trở trong r = R, các vôn kế có cùng điện trở. Biết vôn kế V1 chỉ 220V, hãy tìm số chỉ vôn kế V2.
Bài 5 (1đ):	Tại một điểm O trong miền từ trường đều đủ rộng, một chùm electron đồng thời được phóng ra theo phương vuông góc với với tốc độ ban đầu biến thiên từ 5.106m/s đến 8.106m/s. Biết độ lớn cảm ứng từ của từ trường đều là B = 4.10-5T. Bỏ qua tác dụng của trọng lực tác dụng lên các electron, chọn gốc thời gian là lúc phóng chùm electron, hãy xác định:
Thời điểm gần nhất các electron gặp nhau.
Các thời điểm mà vectơ vận tốc của các electron có phương vuông góc với vectơ vận tốc ban đầu của chúng.
Biết khối lượng và điện tích của electron là m = 9,1.19-31kg; q = -1,6.10-19C.
Bài 6 (1,5đ): Cho các dụng cụ sau:
- Một thấu kính phân kì.
- Một thấu kính hội tụ.
- Một bóng đèn chiếu sáng 6V – 8W, một nguồn điện 6V – 3A, các dây dẫn nối.
- Một vật AB có dạng một đoạn thẳng, kích thước phù hợp, nằm trong lỗ hở tròn của một tấm chắn sáng.
- Một màn ảnh.
- Một băng quang học đủ dài có gắn thước thẳng chia đến milimét.
- Năm đế trượt để cắm đèn, vật, hai thấu kính và màn ảnh.
Em hãy trình bày cơ sở lí thuyết và nêu một phương án thực nghiệm để xác định tiêu cự của thấu kính phân kì.
.........................Hết...................................
(Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)