Đang tải... (xem toàn văn)
Cho gia tốc rơi tự do tại nơi treo các con lắc đơn là 2 2 m g π 10 . s a) Một con lắc đơn dài 20 cm treo tại một điểm cố định. Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc bằng 0,1 rad về phía bên phải rồi truyền cho vật vận tốc 14 cms theo phương vuông góc với dây treo về phía vị trí cân bằng. Coi con lắc dao động điều hòa. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng từ vị trí cân bằng sang phải, gốc thời gian là lúc con lắc qua vị trí cân bằng lần thứ 3. 2,5ñ a1) Viết phương trình dao động đối với li độ dài của con lắc. 1,0ñ Tần số góc: g ω = 7 rads l 0,25 Li độ dài x = αl = 2cm tại v = 14cms suy ra biên độ: A = 2 2 cm 0,25 Tại thời điểm ban đầu vật qua vị trí cân bằng lần thứ 3 suy ra pha ban đầu: π φ = rad 2 0,25 Phương trình dao động: π x = 2 2 cos(7t+ ) cm. 2 0,25 a2) Tính gia tốc toàn phần theo của con lắc khi qua vị trí có li độ dài 2 cm. 0,5ñ Dao động của con lắc đơn vừa có gia tốc tiếp tuyến t a (phương tiếp tuyến quỹ đạo) vừa có gia tốc pháp tuyến an (gia tốc hướng tâm) nên gia tốc toàn phần là tổng hợp của hai gia tốc nói trên: t n a = a +a 0,25 2 2 t a = ω x = 98cms 2 2 n v a = = 9,8 cms l Suy ra: 2 2 2 tt n a = a +a 98,
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CẤP TỈNH (BẢNG B) NĂM HỌC 2022-2023 ĐỀ THI CHÍNH THỨC (Gồm 07 bài, 02 trang) Mơn: VẬT LÍ Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 17/12/2022 Họ tên thí sinh: ………………………………… ……… Số báo danh:…………………… Bài (4,0 điểm) m s2 a) Một lắc đơn dài 20 cm treo điểm cố định Kéo lắc lệch khỏi phương thẳng đứng góc 0,1 rad phía bên phải truyền cho vật vận tốc 14 cm/s theo phương vng góc với dây treo phía vị trí cân Coi lắc dao động điều hòa Chọn gốc tọa độ vị trí cân bằng, chiều dương hướng từ vị trí cân sang phải, gốc thời gian lúc lắc qua vị trí cân lần thứ a1) Viết phương trình dao động li độ dài lắc a2) Tính gia tốc tồn phần lắc vật qua vị trí có li độ dài cm a3) Tìm thời điểm vật qua vị trí có gia tốc tiếp tuyến 98 cm/s lần thứ 2023 kể từ thời điểm ban đầu b) Hai lắc đơn A B có chiều dài 64 cm 81 cm treo trần phòng Khi vật nhỏ hai lắc vị trí cân bằng, đồng thời truyền cho chúng vận tốc hướng cho hai lắc dao động điều hòa với biên độ góc 5o , hai mặt phẳng song song Gọi khoảng thời gian ngắn kể từ lúc truyền vận tốc đến lúc hai dây treo song song τ Tổng quãng đường dài A B khoảng thời gian 2022τ bao nhiêu? Bài (3,0 điểm) Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp A B cách 12 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u1 = u = 2cos40πt (cm) Xét điểm M mặt nước có sóng truyền qua, cách A B đoạn tương ứng d1 = 4,2 cm d2 = cm Coi biên độ sóng khơng đổi q trình truyền đi, biết tốc độ truyền sóng mặt nước 32 cm/s a) Tính bước sóng viết phương trình sóng tổng hợp điểm M b) Tính số điểm cực đại số điểm cực tiểu giao thoa khoảng AB c) Gọi N điểm nằm đường vng góc với AB A dao động với biên độ cực đại Đoạn AN có giá trị nhỏ bao nhiêu? d) Xét đoạn thẳng CD = cm mặt nước có chung đường trung trực với AB Tính khoảng cách lớn từ CD đến AB cho đoạn CD có điểm dao động với biên độ cực đại Bài (2,0 điểm) E1, r1 Cho mạch điện hình vẽ bên Các nguồn điện có suất điện động E1 = V; E2 = 12 V điện trở r1 = r2 = Ω Cho gia tốc rơi tự nơi treo lắc đơn g π 10 Biến trở thay đổi giá trị điện trở R X từ đến 20 Ω Một bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có điện cực đồng có điện trở R = Ω mắc vào điểm A B Bỏ qua điện trở dây nối A B E2, r2 RX a) Điều chỉnh điện trở biến trở đến giá trị R X = Ω Xác định khối lượng đồng bám vào catốt sau 16 phút giây điện tiêu thụ bình thời gian Biết khối lượng mol nguyên tử hóa trị đồng A = 64 n = 2; số Fa-ra-đây F = 96500 C/mol b) Điều chỉnh giá trị biến trở để công suất tỏa nhiệt biến trở đạt cực đại Tính giá trị R X biến trở công suất cực đại Trang 1/2 Bài (3,0 điểm) Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch có điện trở R, cuộn dây cảm L tụ điện C mắc nối tiếp dịng điện đoạn mạch có cường độ i Hình bên phần đồ thị biểu diễn phụ thuộc tích u.i theo thời gian t a) Tính hệ số cơng suất đoạn mạch b) Biết công suất tiêu thụ đoạn mạch 100 W, điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch 200 V Tính R Bài (3,0 điểm) Đầu hai ray kim loại thẳng, song song cách đoạn L, đặt thẳng đứng nối với hai cực tụ điện có điện dung C dây dẫn Hiệu điện đánh thủng tụ UT Hệ thống đặt từ trường có vectơ cảm ứng từ B vng góc với mặt phẳng hai hình vẽ bên Một kim loại MN có khối lượng m, chiều dài L, trượt từ đỉnh hai ray xuống với vận tốc ban đầu v0 Cho q trình trượt MN ln tiếp xúc vng góc với hai ray Giả thiết ray đủ dài bỏ qua điện trở mạch điện, ma sát không đáng kể, gia tốc rơi tự g C N M v B a) Chứng minh chuyển động trượt MN chuyển động thẳng nhanh dần Tìm gia tốc b) Xác định thời gian trượt MN tụ C bị đánh thủng Bài (3,0 điểm) Một xilanh đặt thẳng đứng, bịt kín hai đầu, chia làm hai phần pit-tông nặng cách nhiệt Cả hai bên pit-tơng chứa lượng khí lý tưởng xác định Ban đầu nhiệt độ khí hai phần thể tích phần khí pit-tơng gấp lần thể tích phần khí pit-tơng Hỏi nhiệt độ khí phần pit-tơng giữ khơng đổi cần phải tăng nhiệt độ khí phần pit-tơng lên lần để thể tích khí phần pit-tơng gấp lần thể tích khí phần pit-tơng? Bỏ qua ma sát pit-tông xilanh Bài (2,0 điểm) Cho lị xo nhẹ có độ cứng k, cầu rỗng có khối lượng riêng D, cốc nước có khối lượng riêng D0 (D0 < D) Với dụng cụ thước thẳng có độ chia nhỏ mm, em trình bày phương án xác định thể tích phần rỗng cầu (trình bày sở lý thuyết, tiến trình thí nghiệm) HẾT -* Thí sinh khơng sử dụng tài liệu; * Giám thị khơng giải thích thêm Trang 2/2