Đề giao lưu học sinh giỏi liên trường Quảng Xương-Sầm Sơn môn Vật lí Lớp 12 - Năm 2020-2021 - Trường THPT Đặng Thai Mai

TRƯỜNG THPT ĐẶNG THAI MAI
ĐỀ GIAO LƯU HSG LIÊN TRƯỜNG
QUẢNG XƯƠNG - SẦM SƠN
NĂM HỌC 2020 – 2021
MÔN THI : VẬT LÝ 
Thời gian làm bài: 180 phút
(không kể thời gian phát đề)
Câu 1: (2,0 điểm)
 	Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức của điện trường do một điện tích điểm 
 q > 0 gây ra. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 36 (V/m), tại B là 9 (V/m).
 a. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB.
 b. Nếu đặt tại M một điện tích điểm q0 = -10-2 (C) thì độ lớn lực điện tác dụng lên q0 là bao nhiêu? Xác định hướng của lực điện trường tác dụng lên q0.
Câu 2: ( 2,0 điểm)
 Một quả cầu nhỏ khối lượng 0,3 (g), tích điện , được treo vào một đầu sợi dây mảnh, nhẹ, không giãn và cách điện. Đầu trên của sợi dây cố định. Ở vùng không gian treo quả cầu, có một điện trường đều cường độ . Lấy .
 a. Điện trường đều có các đường sức nằm ngang. Tại vị trí cân bằng của quả cầu, sợi dây hợp với phương thẳng đứng một góc 300. Tính độ lớn E của cường độ điện trường.
 b. Để sợi dây vẫn hợp với phương thẳng đứng góc 300, nhưng với điều kiện độ lớn cường độ điện trường nhỏ nhất mà vẫn giữ quả cầu cân bằng. Lúc đó hướng của các đường sức điện và độ lớn cường độ điện trường phải như thế nào?
Câu 3: ( 2,0 điểm)
 Một động cơ điện một chiều có điện trở trong là 2() khi hoạt động bình thường cần hiệu điện thế 9 (V), với cường độ dòng điện là 0,75(A).
 a. Tính công suất tiêu thụ và hiệu suất động cơ.
 b. Để cung cấp điện cho động cơ hoạt động bình thường, người ta mắc hỗn hợp đối xứng 18 nguồn giống nhau loại 2V-2. 
 Tìm cách mắc các nguồn và tính hiệu suất của bộ nguồn cho từng cách mắc đó. 
Câu 4: ( 2,0 điểm)
 Tại hai điểm A và B trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng cơ kết hợp cùng pha cách nhau 
AB = 8 cm, dao động với tần số f = 20 Hz. Một điểm M trên mặt chất lỏng, cách A một khoảng 25 cm và cách B một khoảng 20,5 cm, dao động với biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB có hai vân giao thoa cực đại. Coi biên độ sóng không suy giảm khi truyền đi.
 a. Xác định tốc độ truyền sóng và tìm số điểm dao động cực đại trên đoạn hai nguồn AB.
 b. Gọi O là trung điểm của AB; N và P là hai điểm nằm trên trung trực của AB về cùng một phía so với O thỏa mãn ON = 2 cm; OP = 5 cm. Gọi Q là điểm trên đoạn NP và Q dao động cùng pha với O. Xác định khoảng cách từ Q đến O.
•
•
R
L
C
K
A
B
M
N
 Hình 1
Câu 5: ( 2,0 điểm)
 Cho mạch điện như hình 1: gồm điện trở R, tụ điện C và cuộn cảm có điện trở thuần mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều 
Bỏ qua điện trở của dây nối và của khoá K. 
 a. Ban đầu khoá K đóng, điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn AM và MB lần lượt là: Viết biểu thức điện áp tức thời hai đầu điện trở R.
 b. Điện dung của tụ điện Khoá K mở thì điện áp hiệu dụng giữa hai điểm M, B là Tính giá trị của điện trở R và độ tự cảm L. 
Câu 6: ( 2,0 điểm)
 Cho một đoạn mạch điện xoay chiều như hình vẽ bên 
 (Hình 2). Trong đó có một biến trở , một cuộn cảm có điện trở thuần r và độ tự cảm L=, một tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu A, B điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số f= 50 (Hz).
 a. Đặt giá trị của biến trở bằng giá trị điện trở thuần của cuộn cảm (), điều chỉnh điện dung của tụ điện sao cho điện áp trên đoạn AN cùng pha với điện áp trên đoạn MB. 
 Tính điện dung của tụ điện khi đó.
Hình 3
 b. Đặt biến trở ở giá trị và thay đổi điện dung của tụ điện (dung kháng của tụ điện luôn nhỏ hơn cảm kháng cuộn cảm). Độ lệch pha giữa điện áp trên đoạn MB so với điện áp trên đoạn AB là . 
Sự phụ của (rad) vào C được biểu diễn bằng đồ thị như hình vẽ bên 
 Xác định giá trị của biến trở và điện trở thuần r của cuộn cảm.
Câu 7: ( 2,0 điểm)
 Cho một chùm hẹp các electron có vận tốc ban đầu cực đại chuyển động với vận tốc v0= 6.107 (m/s) thì bay vào một miền có từ trường đều, phương vuông góc với các đường sức từ như hình 4. Vectơ vận tốc nằm trong mặt phẳng hình vẽ và có chiều hướng từ trái sang phải. 
Cho biết , , điện tích của êlectron bằng q=. Bỏ qua trọng lượng của electron.
Hình 4
 a. Cần phải đặt một điện trường có hướng và độ lớn thế nào trong miền từ trường để electron chuyển động thẳng đều trong miền đó? 
 b. Không đặt điện trường như đã nêu ở câu trên, nhưng miền từ trường nói trên được giới hạn giữa hai đường thẳng song song, cách nhau một khoảng d = 5,91cm. 
 Tính thời gian chuyển động của electron trong từ trường.
Câu 8: ( 2,0 điểm)
 Một bản thủy tinh đồng chất, hai mặt song song, dày 
h = 40 cm, đặt trong không khí, có chiết suất đối với một bức xạ màu tím là nt = 1,732 =. Một chùm sáng song song màu tím trên, sau khi qua một khe có độ rộng d, tới mặt trên của bản với góc tới i = 600, mặt phẳng tới vuông góc với khe.
 a. Tính độ rộng của chùm sáng tím trên khi khúc xạ bên trong thủy tinh theo d (hình 5).
 b. Nếu chùm sáng trên chứa thêm bức xạ màu vàng, chiết suất của thủy tinh trên với bức xạ màu vàng này là nv= 1,51 thì để hai chùm tia ló màu tím và màu vàng trên tách rời được hẳn nhau khi đi ra khỏi bản thủy tinh thì độ rộng d lớn nhất của chùm sáng tới trên bằng bao nhiêu?
Hình 5
vo
Câu 9: ( 2,0 điểm)
	Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k=25 (N/m) 
và vật nặng khối lượng m=1,0(kg). Ban đầu vật nặng được đặt 
 Hình 6
trên mặt bàn nằm ngang, còn lò xo được giữ nằm ngang ở trạng 
thái không bị biến dạng. Sau đó, người ta kéo đầu C của lò xo 
chuyển động thẳng đều với vận tốc có độ lớn v0 = 20 (cm/s) hướng dọc theo lò xo (Hình 6). 
Cho hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt bàn là =0,10; coi hệ số mă sát nghỉ bằng hệ số ma sát trượt. 
 a. Tính độ giãn cực đại của lò xo.
 b. Tìm thời gian kể từ khi bắt đầu kéo đến lúc lò xo giãn cực đại lần đầu. 
C
Câu 10: ( 2,0 điểm)
 Có hai hộp kín, mỗi hộp có hai đầu dây ra ngoài. Trong một hộp có một bóng đèn pin, trong hộp còn lại có một điện trở. Hãy xác định bóng đèn pin nằm trong hộp nào.
 Dụng cụ: 1 nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi, 1 biến trở, 2 mili ampe kế, 1 mili vôn kế và các dây nối.
----- Hết -----
Giám thị coi thi không giải thích gì thêm
Họ và tên: .., số báo danh: .