Đề thi học sinh giỏi trường môn Vật lí Lớp 12 - Trường THPT Nguyễn Huệ

TRƯỜNG THPT NGUYỄN HUỆ
KÌ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG
LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2020 - 2021
Môn: Vật Lý – Lớp 12
Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề)
Hình 1
l1
l2
m1
m2
Câu 1: Hai vật nhỏ 1 và 2 có khối lượng bằng nhau được gắn với hai lò xo vào hai điểm cố định trên một mặt phẳng nhẵn, nằm ngang như hình vẽ 1. Lò xo l1 có độ
 cứng k1 = 20 N/m, lò xo l2 có độ cứng k2 = 80 N/m. Khoảng cách giữa hai vật khi hai lò xo chưa biến dạng là Lấy π2 = 10. 
Đưa vật thứ nhất bị về bên trái còn vật thứ hai bị đẩy về bên phải rồi đồng thời buông nhẹ. Biết động năng cực đại của hai vật bằng nhau và bằng 
Tính tần số góc và biên độ mỗi vật
Kể từ lúc thả các vật, sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu thì khoảng cách giữa chúng là nhỏ nhất? Tính khoảng cách nhỏ nhất đó.
2. Đưa vật thứ nhất về bên trái đến vị trí lò xo nén đoạn cm rồi buông không vận tốc còn vật thứ hai nằm yên tại vị trí cân bằng. Tính thời gian ngắn nhất từ lúc buông đến khi vật m1 trở về vị trí lò xo nén cực đại.
Câu 2: Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp là nguồn điểm A và B cách nhau 30cm dao động cùng pha với tần số 20Hz. Coi biên độ sóng không đổi. Tại một điểm M cách các nguồn A, B lần lượt những khoảng d1 = 21cm, d2 = 15cm sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB có hai dãy không dao động. 
a. Tính tốc độ sóng.
b. Tính số điểm dao động với biên độ cực đại trên đường tròn đường kính IJ với I, J thuộc đoạn AB và I cách A đoạn 2cm, J cách B đoạn 18cm.
c. Hai điểm M1 và M2 trên đoạn AB cách trung điểm H của AB những đoạn lần lượt là 3,25cm và 7cm. Tại thời điểm t1 vận tốc của M1 có giá trị đại số là Tính giá trị đại số của vận tốc của M2 tại thời điểm t1.
d. Trên đoạn MB cực đại gần B nhất là bao nhiêu?
Câu 3: Một con lắc đơn gồm dây treo dài một đầu cố định, một đầu gắn quả cầu kim loại nhỏ có khối lượng m = 100g. Lấy g = 10m/s2, p2 = 10. Bỏ qua mọi ma sát.
Người ta kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng để dây treo lệch góc 0,02rad về bên phải, rồi truyền cho vật một vận tốc 4p cm/s về bên trái cho vật dao động điều hòa. Chọn hệ quy chiếu có gốc ở vị trí cân bằng, chiều dương hướng sang trái, chọn mốc thời gian là lúc vật qua vị trí cân bằng lần đầu. Viết phương trình li độ góc của vật.
b. Người ta tích điện cho quả cầu điện tích 2.10-5C rồi đặt con lắc trong điện trường đều có vectơ cường độ điện trường nằm ngang và có độ lớn 5.104 V/m. Kéo vật nhỏ theo chiều của vec tơ cường độ điện trường sao dây treo lệch góc 54o so với phương thẳng đứng rồi buông nhẹ. Tính tốc độ cực đại của vật và lực căng cực đại của sợi dây.
Câu 4: Vật sáng AB đặt song song và cách màn ảnh một đoạn L, giữa vật AB và màn đặt một thấu kính hội tụ có độ tụ D = 10dp. 
Khi thấu kính cách vật một đoạn là 30cm thì trên màn cho ảnh rõ nét.
Xác định số phóng đại, khoảng cách giữa vật và màn.
Giữ nguyên vị trí vật và màn, dịch chuyển thấu kính một đoạn bằng bao nhiêu để lại thu được ảnh rõ nét trên màn.
Một người mắt không có tật có điểm cực cận cách mắt 25 cm dùng thấu kính trên để quan sát một vật nhỏ. Mắt cách kính 10 cm
 Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính ?
Tính số bội giác của kính trong trường hợp người này ngắm chừng ở vô cực.
Hình 2
Câu 5: Hình vẽ bên (Hình 2) mô phỏng một đoạn của một sợi dây đang có sóng dừng ổn định, ở hai thời điểm khác nhau. Đường cong M1N1 là đoạn sợi dây ở thời điểm thứ nhất, đường cong M2N2 là đoạn sợi dây đó ở thời điểm thứ hai. Biết tỉ lệ các khoảng cách M1M2N1N2=85, bước sóng trên sợi dây này là λ=50 cm. 
Xác định giá trị của x trên hình vẽ.
Biết khoảng cách lớn nhất giữa hai đầu của đoạn sợi dây này bằng 15,7 cm. Xác định biên độ dao động của hai phần tử tại hai đầu đoạn sợi dây này.
=======HẾT=======