Đề thi học sinh giỏi giải toán trên máy tính cầm tay tỉnh Thanh Hóa năm 2012 môn Vật lí lớp 12 – Có đáp án

MÔN THI: VẬT LÍ
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
——————————————————————————–

Câu 1: (2 điểm)

Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm một cuộn cảm L = 3,6μH và một tụ xoay có điện dung biến thiên được từ C_m = 10 pF đến C_n = 490 pF.

a/ Chứng minh rằng sóng cộng hưởng có bước sóng tỉ lệ với căn bậc hai điện dung của tụ trong mạch?

b/ Cho vận tốc ánh sáng c = 299 792 458 m/s. Xác định dải bước sóng mà máy thu có thể thu được ?

Câu 2: (2 điểm)

Trong một mạch RLC mắc nối tiếp, hoạt động ở tần số60 Hz, điện áp cực đại ở hai đầu cuộn cảm bằng 1,5 lần điện áp cực đại ở hai đầu điện trở và bằng 1,2 lần điện áp cực đại ở hai đầu tụ điện.

a) Hỏi dòng điện chậm pha hơn điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch là bao nhiêu?

b) Nếu điện áp đặt vào đoạn mạch có giá trị cực đại là 30V thì điện trởR của mạch phải bằng bao nhiêu để cho dòng điện có giá trị cực đại là 300 mA?

Câu 3: (2 điểm)

Một lò xo khối lượng không đáng kể treo thẳng đứng trong trọng trường có gia tốc g. Treo quả cầu nhỏ khối lượng 100g vào đầu còn lại của lò xo thì nó giãn thêm 2 cm. Biết dao động điều hoà của quả cầu có cơ năng là 2.10^-2 Jun. Tính biên độ, tần số của dao động và giá trị cực đại, cực tiểu của lực đàn hồi của lò xo trong quá trình dao động

Câu 4: (2 điểm)

Trong một đoạn mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp: Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch u_AB = 200sin100πt (V); Cuộn dây thuần cảm có ; Tụ điện có . Biết rằng dòng điện qua mạch nhanh pha hơn u_AB là . Tính giá trị điện trở R và công suất tiêu thụ P trong mạch.

Câu 5: (2 điểm)

Do bức xạ nhiệt mà khối lượng mặt trời cứ mỗi giây giảm đi 4,3 triệu tấn. Hãy xác định sự thay đổi bán kính quĩ đạo của trái đất sau 1 năm và 1 tỉ năm sau, biết rằng khối lượng mặt trời hiện nay là M = 2.10³⁰kg và bán kính quĩ đạo hiện nay của trái đất là R = 1,5.10¹¹m.

Câu 6: (2 điểm)

Treo một con lắc đơn chiều dài l = 40cm tại điểm I trên bức tường IB nghiêng góc β= 7⁰ so với phương thẳng đứng. Hình bên. Thả quả lắc từ vị trí ban đầu A có biên độ góc α₀ = 9⁰ cho nó chuyển động thẳng góc về phía bức tường. Bỏ qua ma sát, sức cản của không khí và coi va chạm của quả lắc với tường là hoàn toàn đàn hồi. Hãy tính chu kì của chuyển động.

Câu 7: (2 điểm)

Cho giá trị cực đại của vận tốc và giá trị cực đại của gia tốc trong một dao động cơ điều hoà là 0,8m/s và 1,6m/s².

a) Xác định chu kì và biên độ của dao động.

b) Lấy gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Hãy viết phương trình của dao động điều hoà đã cho và xác định li độ của nó tại thời điểm t = 3s

Câu 8: (2 điểm)

Thanh sắt tròn đều có chiều dài AB = 1,5m được giữ nghiêng góc α trên mặt nằm ngang bằng sợi dây chăng ngang chiều dài AC = 1,5 m. (hình bên). Hệ sốma sát giữa đầu B của thanh với sàn là 0,8. Hãy:

a) Xác định góc nghiêng α để thanh sắt ở trạng thái cân bằng.

b) Tính khoảng cách OB từ đầu B của thanh đến chân tường khi α = 58⁰.

Câu 9: (2 điểm)

Một bộ tụ điện mắc như hình vẽ bên, có C₁ = C₂ = 4μF; C₃ = 2μF; C₄ = C₅ = 1μF. Hãy tính điện tích của từng tụ điện khi hiệu điện thế đặt vào hai đầu AB là U = 20V

Câu 10: (2 điểm)

Máy phát điện xoay chiều trên (hình bên) cung cấp cho mạch một điện áp 120V- 60Hz. Khi khoá K mở dòng điện sớm pha hơn suất điện động của máy phát 20⁰, khi khoá K ở vị trí 1 dòng điện mạch chính chậm pha hơn s.đ.đ của máy phát 10⁰, còn khi khoá K ở vị trí 2 cường độ dòng điện hiệu dụng mạch chính là 2A.

Hãy xác định các giá trịcủa R, L, C.

Download tài liệu để xem thêm chi tiết