SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
NGHỆ AN
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12
NĂM HỌC 2021 – 2022
Môn thi: VẬT LÍ – BẢNG A
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

 (Đề thi gồm 02 trang)
Câu 1 (4,5 điểm). Cho mạch điện như hình 1. Nguồn điện không đổi có suất điện động E = 12 V, điện trở trong r = 3Ω; đèn Đ: 3 V – 3 W;R1 = 3 Ω; MN là một vật dẫn đồng chất, tiết diện đều. Ampe kế, dây nối và khoá K có điện trở không đáng kể.
1.Cho RMN = 6 Ω, khóa K mở.
a. Con chạy C ở chính giữa MN. Xác định cường độ dòng điện qua nguồn, hiệu suất của nguồn và nhận xét độ sáng của đèn.
b. Xác định vị trí con chạy Cđể đèn sáng bình thường.
2. Thay đổi RMN= R0.
a. Khóa K mở. Khi con chạy C ở vị trí M hoặc ở vị trí N thì công suất tỏa nhiệt trên mạch ngoài như nhau. Xác định R0.
b.Đóng khóa K, xác định vị trí con chạy C để đèn sáng nhất. Biết rằng đèn không bị cháy.
Câu 2 (3,5 điểm).Hai thanh ray kim loại AC và BD đặt song song với nhau trong mặt phẳng thẳng đứng, cách nhau khoảng l.Một thanh dẫn điện MN đồng chất, tiết diện đều, khối lượng mđặt vuông góc với các ray và có thể trượt không ma sát dọc theo các ray. Hệ được đặt trong một từ trường đều
vuông góc với mặt phẳng chứa hai ray như hình 2. Bỏ qua điện trở của MN, các ray và các dây dẫn. Các thanh ray đủ dài.
1.C và D được nối với nhau bởi điện trở R. Ban đầu giữ thanh MN đứng yên, sau đó thả nhẹ.
a.Chứng minh rằng khi MN chuyển động với vận tốc v thì trên thanh MN xuất hiện suất điện động cảm ứng được xác định bới công thức Ec = Bvl.
b.Sau một thời gian, MN chuyển động với vận tốc không đổi v0.Xác địnhv0, chiều và cường độ của dòng điện qua R khi đó.
2.Thay R bởi một tụ điện có điện dung C.Ban đầu giữ thanh MN đứng yên, sau đó thả nhẹ.
Xác định gia tốc chuyển động của thanh MN.
Câu 3 (6 điểm).Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ L và vật nhỏ M khối lượng m được treo thẳng đứng ở nơi có gia tốc trọng trường g =10 m/s2. Khi vật ở vị trí cân bằng thì lò xo giãn 4 cm. Lấy π2 = 10. Bỏ qua lực ma sát và lực cản của không khí.
1. Kéo vật M theo phương thẳng đứng xuống dưới đến vị trí lò xo giãn 12 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động điều hoà. Chọn trục Ox thẳng đứng, chiều dương hướng lên, gốc O trùng với vị trí cân bằng của vật M, gốc thời gian khi thả vật.
a. Viết phương trình dao động của M.
b. Xác định khoảng thời gian lò xo bị nén trong một chu kì.
c. Xác định thời điểm vận tốc v và li độx của vật M thoả mãn
lần thứ 2021.
2. Treo thêm vật N phía dưới vật M bằng một sợi dây mảnh, nhẹ, không giãn. Sợi dây xuyên qua N bởi một lỗ nhỏ như hình 3. Ban đầu N được giữ đứng yên bởi một cái chốt, hệ cân bằng, khi đó lò xo giãn 10 cm. Rút nhẹ chốt, N trượt trên dây thẳng đứng xuống.Biết lực ma sát giữa N và dây có độ lớn bằng / trọng lượng của N.
a. Khi N rời dây,nó có tốc độ là 2,25 m/s. Xác định biên độ dao động của M sau khi N rời khỏi dây.
b. Tốc độ của N khi rời dây thoả mãn điều kiện gì để sau đó vật M dao động điều hoà với biên độ nhỏ nhất?
Câu 4 (4 điểm). Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, hai nguồn sóng kết hợp S1 và S2 cách nhau 18 cm dao động theo phương trình
cm.Tần số f có thểthay đổi được. Coi sóng truyền đi với biên độ không đổi. Tốc độ truyền sóng v = 75 cm/s.
1. Cho f = 25 Hz.
a. Xác định bước sóng và biên độ dao động tại M, biếtM là một điểm trên mặt chất lỏng trong vùng giao thoa cách hai nguồn S1, S2 lần lượt là 15 cm và 24 cm.
b. N là một điểm trên mặt chất lỏng trong vùng giao thoa với NS1 vuông góc với S1S2 và
NS1 = 24 cm. Xác định số điểm dao động với biên độ cực tiểu