SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HẢI DƯƠNG
________________________
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH HẢI DƯƠNG
Lớp 12 THPT năm học 2013 - 2014
Môn thi: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 180 phút
(Đề thi có 4 câu và gồm 02 trang)
___________________________________________

Câu 1 (2,0 điểm).
Một khung dây dẫn kín hình chữ nhật ABCD (
), khối lượng m được giữ đứng yên và mặt phẳng khung nằm trong mặt phẳng thẳng đứng. Khung được đặt trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ
vuông góc với mặt phẳng khung sao cho chỉ có cạnh CD không nằm trong từ trường như hình vẽ 1. Ở thời điểm ban đầu (
) người ta thả nhẹ khung dây.
a. Giả sử khung có điện trở thuần R, độ tự cảm của khung không đáng kể, chiều dài b đủ lớn sao cho khung đạt tới vận tốc giới hạn (vận tốc không đổi) trước khi ra khỏi từ trường. Tìm vận tốc giới hạn của khung và nhiệt lượng tỏa ra trên khung đến khi cạnh AB của khung vừa ra khỏi từ trường?
b. Giả sử khung được làm từ vật liệu siêu dẫn và có độ tự cảm L. Cũng giả thiết b đủ lớn để khung không ra khỏi từ trường trong quá trình chuyển động. Chọn trục Ox hướng thẳng đứng từ trên xuống, gốc O tại vị trí ban đầu của cạnh CD. Biết trong quá trình khung chuyển động, cạnh CD không chuyển động vào vùng có từ trường. Viết phương trình chuyển động của khung?
Giả thiết khung dây không bị biến dạng trong quá trình chuyển động.
Câu 2 (2,0 điểm).
Cho thấu kính hội tụ có tiêu cự 10cm. Ban đầu, vật sáng AB phẳng mỏng, cao 1cm đặt vuông góc với trục chính của thấu kính, A nằm trên trục chính, cách thấu kính một khoảng bằng 15cm (Hình vẽ 2).
a. Xác định vị trí, tính chất, chiều và độ cao của ảnh. Vẽ ảnh.
b. Để được ảnh cao bằng bốn lần vật, phải dịch chuyển vật dọc theo trục chính từ vị trí ban đầu đi một khoảng bao nhiêu, theo chiều nào?
c. Để vật ở vị trí cách thấu kính 15cm và giữ vật cố định. Cho thấu kính chuyển động tịnh tiến ra xa vật, dọc theo trục chính sao cho trục chính không thay đổi. Khi thấu kính cách vật 25cm thì quãng đường mà ảnh đã đi được trong quá trình trên là bao nhiêu?
Câu 3 (3,5 điểm).
1. Ba vật nhỏ khối lượng lần lượt là m1, m2 và m3 (với
) được treo vào 3 lò xo lí tưởng có độ cứng lần lượt k1, k2, k3 (với
). Tại vị trí cân bằng, ba vật cùng nằm trên một đường thẳng nằm ngang và cách đều nhau (
) như hình vẽ 3. Kích thích đồng thời cho cả ba vật dao động điều hòa theo các cách khác nhau: Từ vị trí cân bằng truyền cho m1 vận tốc 60cm/s hướng thẳng đứng lên trên; m2 được thả nhẹ nhàng từ một điểm phía dưới vị trí cân bằng, cách vị trí cân bằng một đoạn 1,5cm. Chọn trục Ox hướng thẳng đứng xuống dưới, gốc O tại vị trí cân bằng, gốc thời gian (
) lúc các vật bắt đầu dao động.
a. Viết các phương trình dao động điều hòa của vật m1 và vật m2. Nếu vào thời điểm t vật
ở vị trí có li độ
và đang giảm thì sau đó
vật
có tốc độ là bao nhiêu?
b. Tính khoảng cách lớn nhất giữa m1 và m2 trong quá trình dao động.
c. Viết phương trình dao động của vật m3 để trong suốt quá trình dao động ba vật luôn nằm trên cùng một đường thẳng?
2. Một con lắc lò xo có độ cứng
, vật nhỏ khối lượng
đặt trên mặt bàn nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt bàn là
. Ban đầu giữ vật sao cho lò xo bị nén 10(cm) rồi thả nhẹ. Lấy
. Xác định:
a. Tốc độ của vật lúc gia tốc của nó đổi chiều lần thứ 4.
b. Quãng đường vật đi được cho đến khi dừng hẳn.
Câu 4 (2,5 điểm).
Trên mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B đặt hai nguồn sóng dao động theo phương thẳng đứng với phương trình dao động lần lượt là:
và
. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 40cm/s và biên độ sóng không thay đổi trong quá trình sóng truyền.
1. Cho
;
và

a. Viết phương trính sóng tại trung điểm O của AB.
b. Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB.
2. Cho
và
. Trên đoạn AB, có hai điểm C và D: C nằm