HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA TỈNH HÀ NAM ĐỀ THI ĐỀ XUẤT ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ KHỐI 10 NĂM 2015 Thời gian làm 180 phút ( Đề gồm có trang, gồm câu) Câu ( điểm) Trên mặt ngang không ma sát, hai vật có khối lượng m1 m2 nối với sợi dây không giãn F2 F1 m2 m1 chịu lực căng T0 Tác dụng lên vật lực tỷ lệ thuận với thời gian F1 1t , F2 2t , 1 hệ số số có thứ nguyên, t thời gian tác dụng lực Xác định thời điểm dây bị đứt Câu ( điểm) Một xe lăn nhỏ nằm yên mặt A’ M = 0,6kg phẳng ngang không ma sát; hai sợi dây mảnh C chiều dài 0,8m, dây buộc vào giá đỡ C, dây treo vào xe lăn, đầu hai sợi dây có mang cầu nhỏ, có khối lượng mA = 0,4kg mB = 0,2kg Khi cân cầu tiếp xúc Bây người ta kéo cầu A lên để dây treo có phương nằm ngang (vị trí A’) sau thả nhẹ A B Sau cầu va chạm nhau, cầu A bật lên độ cao 0,2m so với vị trí ban đầu hai cầu Hỏi: a Sau va chạm cầu B lên đến độ cao nào? b Khi cầu B từ vị trí bên phải rơi xuống tới vị trí thấp tốc độ bao nhiêu? Câu ( điểm) Một lượng khí lí tưởng thực trình biến đổi hình vẽ Biết T1= 500 K, T4= 200 K, p1= 105 Pa, p2=4.105 Pa Biết 2V3=V1 p(105Pa) a Tìm p3 b Quá trình biến đổi trình biến đổi mol khí lí tưởng lưỡng nguyên tử Tính hiệu suất trình biến đổi -> -> Lấy R=8,31 J/mol.K p2 p1 O T4 T1 T(K) ThuVienDeThi.com Câu ( điểm) Một khối trụ đồng chất có khối lượng M, bán kính R có mơmen qn tính trục B MR , đặt lên mặt phẳng Ngiêng góc 300 Giữa chiều A I C dài khối trụ có khe hẹp, có lõi có bán kính R Một sợi dây nhẹ khơng giãn qn nhiều vịng vào lõi vắt qua ròng rọc B ( khối lượng khơng đáng kể) Đầu cịn lại dây mang vật C khối lượng m M Phần dây AB song song với mặt phẳng nghiêng Hệ số ma sát nghỉ cực đại ( hệ số ma sát trượt) gia tốc trọng trường g a Tìm điều kiện để khối trụ lăn không trượt mặt phẳng nghiêng b Tìm gia tốc a0 trục khối trụ gia tốc a C Câu (3 điểm) Cho dụng cụ gồm: - Một hình trụ rỗng có khối lượng bán kính chưa biết - Mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng thay đổi được, nối tiếp với mặt phẳng ngang - Đồng hồ - Thước chia độ - Ống thăng - Thước kẹp Yêu cầu: a Xác định hệ số ma sát lăn hình trụ b Xác định bán kính hình trụ cách cho lăn hai mặt phẳng HẾT Người đề Vũ Thị Lan Hương ĐT: 0982252189 Nguyễn Khắc Kiêu ĐT: 01672083875 ThuVienDeThi.com ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN KHỐI HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA TỈNH HÀ NAM Câu Ý Nội dung cần đạt Gọi lực căng dây chưa đứt T Chọn chiều (+) từ trái sang phải Độ lớn gia tốc cho hai vật, nên : F1 T T F2 m1 m2 T T 2 m1 m2 (m m21 )t T m1 m2 a Câu Điểm 1,0đ 1,0đ (*) 1,0đ Phương trình (*) cho thấy lực căng T tăng theo thời gian Vậy thời gian để dây đứt : td a (m1 m2 )T0 m1 m21 1,0đ Chọn gốc vị trí thấp A B Tại vị trí thấp nhất, A có vận tốc: v0 gl 4(m / s) Do sau va chạm, vật A đạt độ cao h = 0,2m nên ta tính tốc độ A sau va chạm nhờ định luật bảo toàn năng: vA gh 2(m / s) va chạm A B:áp dụng ĐLBT động lượng: mA v0 mA v A mB vB 0,5đ 0,5đ 0,5đ Có trường hợp xảy ra: * TH1: Sau va chạm, vật A bật ngược trở lại: Câu mA v0 mAv A mB mB vB mA (v0 v A ) 12(m / s ) mB Tổng động trước va chạm: K Tổng K động A A sau mAv02 3, 2( J ) va chạm: B B mv mv 15, 2( J ) 2 Do K > K0 => vô lý => loại TH2: Sau va chạm, vật A chuyển động theo chiều cũ: mA v0 mAv A mB mB vB Tổng động mA (v0 v A ) 4(m / s ) mB sau va 0,5đ chạm: ThuVienDeThi.com K mAv A2 mB vB2 2, 4( J ) => nhận 2 + Sau va chạm, B M tạo thành hệ kín (khơng ma sát) nên động lượng toàn Khi mB lên cao hB lúc xe M mB có vận tốc V: mB vB (mB M ).V V 1(m / s ) mB vB2 (mB M )V mB g hB hB 0,6(m) 2 b Khi cầu B rơi xuống điểm thấp nhất, mB M có vận tốc khác v’ V’ Áp dụng định luật bảo toàn động lượng định luật bảo toàn cho trạng thái đầu (ngay sau va chạm) trạng thái sau (mB đến B lần 2), ta có: mB vB mB v ' MV ' mB vB2 mB v '2 MV '2 v ' 2(m / s ) 2 Dấu (-) thể vật mB chuyển động ngược chiều dương Câu a -> : T1=T2 nên -> 4: p1=p4 nên V p2 V1 => V2 p1 V2 1,0đ 0,5đ V1 T1 => V4 V1 V4 T4 Do 2, 3, thuộc đường thẳng nên: p2 p3 p3 p4 p2 p3 p3 p4 Hay: (1) p3V3 p4V4 p2V2 p3V3 T2 T3 T3 T4 nR nR nR nR V Với: p4 = 105 Pa, p2=4.105 Pa, V2 , V4 V1 V3 V1 2 thay vào (1) tính : p3 10 (Pa) b 1,0đ Với n = mol Ta có V1 nRT1 4, 2.102 (m3), p1 V1 1, 05.105 (m3), V V3 2,1.102 (m3), T3 168 K 0.5đ 1đ 0.5đ V2 +) Quá trình 2->1: Đẳng nhiệt: 0.25đ V V Q21 A21 p2V2 ln nRT2 ln 5760 (J) V2 V2 +) Quá trình -> 2: Áp suất phụ thuộc tuyến tính vào nhiệt độ tuyệt đối Phương trình đường 3-2: p=1000T - 100000 = 1000 0.5đ pV 100000 nR ThuVienDeThi.com 100000 R 1000V R V2 100000 R pdV dV = -1460 J, U 32 nCV (T2 T3 ) V R 1000 V3 Hay: p A32 V2 V3 0,5đ 6897,3 J Q32 A32 U 32 5437,3 J Hiệu suất: 0,25đ A A21 38, 4% H 32 Q32 Q21 a Để khối trụ lăn không trượt, điểm tiếp xúc khối trụ mặt phẳng nghiêng đứng yên tức thời tâm quay tức thời Gọi gia tốc góc khối trụ quanh trục gia tốc góc quanh tâm quay tức thời Ta có: a0 R. vµ a ( R R ) 3a0 (1) 2 Theo định luật II Niutơn, M m chịu lực tác dụng thỏa mãn hệ thức sau:: T mg ma (2) (3) Mg sin T Fms Ma0 Chuyển động quanh trục quay khối trụ: a R (4) Fms R T I MR T Fms Ma0 Câu R Mg sin Fms Từ (3) (4) : b tan Mg sin Mg cos 3 Gia tốc a0 khối trụ: Gia tốc a vật: a a0 0,5đ 0,5đ 0,5đ (5) 0,5đ (6) 1,0đ Điều kiện để khối trụ lăn không trượt là: Fms N 1,0đ M sin 3m 4g 0 g 3(3m M ) 39 3a0 2g 13 VAa= 0,5đ 0,5đ 0,5đ A s1 h VB VC = B s2 C Thả cho hình trụ bắt đầu lăn xuống từ đỉnh A mặt phẳng nghiêng, hình trụ lăn xuống B tiếp tục mặt ngang dừng lại C Ta có: EA = mgh EC = EA – EC = Ams= .mg(s1+s2) ( góc đủ nhỏ cos 1) Câu mgh = .mg(s1+s2) b 0.5đ 0,5đ h (1) s1 s Chọn mốc mặt phẳng ngang Cơ B có giá trị công lực ma sát 0,5đ ThuVienDeThi.com đoạn đường BC: 1 mVB2 I B2 mg.s 2 V Có B B I m R r 2 R Với: R: bán kính ngồi hình trụ r: bán kính hình trụ V2 1 m mVB2 R r B2 mg.s 2 2 R g s R r2 3R (2) VB Mặt khác đoạn đường s1 ta có: 1đ at1 ; v B at1 s v B (3) 2t1 s1 g h.t12 s2 3 Từ (1), (2) (3): r R s1 s s1 ( Họ tên, ký tên- Điện thoại liên hệ) ThuVienDeThi.com ... Người đề Vũ Thị Lan Hương ĐT: 0982252189 Nguyễn Khắc Kiêu ĐT: 01672083875 ThuVienDeThi.com ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN KHỐI HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ TRƯỜNG THPT. .. Phương trình đường 3-2: p =100 0T - 100 000 = 100 0 0.5đ pV 100 000 nR ThuVienDeThi.com 100 000 R 100 0V R V2 100 000 R pdV dV = -1460 J, U 32 nCV (T2 T3 ) V R 100 0 V3 Hay: p A32 V2... Với: p4 = 105 Pa, p2=4 .105 Pa, V2 , V4 V1 V3 V1 2 thay vào (1) tính : p3 10 (Pa) b 1,0đ Với n = mol Ta có V1 nRT1 4, 2 .10? ??2 (m3), p1 V1 1, 05 .10? ??5 (m3), V V3 2,1 .10? ??2 (m3),