Đề thi môn vật lý khối 10 năm 2015 thời gian làm bài 180 phút trường THPT chuyên Hoàng Văn Thụ tỉnh Hòa Bình11988

HỘI THI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ KHỐI 10 VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ TRƯỜNG THPT CHUN HỒNG VĂN THỤ TỈNH HỊA BÌNH NĂM 2015 Thời gian làm 180 phút ( Đề gồm có trang, gồm câu) ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Câu ( Động học chất điểm ) điểm Ba chó ban đầu nằm ba đỉnh tam giác cạnh a Chúng bắt đầu chuyển động với tốc độ v không đổi hướng vận tốc thay đổi cho chó thứ ln hướng chó thứ hai, chó thứ hai ln hướng chó thứ ba, chó thứ ba ln hướng chó thứ Hỏi sau ba chó gặp Câu ( Các định luật bảo toàn) điểm B Trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang có cầu A,B,C,D kích thước nhau, khối lượng m=150g nằm 1200 đỉnh hình thang cân Giữa chúng nối với sợi dây mảnh, không giãn, khối lượng không đáng kể A 1,2,3 Ban đầu sợi dây thẳng hình vẽ Biết I cầu A theo phương BA làm cầu chuyển động Tính vận tốc ban đầu cầu C Câu (Nhiệt học) điểm: Hệ xi lanh pít tơng có khối tiết diện S nối với tường lò xo có độ cứng k Ban đầu pít tơng nằm xi lanh, khí lí tưởn áp suất po.nhiệt độ T0 hình vẽ Hỏi phải tăng nhiệt độ lên để thể tích khí tăng lên gấp đôi Hệ số ma sát xi lanh sàn  Ban đầu lò xo bị nén Cho áp suất khí pA ThuVienDeThi.com 1200 D m1   B  C  1200 Dùng xung lực X=4,2 N.s tác dụng vào lượng M, xi lanh dài 2L, đặt nằm ngang sàn Pít tông C p0 ; T0 Câu (phương án thực hành) điểm: Cho bình kim loại mỏng, miệng nhỏ nước đổ lưng chừng Trong bình có vật hình trụ, đặt thẳng đứng, chìm hồn tồn nằm đáy bình Một sợi buộc vào tâm mặt vật đầu tự sợi luồn qua miệng bình ngồi Cho dụng cụ: lực kế, tờ giấy kẻ ô tới mm thước, nêu cách làm thí nghiệm để xác định khối lượng riêng  vật bình, chiều cao l vật, chiều cao mực nước h bình vật cịn chìm đó, chiều cao mực nước h0 bình đưa vật khỏi nước Coi khối lượng riêng 0 nước biết Bỏ qua lực căng mặt Hết Người đề : Thạc sỹ Nguyễn Minh Loan ĐT: 098.416.7648 ThuVienDeThi.com ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN LÝ KHỐI 10 Câu Câu1 (4đ) Ý Nội dung cần đạt Nhận xét : Vẽ hình qua ta nhận thấy bao chó ln nằm Điểm 0,5đ đường trịn tâm O có bán kính giảm dần Giả sử thời điểm t ba chó nằm A1, B1,C1 A2 H lúc t+ dt chúng nằm A2, B2,C2  lý đối xứng nên C2 A1B1C1 A2B2C2 tam giác 1đ A1  O C1 B1 B2   gọi A1   ; O   đánh dấu hình vẽ ta có A1 A2  vdt A1 H  A A2 cos   v cos 300 dt  0,5 3vdt (1) 1đ A1 H  OA1  OH  OA1  OA2 cos  Vì khoảng thời gian dt nhỏ A2 gần A1 nên góc    bé nên co  r1 gần hướng với r2 Nên A1 H  OA1  OH  OA1  OA2 cos   r1  r2  dr Từ (1) (2) ta có dr  0,5 3vdt  dt   (2) 0,5đ dr 2dr  0,5 3v v 1đ 2a 2 t dr   3v v a/ Câu 4đ Trên ba sợi dây có sức căng B tác dụng vào hai cầu X2 0,5đ C X1 hai đầu dây Gọi độ lớn 1200 xung lượng dây X1; X2;X3 Gọi vận tốc A cầu D theo hướng X 1200 X3 D DC v X3=mv Vì dây khơng giãn nên vận tốc cầu C theo hướng DC v +Áp dụng biến thiên động lượng cho hệ hai cầu C D ThuVienDeThi.com 0,5đ theo hướng DC ta có 2mv  X cos 600  X  4mv + Gọi vBC vận tốc cầu C theo phương BC Áp dụng biến 0,5đ thiên động lượng cho cầu C theo hướng BC ta có mvBC  X  X cos 600  4mv  0,5mv  3,5mv  vBC  3,5v Áp dụng biến thiên động lượng cho hệ hai cầu B C theo hướng CB 0,5đ 2mvBC  X cos 600  X cos 600  2.3,5mv  0,5 X  0,5mv  X  15mv + Gọi vB vận tốc cầu B theo phương AB Áp dụng biến 0,5đ thiên động lượng cho cầu B theo hướng BA ta có mvB  X  X cos 600  15mv  2mv  13mv  vB  13v + Áp dụng biến thiên động lượng cho hệ hai cầu Avà B theo hướng BA 0,5đ mvB  X  X  13mv  X  15mv  X  28mv  v  X 4,   1m / s 28m 28.0,15 + Bây ta tìm phương độ lớn vận tốc cầu C Vì 0,5đ cầu C chịu tác dụng X3 X2 Bằng cách áp dụng định lý co sin cho ta giác dễ dàng tìm X C  X 22  X 32  X X cos1200  13mv Mà X C  mvC  vc  XC 13mv   13v  13m / s m m Goi  góc phương CB phương vận tốc cầu 0,5đ X sin1200 ta có tan       140 X  X cos120 Câu (4đ) 0,5đ Ban đầu lò xo nén l0 , Pít tơng cân  poS = pA.S + k∆lo  l0  ThuVienDeThi.com ( po  p A ) S k Trường hợp 1: lực ma sát lớn Xi lanh đứng yên 0,5đ Áp dụng phương trình trạng thái cho lượng khí hai trạng thái ta có: poVo p1 2Vo  To T1  T1  p1T0 po (1) 0,5đ Phương trình cân lực cho pít tơng vị trí sau k S p1S = pA.S + k(∆lo + L)  p1  p A  (lo  L) Thay (2) vào (1) ta có T1  2T0 p0 (2) k kL    p A  S (l0  L)   2T0 ( Sp  1) Trường hợp 2: Khi pít tơng nén đoạn ( l0  x ) đứng n 0,5đ 0,5đ cịn xi lanh bắt đầu trượt sàn thể tích 2V0 Ta có k (l0  x)   Mg (3) Áp dụng phương trình trạng thái cho lượng khí xinh lanh 0,5đ hai trạng thái poVo p2 2Vo  To T2  T2  p2T0 po (4) Phương trình cân lực cho pít tơng vị trí sau 0,5đ k S p2S = pA.S + k(∆lo + x)  p2  p A  (lo  x) (5) thay (3) vào p  p A  T2   Mg S thay p2 vào (4) ta có 2T0  Mg ( pA  ) p0 S Lưu ý học sinh thường hay làm trường hợp mà quên trường hợp ThuVienDeThi.com 0,5đ Câu 5đ Phân tích lực hình vẽ Giải: Chọn hệ quy chiếu đất, Các lực tác dụng vào hình trụ ,        P, N , Fms , 2T , Vật có P1 , T1 , Vật có P2 , T2 với T1=T2=T 0,5đ +  2T + M m1 a) Giả sử trụ lăn lên trên: Chọn chiều dương hình vẽ Gọi aA gia tốc ròng rọc A với đất, a1,a2 gia tốc vật vật với đất m1g - T = m1a1 m2g – T = m2a2 (1) (2) 0,5đ a1 + a2 = 2aA (3) 0,5đ + Với hình trụ mặt phẳng nghiêng, gọi K tiếp điểm hình trụ mặt phẳng nghiêng Đối với trục quay qua K ta có (3) với Ik = I + MR2 2T ( R  r )  MgR sin   ( I  MR ) (4) 1đ Gọi B điểm tiếp xúc với hình trụ dây Ta có aA = aB (5) aB   ( R  r )  a A 0,5đ Giải hệ: Lây (1)-(2) ta có g(m1-m2)=m1a1-m2a2 (5) Lấy (1) +(2) ta có 2T= (m1+m2)g-m1a1-m2a2 (6) 0,25đ Thay (3),(5),(6) vào (4) ta có 0,5đ   I  MR  I  MR  MgR sin  a1  m1   a2  m2   g (m1  m2 )  2 2 2( R  r )  2( R  r )  Rr   2 (7) Từ (5) (7) ta có: a1  m MgR sin  I  MR )  gm2 (m1  m2 )  2 2( R  r ) (R  r) I  MR 2m1m2  (m1  m2 ) 2( R  r ) g (m1  m2 )(m2  ThuVienDeThi.com 0,5đ a2   Câu (3đ) 0,5đ m MgR sin  I  MR )  gm1 (m1  m2 )  2( R  r ) (R  r) I  MR 2m1m2  (m1  m2 ) 2( R  r ) MgR sin   (m1  m2 )  4m1m2  R r  I  MR 8( R  r )m1m2  (m1  m2 ) 2( R  r )  g (m1  m2 )(m1  * Dùng thước đo chiều cao H bình * Đặt thước thẳng đứng phía miệng bình * Ngoắc đầu sợi vào lực kế kéo lực kế để vật nâng chậm khỏi nước Khi 0,25đ 0,5đ F F2 F1 x1 x2 x3 Hình 10.10 vừa quan sát thay đổi số lực kế F theo độ dài x phần kéo khỏi bình (lực F đọc lực kế, cịn chiều dài x đọc theo thước) * Dựng đồ thị phụ thuộc F theo x giấy kẻ ô dạng đồ thị hình 10.10 Trong trình kéo vật, ta ý giai đoạn sợi dây 0,5đ bắt đầu bị căng xuất lực căng dây dó số lực kế biến thiên từ không đến giá trị F1, q trình này, lị xo lực kế giãn ra, giá trị x thước biến thiên từ giá trị đến giá trị x1 Giá trị x1 ta xác định mà số lực kế bắt đầu đạt trị số ổn định Trên đồ thị thể rõ: Khi kéo lên đoạn x1, vật bắt đầu rời khỏi đáy bình nâng lên đến chiều dài ```````x2 Số F1 lực kế trình khơng đổi bằng: F1= gV – 0gV (1) Trong V thể tích vật,  khối lượng riêng ThuVienDeThi.com 0,5đ x4 x vật Đến vị trí x2 mặt vật bắt đầu nhô khỏi mặt nước số lực kế tăng dần đến giá trị F2 Khi tồn vật vừa khỏi mặt nước (ứng với chiều dài x3) số lực kế đạt đến giá trị cực đại, trọng lượng vật: F2= gV (2) Từ chiều dài trở số lực kế khơng thay đổi Khi kéo đến chiều cao x4 mặt vật chạm 0,5đ vào thành bình khơng thể kéo thêm (nếu muốn bình nằm n) * Từ đó, ta tìm chiều cao mực nước bình kéo vật khỏi nước: * Chiều cao vật: h0= x3 – x1 l = H – (x4 – x1) * Chiều cao mực nước bình chưa kéo vật ra: 0,5đ Khi mặt vật vừa chạm mặt nước ta đọc x2, mặt vật vừa rời khỏi mặt nước đọc x3 Trong trình này, mặt nước nằm yên ta phải kéo lên đoạn l, mặt nước hạ xuống đoạn (h – h0) nên: x3 – x2= l – (h – h0) Từ đó, sau thay giá trị h0, ta suy ra: h = l + (x2 – x1) * Từ hệ thức (1) (2) suy khối lượng riêng vật:   F2 F2  F1 vật:    F2 F2  F1 Người làm đề đáp án Thạc sỹ: Nguyễn Minh Loan Điện thoại liên hệ 098.416.7648 ThuVienDeThi.com 0,5đ ThuVienDeThi.com ... (1) (2) suy khối lượng riêng vật:   F2 F2  F1 vật:    F2 F2  F1 Người làm đề đáp án Thạc sỹ: Nguyễn Minh Loan Điện thoại liên hệ 098.416.7648 ThuVienDeThi.com 0,5đ ThuVienDeThi.com ... riêng 0 nước biết Bỏ qua lực căng mặt Hết Người đề : Thạc sỹ Nguyễn Minh Loan ĐT: 098.416.7648 ThuVienDeThi.com ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN LÝ KHỐI 10 Câu Câu1 (4đ) Ý Nội dung cần đạt Nhận xét :... 0gV (1) Trong V thể tích vật,  khối lượng riêng ThuVienDeThi.com 0,5đ x4 x vật Đến vị trí x2 mặt vật bắt đầu nhô khỏi mặt nước số lực kế tăng dần đến giá trị F2 Khi tồn vật vừa khỏi mặt nước (ứng