TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XI TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH S[N LA ĐỀ THI ĐÈ XUẤT ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ LỚP 10 (Đề có 02 trang, gồm câu) Câu (4điểm): Động lực học chất điểm Người ta truyền vận tốc đầu v0 cho chất điểm A mặt phẳng nghiêng góc α so với mặt phẳng ngang (hình vẽ 8) Xác định vận tốc chất điểm A theo góc φ Biết hệ số ma sát vật mặt nghiêng µ=tanα lúc đầu φ0=π/2 x yφ v Hình vẽ Fms α Câu 2: (4 điểm) Các định luật bảo tồn Một lị xo nằm ngang khối lượng khơng đáng kể, có độ cứng k=50N/m, đầu gắn cố định, đầu gắn với vật nhỏ khối lượng m=500g Vật chuyển động mặt phẳng nằm ngang, hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang µ=0,2 Ban đầu đưa vật tới vị trí lị xo giãn 10 cm thả khơng vận tốc đầu Lấy g=10m/s2 a) Tính tốc độ cực đại vật trình chuyển động b) Tìm quãng đường vật dừng lại Câu 3: (4 điểm) Nhiệt học Một khối khí lưỡng ngun tử thực chu trình Các-nơ1234 Trong 1-2 3-4 trình đẳng nhiệt, trình 2-3 4-1 trình đoạn nhiệt Cho biết V1 = 2lít, T1 = 400K, p1 = atm, V2 = lít, V3 = lít Hãy tính p2, p3, p4, V4, T2 Tính cơng khối khí thực q trình chu trình Câu 4: (4 điểm) Cơ học vật rắn Một vật hình trụ bán kính R, khối lượng m, lăn không trượt từ đỉnh A R A nêm Nêm có khối lượng M, chiều dài AB = l nghiêng so với phương nằm P ngang góc Lúc đầu hệ đứng yên, sau B vật m bắt đầu lăn nêm bắt đầu trượt Hình vẽ khơng ma sát mặt bàn nằm ngang Tất ThuVienDeThi.com chuyển động xảy mặt phẳng (Hình vẽ 2) Xác định gia tốc a trục hình trụ nêm Tìm quãng đường s mà nêm trượt mặt bàn từ lúc vật bắt đầu lăn từ đỉnh A đến lúc rời khỏi nêm Cho m = 1kg; M = 3kg; = 300; l = 1m lấy g = 10m/s2, tính giá trị số a s Cho biết momen quán tính vật trục I mR2 Câu 5: (4 điểm) Tĩnh điện Bốn điện tích dương q,Q,q,Qđược nối với năm sợi dây khơng giãn, có cùngchiều dài lnhư hình vẽ Hãy xác định lực căng dây nối hai điện tích Q Bỏ qua tác dụng trọng lực Q q α q Q Hình vẽ HẾT Người thẩm định Người đề (Kí, ghi rõ Họ tên-Điện thoại liên hệ) Ngô Quang Tuấn Điện thoại liên hệ: 0983054867 ThuVienDeThi.com HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: VẬT LÝ, LỚP 10 Lưu ý: Các cách giải khác hướng dẫn chấm, cho điểm tối đa theo thang điểm định Nội dung Câu Có ax Điểm 0,5 P sin P cos cos m v φ ax g sin tan g cos c os 0,5 ax g sin (1 cos ) (1) Có gia tốc tiếp tuyến: 0,5 P.sin cos P cos m at g sin cos g sin at at g sin (cos 1) 0,5 (2) Từ (1) (2); ta có: at = - ax 0,5 dv dv x hay dv dvx nguyên hàm hai vế v vx C dt dt Tại thời điểm ban đầu t=0: vx=0; v=v0 C=v0 (3) v vx v0 0,5 Mặt khác: vx v.cos 0,5 v0 cos 0,5 Câu a) Sau thả, lò xo bị dãn, kéo vật VTCB O (vị trí lị xo khơng biến dạng), đồng thời vật chịu tác dụng lực ma sát trượt Vật có tốc độ lớn vị trí M lực đàn hồi cân với lực ma sát trượt 0,5 v k l mg l mg k =0,02m ThuVienDeThi.com Áp dụng định luật bảo toàn lượng 0,5 1 ) mg (l0 l ) k l02 ( k l mvmax 2 vmax k (l02 l ) mg (l0 l ) =0,8m/s m 0,5 b) Vật đứng yên vận tốc lực đàn hồi cân 0,5 với lực ma sát nghỉ Khi đó: k ld mg ld mg k =0,02m * Xét chuyển động vật từ lúc thả vật chuyển động nhanh 0,5 dần, vượt qua O đến lúc vận tốc lần thứ nhất, lò xo bị nén l1 Áp dụng định luật bảo toàn lượng: 1 k l02 k l12 mg (l0 l1 ) 2 Thay số giải phương trình l1 =0,06m> ld sau vật tiếp 0,5 tục chuyển động Giai đoạn vật quãng đường S1= l0 l1 =0,16m * Xét chuyển động vật từ lúc từ lúc lò xo bị nén l1 , đến 0,5 lúc vận tốc lần thứ hai, giả sử lúc lò xo bị dãn l2 Áp dụng định luật bảo toàn lượng: 1 k l12 k l22 mg (l1 l2 ) 2 Thay số giải phương trình l2 =0,02m= ld sau 0,5 vật dừng lại không chuyển động Giai đoạn vật quãng đường S2= l1 l2 =0,08m * Quãng đường tổng cộng vật dừng lại S=S1+S2=0,24m Câu Tính thông số trạng thái p2 0,25 V1 p1 =2,8(atm ) V2 V p3 p2 =1,45(atm) V3 V T3 V3 p4 0,5 1 T2 =331(K)=T4 1 T1 p1 =3,6(atm) T4 ThuVienDeThi.com 0,5 0,5 0,5 V4 p3 V3 =3,2 (lít) p4 0,25 Tính cơng q trình A12 p1V1ln A23 V2 1300 J V1 p1V1 T2 620 J 1 T1 A34 p2V2ln A41 0,25 0,5 V4 1070 J V3 0,25 p2V2 T1 1 620 J T2 0,5 A=A12+A23+A34+A41= 230 J Câu Các lực tác dụng vào hình trụ Theo trục Ox: ma cos mg sin Fms ma (1) Theo trục Oy: ma0 sin mg cos N (2) Xét quay hình trụ: a mR R a Fms R I Fms R mR R 0,5 0,25 y Fms R I Fms R N C (3) a0 Fms v a ) R R Fqt x C Q P N' (với lăn không trượt 0,25 0,25 ' Fms Fqt' P' 0,25 Xét nêm hệ quy chiếu gắn với nêm: ' N 'sin Fms cos Ma (4) N'=N; F'ms=Fms 0,5 Từ (1) (3) tìm được: a (g sin a cos ) (*) Từ (2)(3)(4) tìm được: 0,5 mg sin 2 2ma sin ma cos 2Ma (**) mg sin 2 2m sin m 3M g (m M ) sin a 2m sin m 3M Từ (*) (**) tính a Ta tính được: ThuVienDeThi.com 0,5 0,5 Ta có: AB a t2 at m cos s ; Từ s 2 ( M m) Thay số ta được: a = 80/21 m/s2, s = 0,5 0,5 10 (m) 21 Câu Vẽ hình phân tích lực Gọi t lực căng dây nối hai điện tích Q; T lực căng dây nối cịn lại; f lực tương táctĩnh điện hai điện tích q; F1 lực tương tác tĩnh điện hai điện tích Q; F lực tương tác cặp điện tích q Q Xét điện tích q trạng thái cân bằng, theo phương Ox, ta có: F1 f+2Fcos300=2Tcos3 00 kq 2 +2 2 l 3 = 2T 2 F F T T kqQ l2 t q 0,5 0,5 T F f T F Q T= kq l2 q Q 3 0,5 Xét điện tích Q trạng thái cân Theo phương Oy, ta có: t + 2Tcos600=F1+2Fcos600 t + 2T t= kQ kqQ = +2 2 l l kQ Q q – T l2 0,5 Thay ( ) vào ( ), ta được: t= 0,5 0,5 kQ Q q - kq2 Q q l l 3 q2 Q 3 q Chú ý: Nếu Q dây nối khơng căng t= k l2 ThuVienDeThi.com 0,5 ... HẾT Người thẩm định Người đề (Kí, ghi rõ Họ tên-Điện thoại liên hệ) Ngô Quang Tuấn Điện thoại liên hệ: 0983054867 ThuVienDeThi.com HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: VẬT LÝ, LỚP 10 Lưu ý: Các cách giải khác... vị trí M lực đàn hồi cân với lực ma sát trượt 0,5 v k l mg l mg k =0,02m ThuVienDeThi.com Áp dụng định luật bảo toàn lượng 0,5 1 ) mg (l0 l ) k l02 ( k l mvmax 2 ... =1,45(atm) V3 V T3 V3 p4 0,5 1 T2 =331(K)=T4 1 T1 p1 =3,6(atm) T4 ThuVienDeThi.com 0,5 0,5 0,5 V4 p3 V3 =3,2 (lít) p4 0,25 Tính cơng q trình A12 p1V1ln A23 V2 1300