SỞ GDĐT TỈNH QUẢNG NAM TRƯỜNG THPT NGUYỄN DUY HIỆU ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ KỲ THI OLYMPIC 24/3 Năm học 2016- 2017 Môn: VẬT LÝ – Lớp 10 Thời gian làm bài: 150 phút (Đề thi có 02 trang, gồm 06 câu) Bài (4 điểm): Một vật rơi tự 10m cuối quãng đường khoảng thời gian 0,25s Cho g = 9,8m/s2 Tính: a Vận tốc vật chạm đất độ cao từ vật bắt đầu rơi? b Giả sử từ độ cao người ta ném thẳng đứng vật thứ hai (cùng lúc với thả vật thứ rơi tự do) Hỏi phải ném vật thứ hai với vận tốc ban đầu có hướng độ lớn để vật chạm mặt đất trước vật rơi tự giây Bài (4 điểm): Một vật có trọng lượng P=100N giữ đứng yên mặt phẳng nghiêng góc α lực F có phương nằm ngang (hình 2) Biết tanα=0,5 hệ số ma sát trượt μ=0,2 Lấy g=10m/s2 a) Tính giá trị lực F lớn b) Tính giá trị lực F nhỏ Hình Bài (3 điểm): Một AB dài 2m khối lượng m = 2kg C B giữ nghiêng góc mặt sàn nằm ngang sợi dây nằm ngang BC dài 2m nối đầu B với tường thẳng đứng; đầu A A ) tựa lên mặt sàn Hệ số ma sát mặt sàn (như hình 3) Hình a) Tìm giá trị để cân b) Tính lực tác dụng lên khoảng cách AD từ đầu A đến góc tường D góc = 450 Lấy g = 10m/s2 Bài (4 điểm): Một cầu nặng m=100g treo đầu sợi dây nhẹ, không co dãn, dài l=1m (đầu dây cố định) Truyền cho cầu vị trí cân vận tốc đầu v0 theo phương ngang Khi dây treo nghiêng góc α =30o so với phương thẳng đứng gia tốc cầu có phương ngang Cho g=10m/s2, bỏ qua ma sát a) Tìm vận tốc v0 b) Tính lực căng dây vận tốc vật vị trí có góc lệch = 40o Bài (3 điểm): P Có g khí Heli (coi khí lý tưởng đơn nguyên tử) 2P0 thực chu trình: – – – – biểu diễn giản đồ P-T hình P0 Cho P0 = 105Pa; T0 = 300K a) Tìm thể tích khí trạng thái T0 2T0 b) Hãy nói rõ chu trình gồm đẳng q trình Vẽ lại chu trình giản đồ P-V giản Hình đồ V-T (cần ghi rõ giá trị số chiều biến đổi chu trình) Bài (2 điểm): Thí nghiệm thực hành Xác định khối lượng gỗ Cho đồ dùng : gỗ cứng hình hộp chữ nhật, kích thước 800 × 20 × 15 (mm); giá thí nghiệm thước thẳng có vạch chia mm; hộp cân (đủ loại từ nhỏ đến lớn); bút nỉ; dây nhựa nhỏ Yêu cầu : + Nêu phương án thí nghiệm xác định khối lượng gỗ + Nêu cách tính sai số phép đo ********** HẾT ********** • Thí sinh khơng sử dụng tài liệu • Giám thị coi thi khơng giải thích thêm T ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ KỲ THI OLYMPIC 24/3 TỈNH QUẢNG NAM MÔN VẬT LÝ 10 - NĂM HỌC 2016-2017 -*** Bài (4,0 điểm) a Chọn gốc tọa độ nơi thả vật, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc thả vật 0,5 g t A2 0,5 Tại A (tại mặt đất ): y A = h = (1) g tB 2 t A − t B = 0, 25 s → t B = t A − 0, 25 (3) Tại B (cách mặt đất 10m) : yB = h − 10 = (4 điểm) (2) gt A gt B = + 10 (4) Từ (1) (2) ta có : 2 0,5 0,25 0,25 Thay (3) vào (4) ta có : gt A2 = g ( t A − 0, 25 ) + 20 → 4,9t A = 0, 6125 + 20 → t A = 4, 2066 s v A = gt A = 9,8.4, 2066 = 41, 225 m / s 0,5 0,5 g.t h = A = 86, 71 m b y A = h = v0 t ' A + gt ' A 2 (t ' A = t A − = 3, 2066s) v0 = 11,33m / s ném xuống 0,5 0,5 Bài (4,0 điểm) a) Lực F có giá trị lớn vật có xu hướng lên Khi lực tác dụng lên vật hình vẽ Do vật cân nên N + F + Fms + P = 0,5 Chiếu lên phương mặt phẳng nghiêng phương vng góc với mặt phẳng nghiêng ta được: 0,5 0,5 α (4 điểm) Fms = Fcos − Psin N = Fsin + P cos Do : Fms N F P(sin + cos ) cos − sin 0,5 P(tan + ) − tan P(tan + ) Fmax = − tan 0,5 = Thay số ta được: Fmax 77,8 N b) Lực F có giá trị nhỏ vật có xu hướng xuống Khi lực ma sát đổi chiều so với hình vẽ Do vật cân 0,5 nên N + F + Fms + P = 0,5 Chiếu lên phương mặt phẳng nghiêng phương vng góc với mặt phẳng nghiêng ta được: Fms = − F cos + P sin 0,5 N = F sin + P cos Do : Fms N F Fmin = P(sin − cos ) P(tan − ) = cos + sin + tan P(tan − ) + tan Thay số ta được: Fmax 27, 27 N Bài (3,0 điểm) Các lực tác dụng lên AB trọng lực, lực ma sát, phản lực mặt sàn lực căng dây Các lực biểu diễn hình vẽ C T N A ) B 0,5 P Fms (3 điểm) Áp dụng điều kiện cân tổng quát vật rắn cho AB ta có P + Fms + N + T = (1) Thanh cân momen tác dụng lên trục quay tạm thời A : MP = MT (Momen N Fms lưc có giá qua trục quay) T.AB.sin = P Hay T= cos 0,25 0,25 (2) Pcotg 0,25 (3) Chiếu (1) lên phương nằm ngang phương thẳng đứng ta có: Fms – T = (4) 0,25 -P + T = (5) Hay Fms = T = mgcotg (6) N = P = mg (7) Lực ma sát Fms phải lực ma sát nghỉ, ta có Fms Kn Từ (6) (7) mg.cotg kmg cotg 2k = 300 0,25 0,25 0,25 0,25 Khi = 45 thay vào (6) (7) ta : Fms = T = 10N N = P = 20N Từ hình vẽ ta có : AD = BC – AB cos = 0,59m 0,5 Bài (4,0 điểm) a) Khi dây treo nghiêng góc α=300 so với phương thẳng đứng, vật M chịu tác dụng lựcnhư hình vẽ Do gia tốc có phương ngang nên: T cos30o = mg (1) Mặt khác, xét theo phương hướng tâm MO ta có: T − mgcos30o = mv (2) (Với v vận tốc vật l M) Từ (1) (2) suy ra: v = (4 điểm) 0,5 O α T m a M 0,5 P 0,5 gl (3) Áp dụng ĐLBT cho hệ vật vị trí M vật vị trí cân ta được: v02=v2+2gl(1 – cos300) = 12 − gl → 0,5 v0 ≈ 2,36m/s 0,5 b) Áp dụng ĐLBT cho hệ vật vị trí =40o vật vị trí cân ta được: vo2 = v + gl (1 − cos40o ) → v = vo2 − gl (1 − cos40o ) 0,94(m / s ) Xét theo phương sợi dây ta có: T = mgcos40o + mv 0,1.0,942 = 0,1.10.cos40o + = 0,86 N l 0,5 0,5 Bài (3,0 điểm) a) Q trình – có P tỷ lệ thuận với T nên q trình đẳng tích, thể tích trạng thái nhau: V1 = V4 Sử dụng phương trình C-M trạng thái ta có: P1V1 = m RT1 m RT1 , suy ra: V1 = P1 Thay số: m = 1g; = 4g/mol; R = 8,31 J/(mol.K); T1 = 300K P1 = 2.105 Pa ta được: V1 = (3 điểm) 8,31.300 = 3,12.10 −3 m 2.10 b) Từ hình vẽ ta xác định chu trình gồm đẳng trình sau: – đẳng áp; – đẳng nhiệt; – đẳng áp; – đẳng tích Vì vẽ lại chu trình giản đồ P-V (hình a) giản đồ V-T (hình b) sau: 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Bài (2,0 điểm) lắp đặt dụng cụ 0,25 Điều kiện cân gỗ có dạng : M.OG=m.OA M= m.OA l =m OG d : gọi M,m khối lượng gỗ cân; G trọng tâm gỗ; A điểm treo cân 0,25 l khoảng cách từ tâm vị trí đặt cân đến O Tiến trình thí nghiệm (0,75 điểm) 0,5 Bước : buộc dây vào gỗ , treo vào giá thí nghiệm Di chuyển điểm treo dây cho nằm thăng Đánh dấu vị trí trọng tâm G Bước : di chuyển điểm treo dây đến vị trí O khác G, cố định dây treo O, đo OG d Bước : buộc dây vào cân có khối lựơng m treo vào gỗ (phía đối diện với G qua O) Di chuyển điểm treo cân đến vị trí A cho gỗ nằm ngang thăng đo OA l lặp lại nhiều lần (ví dụ lần) để lập bảng số liệu lần đo d m l 0,25 M Xử lí số liệu - Tính giá trị trung bình: 0,25 M= M i =1 5 i = ; d= -Sai số phép đo : l ; d d i =1 5 i = ;l = l i =1 i = d l + l d 0,25 ; M = M - Viết kết quả:M= M ± M Thiếu sai đơn vị: trừ 0,2 điểm cho lần 0,5 điểm cho toàn Học sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa 0,25 ... trình C-M trạng thái ta có: P1V1 = m RT1 m RT1 , suy ra: V1 = P1 Thay số: m = 1g; = 4g/mol; R = 8, 31 J/(mol.K); T1 = 300K P1 = 2 .10 5 Pa ta được: V1 = (3 điểm) 8, 31. 300 = 3 ,12 .10 −3 m 2 .10 b)... ********** • Thí sinh khơng sử dụng tài liệu • Giám thị coi thi khơng giải thích thêm T ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ KỲ THI OLYMPIC 24/3 TỈNH QUẢNG NAM MÔN VẬT LÝ 10 - NĂM HỌC 2 016 -2 017 -* ** Bài... = (1) g tB 2 t A − t B = 0, 25 s → t B = t A − 0, 25 (3) Tại B (cách mặt đất 10 m) : yB = h − 10 = (4 điểm) (2) gt A gt B = + 10 (4) Từ (1) (2) ta có : 2 0,5 0,25 0,25 Thay (3) vào (4) ta có :