Đề thi môn vật lí – Khối 10 năm học 2014 2015 thời gian làm bài: 180 phút Trường THPT chuyên Điện Biên36298

HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ THI MƠN VẬT LÍ – KHỐI 10 NĂM HỌC 2014 - 2015 Thời gian làm bài:180 phút TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN TỈNH ĐIỆN BIÊN ĐỀ THI ĐỀ XUẤT HƯỚNG DẪN CHẤM Câu Ý Nội dung Điểm 1 - Xác định gia tốc nêm quãng đường nêm trượt theo (4đ) (2,0) phương ngang y N A m/2 Fqt a0 m x a p  B Hình - Xét hệ qui chiếu gắn với nêm a : gia tốc vật nêm a0: gia tốc nêm sàn    Gia tốc vật sàn: am  a  a0    + Định luật II Niu Tơn: N  P  Fqt  (1) m a (2) Chiếu lên phương AB: m m m g sin   a cos   a  a  g sin   a cos  2 (3) + Chọn hệ tạo độ xoy hình vẽ Chiếu (1) lên ox: am=a.cos-a0 + Bảo toàn động lượng (4) m Vm  mV N   ma m  2ma   a m  2a + Thế (4) vào (5) suy : acos-a0=2a0 => a  (5) 3a cos  0,5 0,5 (6) + Thế (3) vào (6) suy ra: g sin   a cos   3a g sin  cos   a0  cos   cos  - Quãng đường mà nêm trượt theo phương ngang + Gọi S quãng đường mà nêm trượt, + Gọi s quãng đường dịch chuyển theo phương ngang vật so với nêm Trang - ThuVienDeThi.com 0,5 + Từ định luật bảo toàn động lượng: S s l cos   3 m s  S   mS  s  3S 0,5 a Ngay nêm va chạm vào cầu phản lực F truyền cho (2,0) cầu vận tốc V2 + Ngay sau va chạm xung lực F có phương vng góc với mặt nêm, nên V2 có phương hợp với phương thẳng đứng góc  + Xét theo phương ox : + Bảo toàn động lượng: mV0=mV1+2mV2sin => V0=V1+2V2.sin (1) y o F x V2 m  2m Hình + Bảo toàn động năng: 1 mV02  mV12  2mV22  V02  V12  2V22 2 (2) Từ (1) (2) ta có 2V0 sin  sin   V (1  sin  ) V1   sin  (3) V2  (4) - Để nêm tiếp tục chuyển động theo hướng cũ V1>0  sin<  sin 45      45 b Khi V0=5m/s; =300 Từ (3) (4) suy ra: V2  0,5 2V0 V ; V1  3 - sau va chạm: + Nêm chuyển động theo hướng cũ với V1  + Quả cầu chuyển động xiên góc với V2  V0 2V0 + Vì V2x=V1 nên sau khoảng thời gian t cầu rơi vào nêm Trang - ThuVienDeThi.com 0,5 - Thời gian bay cầu khơng khí: V2y=V2cos-gt1=0 => t1  V2 cos 30 g 0,5 thời gian cầu va chạm với nêm lần : t = 2t1 0,5 4V0 cos 30 t   0,58( s ) 3g a) Có thể xảy trường hợp sau: (4đ) (3,0) - Trường hợp 1: Hai khối lập phương chuyển động, đó, lực ma sát tác dụng lên khối 5m m ma sát trượt có độ lớn là: Fms1 = 5μmg, Fms2 = μmg Gọi a gia tốc xe ta có: Fms1 + Fms2 = ma  a= μg =0,6g  không thoả mãn yêu cầu đề (loại) - Trường hợp 2: Cả hai khối lập phương đứng yên xe, gọi gia tốc xe a thì: + Khối 5m: T – Fms1 =5ma + Khối m: T – Fms2 = ma + Suy ra: Fms2 – Fms1=4ma (1) + Với xe: Fms1 + Fms2 =ma (2) Từ (1) (2) ta có: Fms2 = 1,0 1,0 ma mà Fms2 ≤ μmg hay a ≤ 0,04g Vậy trường hợp không thoả mãn u cầu tốn (loại) - Vậy xảy trường hợp khối 5m đứng yên so với xe, khối m chuyển động xe Khi đó, gọi a gia tốc xe thì: + Với khối 5m: T – Fms1 = 5ma, T= F (3) 0,5 + Với xe: Fms1 + Fms2 =ma Fms2 = μmg (4) Từ (3) (4) suy ra: F=2(6ma – μmg) = 2,2mg 0,5 F  mg 1,0) b Gia tốc vật 2: a   g (a2>a) m Do dây không dãn nên khối m lại gần rịng rọc 0,5 khối 5m xa ròng rọc nhiêu Trang - ThuVienDeThi.com + Nghĩa là: + Hay: Suy ra: a rr  a2/rr = - a1/rr (a2 – arr ) = - (a1 –arr) 0,5 a1  a 0,2g  g   0,6g 2 Tính cơng thực lượng khí (4đ) (2,0) - Vì đồ (1-2) parabol qua gốc tọa độ nên phương trình có dạng: T = p2 (: số) (1) - Áp dụng phương trình C - M: pV   RT  pV   R p  p   R (2) V - Vậy đồ thị phụ thuộc p V đoạn thẳng có đường kéo dài qua gốc tọa độ hình vẽ bên 0,5 0,5 P 0,5 O A B V - Công khí thực diện tích hình thang A12B: A=  R(T2  T1 ) p V2  p1V1  8,31.(600  300)  2493 J = 2 0,5 (1,5) - Độ biến thiên nội lượng khí: U  3 R (T2  T1 )  3.2.8,31.(600  300)  14958 J + Áp dụng nguyên lý I NĐLH ta tính nhiệt lượng khí thu vào: Q  A  U  2493  14958  17451 J 0,5 0,5 + Tỉ lệ nhiệt lượng chuyển thành nội khí: U 14958   85, 71% Q 17451 0,5 - Áp dụng phương trình trạng thái: (0,5) pV   RT  pV   R.2.1013 p  V  33, 24.1013 p  dV  66, 48.1013 pdp 0,5 Cơng sinh lượng khí là: A p2  p1 pdV  66, 48.1013 5.10  p dp  66, 48.1013 2.105 p 5.105 /  259272 J 2.10 - Gọi vận tốc khối tâm vành ( vận tốc chuyển động tịnh tiến) Trang - ThuVienDeThi.com (4đ) (1,5) trước va chạm v0 + Vì vành lăn khơng trượt nên vận tốc góc chuyển động quay quanh tâm lúc là:   v0 R (1) + Do R