VẬT lý 10 bộ đề HSG

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NAM ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm 02 trang) KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT NĂM HỌC 2019 - 2020 Môn: Vật lí 10 Thời gian làm bài: 180 phút Câu (4,0 điểm) Một vật bắt đầu chuyển động thẳng nhanh dần quãng đường 15m biết giây thứ sáu vật quãng đường 66cm Tính gia tốc chuyển động vật thời gian vật hết 0,5m cuối quãng đường Một rađa cố định có ăng ten phát sóng điện từ truyền với tốc độ không đổi c=3.108 m/s đến máy bay bay với tốc độ không đổi phía đa Sóng điện từ đến máy bay bị phản xạ trở lại rađa thu sóng phản xạ Giả thiết ăngten máy bay đường thẳng a Lần đầu tiên, thời gian từ lúc ăngten phát sóng đến lúc nhận sóng phản xạ trở lại 110.10-6s Tính khoảng cách từ đa đến máy bay lúc sóng điện từ vừa bị phản xạ b Ăngten quay tròn với tốc độ 0,5vịng/s Khi quay vịng ăng ten lại hướng tới máy bay lại phát sóng điện từ Thời gian từ lúc ăngten phát sóng đến lúc ăng ten nhận sóng phản xạ trở lại trường hợp 106.10 -6s Tính tốc độ máy bay Câu (6,0 điểm) Hai vật A B có khối lượng m1=3kg m2=2kg nối với sợi A dây vắt qua ròng rọc gắn đỉnh mặt phẳngB nghiêng nhẵn cố định, đủ dài với góc nghiêng α α = 300 hình Ban đầu A giữ vị trí ngang với B, thả cho hai vật chuyển động Lấy Hình g = 10 m/s2 Hai vật chuyển động theo chiều Tính lực căng dây lực nén lên trục ròng rọc Bỏ qua ma sát, khối lượng ròng rọc dây Tại thời điểm vật thấp vật đoạn 0,75 m dây nối hai vật bị đứt Tính hiệu độ cao hai vật sau dây đứt 0,8s Biết B có độ cao đủ lớn Câu (4,0 điểm) D Thanh OA đồng chất, tiết diện dài l=1m, khối lượng M=0,5kg quay mặt phẳng thẳng đứng xung quanh lề O gắn vào tường Để nằm ngang đầu A giữ dây DA hợp với tường góc α = 45o hình Tại B treo vật m=1kg biết OB=60cm, lấy g=10m/s B Tính lực căng dây AD, giá độ lớn phản lực OAA O lên lề m Dây chịu lực căng tối đa Tmax= 11,314N Tìm vị trí Hình treo vật m để dây không đứt α Câu (4,0 điểm) Trang A Hình Một lị xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k=40N/m chiều dài tự nhiên 50cm, đầu cố định vào điểm A đầu cịn lại gắn với vật M=400g trượt khơng ma sát mặt phẳng nằm ngang hình Hệ trạng thái cân bắn vật m=100g vào M theo phương ngang với vận tốc v0=3,625m/s Biết va chạm hoàn toàn đàn hồi, sau va chạm M chuyển động qua lại quanh O, lấy g=10m/s2 Tính vận tốc M sau va chạm lực nén cực đại tác dụng lên A Nếu hệ số ma sát M mặt phẳng ngang µ =0,1 Tính tốc độ M lị xo có chiều dài 46,5cm lần thứ hai lực kéo cực đại tác dụng lên A Với điều kiện ý a, thời điểm lực nén lên A cực đại giữ chặt điểm 71 B lò xo với BA= cm, biết độ cứng lị xo tỉ lệ nghịch với chiều dài Tính tốc độ lớn M sau Câu (2,0điểm) Một sắt có trọng lượng khoảng từ 10N đến 15N Với dụng cụ gồm lực kế có giới hạn đo 8N sợi dây nhẹ, khơng dãn, đủ dài Em thiết kế phương án thí nghiệm để xác định trọng lượng vật Một học sinh dùng thước có độ chia nhỏ 1mm đo chiều dài bàn học ba lần kết 2,456m; 2,454m; 2,458m, lấy sai số dụng cụ độ chia nhỏ Hãy tính tốn viết kết đo chiều dài bàn - Hết -Họ tên thí sinh: Số báo danh … : Giám thị coi thi số 1: Giám thị coi thi số 2: SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO HÀ NAM Câu Câu1 (4 điểm) ĐÁP ÁN, BIỂU ĐIỂM & HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2019-2020 Môn : VẬT LÝ Nội dung Tính quãng đường vật sau 5s sau 6s là: S5= a.52 =12,5.a S6 = a.62 =18.a Quãng đường vật giây thứ sáu Điểm 1,0 0,5 Trang Câu1.1 (2,5điểm) L6= S6 - S5= 5,5.a = 66m → a = 12cm/s2 =0,12m/s2 Thời gian vật hết 14,5m 15m đầu t1,t2 2 a.t = 14,5 ⇒ t1 = 29 a 0,5 30 ⇒ t2 = a a.t = 15 Thời gian để vật hết 0,5m cuối là: 30 29 ∆ t= t – t = 0,12 - 0,12 ≈ 0,027s 0,5 a Gọi vị trí đặt đa O, vị trí máy bay phản sóng điện từ lần đầu Gọi t1 thời gian sóng điện từ truyền từ O xạ M 0,5 110.10 −6 = 16500 m đến M b Gọi tốc độ máy bay v Ăngten quay với tốc độ 0,5 vòng/s Thời gian ⇒ OM = c.t1 = 3.108 T= Câu 1.2 (1,5điểm) =2s 0,5 0,25 để ăngten quay hết vòng Sau 2s, máy bay đoạn MN = 2v Tại thời điểm t=2s, đa phát sóng điện từ lần thứ 2, sóng điện từ tới máy bay máy bay đoạn NP Gọi t OP thời gian sóng điện từ truyền từ O tới P 106.10−6 OP = c.t OP = 3.108 = 15900 m 0,5 106.10 −6 PN=v.t OP = v = 53.10 −6 v OM = OP + PN + MN 0,25 ⇒ 16500 = 15900 + 53.10 −6 v + 2v ⇒ v ≈ 299,992 m/s Câu (6,0 điểm) Hai vật chuyển động theo chiều r T2′ r T2 B Câu 2.1 (1,25 điểm) r P2 r T1′ r T1 r N A r P 0,25 α Chỉ lực tác dụng lên vật hệ hình vẽ Vật A chuyển động dọc theo mặt phẳng nghiêng, cịn vật B chuyển động thẳng đứng Xét hệ vật A B 0,25 Các thành phần ngoại lực có tác dụng làm hệ vật chuyển động trọng lực P B thành phần P1sinα trọng lực A Trang Với: P2 = m2g = 20 (N); Câu 2.2 (2,0điểm) Câu 2.3 (2,75 điểm) P1sinα = m1gsinα = 15 (N) 0,25 Ta thấy P2 > P1sinα vật B xuống, vật A lên Tính lực căng dây, lực nén lên trục rịng rọc Theo định luật II Niu tơn ta có r r r r P1 + N + T1 = m1a1 (1) r r r P2 + T2 = m2 a2 (2) Chiếu (1) (2) theo thứ tự lên hướng chuyển động A B ta có: -P1sinα + T1 = m1a1 (3) P2 – T2 = = m2a2 (4) Ta có a1 = a2 = a; T1 = T2 = T ( m2 − m1.sin α ) m1 + m2 từ (3) (4) ta suy a = g = (m/s2); 0,5 T = m2 (g – a) = 18 (N) r r T1′ T2′ Dây nén lên ròng rọc hai lực căng ′ ′ với T1 = T2 =T1 = T2 = 18 (N) r r ′ ′ T T Góc hợp là: β = 900 – α = 600 r r r r F = T1′+ T2′ F Do lực nén lên rịng rọc xác định: β có độ lớn bằng: F = 2Tcos =18 ≈ 31,2 (N) Tại thời điểm vật thấp vật đoạn 0,75 m Quãng đường vật là: s1 = s2 = s = at2 Khoảng cách hai vật theo phương thẳng đứng là: 3s 2d 2.0,75 d = s2 + s1sinα = s(1+ sinα) = s = = = 0,5 (m) 0,25 0,5 0,5 0,25 0,5 0,25 0,25 2s Do đó: t= a =1s Thời điểm dây đứt hai vật có vận tốc v0= a.t= 1m/s 0,25 0,25 Vật B coi ném thẳng đứng xuống : SB = v0.t1 + g t1 = 4m Vật A: Giai đoạn 1: Đi lên chậm dần với gia tốc a1= -g.sin α =-5m/s2 0,5 vo2 v0 Thời gian A dừng lại t2= - a1 = 0,2s lên quãng đường - 2.a1 =0,1m y Giai đoạn 2: Đi xuống nhanh dần với gia tốc a2= g.sin α =5m/s D t2 Quãng đường A xuống 0,6s = 0,9m H lại a ∆ Vậy sau 0,8s kể từ dây đứt A vị trí ban đầu đoạn : SA= 0,9 - 0,1= 0,8m Hiệu độ cao hai vật lúc này: h= SB +0,75 - SA sin α = 4,35 m α Câu (4,0 điểm) x u r u r T Q u rβ C A B u r P1 P 0,25 0,25 0,25 0,5 O Trang 0,5 r N Lực căng dây AD, giá độ lớn phản lực OA lên lề ur ur ur ur Các lực tác dụng vào OA: Đối với trục quay qua lề O : P, P1 , T , Q hình vẽ ⇒T = M Tur = M Pur + M Puur ⇔ T.OH= P.OC+P1.OB ⇒ T = 8,5 N ≈ 12, 02 N uu r Áp lực N Chọn hệ trục Oxy hình vẽ 0,5 P.OC + P1.OB OH (1) 0,25 ur ur uu r ur ur 0,25 Câu 3.1 P + P + T +Q = O Vì cân tịnh tiến nên : (3,0 điểm) (2) Chiếu (2) lên trục Ox ta có : 0,25 −T cosα +Qcosβ = ⇒ Qcosβ = T cosα = 8,5N (3) Chiếu (2) lên Oy ta có T sin α + Q.sin β − P − P1 = ⇒ Q.sin β = P + P1 − T sin α = 6,5 N 0,25 (4) 0,25 Từ (3) (4) ⇒ Q = 8, + 6,5 = 114, ⇒ Q = 114,5 ≈ 10, N 0,25 6,5 sin β = ⇒ β = 370 24' 10,7 Từ (4) suy uu r Vậy phản lực N OA lên lề có độ lớn 10,7N, giá đường thẳng 0,5 qua O hợp với OD góc 127o24’ Câu 3.2 (1,0 điểm) 2 Vị trí treo m Từ (1) để dây khơng đứt ⇒T = P.OC + P1.OB ≤ Tmax OH ⇒ OB ≤ 0,5 Tmax OH − P.OC = 0, 55m = 55cm P1 0,25 0,25 Vậy treo treo vật đoạn OB =55cm dây khơng đứt Câu4 (4,0điểm) Vì va chạm hoàn toàn đàn hồi nên vận tốc M sau va chạm 0,5 Câu 4.1 (1,5 điểm) Lực nén lên A cực đại lò xo nén nhiều xmax Trang Chọn mốc tai vị trí lị xo khơng biến dạng 0,5 M 1 MV = k xm2 ax ⇒ xmax = V k = 0,145m =14,5cm Áp dụng ĐLBTCN : 0,5 x Lực nén cực đại Fnmax= k max = 5,8N Khi có ma sát độ nén cực đại lò xo x1 MV kx12 µ Mgx1 MV 2 = + µ Mgx1 ⇔ x1 + − =0 2 k k ⇒ x1 ≈ 0,135m = 13,5cm 0,5 Ta có Vì chiều dài nhỏ lò xo lmin =36,5cm nên để lị xo có chiều dài 46,5cm lần thứ vật tiếp tục từ vị trí lị xo nén cực đại vị trí lị xo nén 0,25 Câu 4.2 (2,0 điểm) x2=3,5cm quãng đường s = l- lmin=10cm Áp dụng ĐLBT lượng 0,5 kx12 kx M v = µ Mgs + + 2 ⇒ v= ≈ 1,225m/s Lực kéo cực đại tác dụng lên A lò xo giãn đoạn lớn smax lần Ta có 0,5 max ks kx = µ Mg ( x1 + smax ) + ⇒ smax = 11,5cm 2 ⇒ Fkmax=k.smax = 4,6N 0,25 Tại thời điểm giữ chặt B chiều dài lị xo lt = 35,5cm vật lúc Câu 4.3 (0,5 điểm) Wt = k xmax = MV 2 0,25 71 ⇒ sau chiều dài lại lò xo l s=35,5cm- cm= lt Wt vật lượng tỉ lệ với chiều dài lò xo ⇒ Wt.mất = 2 MV MVm2ax ⇒ Vmax = V ≈ Wt = = 1,184m/s Bảo tồn CN : Wt.cịn lại = Câu (2 điểm) Câu 5.1 (1 điểm) Câu 5.2 Vì kim loại có trọng lượng lớn giới hạn đo lực kế ⇒ phải treo hai nhánh sợi dây lực kế phải móc vào hai nhánh Điều chỉnh để hai nhánh dây song song kim loại cân nằm ngang Khi Lực căng T nhánh dây số lực kế ⇒ Trọng lượng P = 2.T số lực kế T=P/2 giới hạn đo lực kế l1 + l2 + l3 Tính l = =2,456m ∆l1 = l − l1 = ; ∆l2 = l − l2 = 0, 002m ; ∆l3 = l − l3 = 0, 002m 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Trang (1 điểm) ∆l1 + ∆l2 + ∆l3 ∆l = =0,001m ± Kết l= 2,456 0,002 (m) 0,25 0,25 - Thiếu đơn vị, trừ 0,25 điểm toàn - Học sinh giải theo cách khác đúng, cho điểm tối đa tương ứng với phần giải - Điểm tồn thi giữ ngun, khơng làm trịn số Sở GD-ĐT Tỉnh Bình Dương LÝ 10 Trường THPT Tân Phước Khánh KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG – Năm học 2016-2017 Ngày thi: 26/11/2016 Thời gian: 120 phút Bài (3 điểm): Một chất điểm chuyển động từ A đến B (cách A đoạn s = 315m) Cứ chuyển động giây chất điểm lại nghỉ giây Trong giây đầu chất điểm chuyển động với tốc độ v0 = m / s Trong khoảng giây chất điểm chuyển động với tốc độ 2vo, 3v0, …, nv0 Tìm tốc độ trung bình chất điểm quãng đường AB? Câu (3 điểm): Một ô tơ chạy với vận tốc v tài xế hãm phanh phía trước có chướng ngại vật Xe chuyển động chầm dần dừng lại sau 25 m tính từ vị trí hãm phanh Biết quãng đường xe giây gấp lần quãng đường xe giây cuối Tìm v0 gia tốc chuyển động xe Câu (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 Gỉa 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 Câu (5 điểm): Một vật đặt chân mặt phẳng nghiêng góc α = 300 so với phương nằm ngang Hệ số ma sát trượt vật mặt phẳng nghiêng µ = 0,2 Vật truyền vận tốc ban đầu v0 = m/s theo phương song song với mặt phẳng nghiêng hướng lên phía Cho g=10m/s2 a) Sau vật lên tới vị trí cao nhất? b) Quãng đường vật vị trí cao bao nhiêu? Câu (5 điểm):.Hai vật khối lượng m = kg nối với sợi dây ur không dãn khối lượng không đáng kể Một hai vật chịu tác động lực kéo F hợp với phương ngang góc α = 300 Hai vật trượt mặt bàn nằm ngang góc α = 300 Hệ số ma sát vật bàn 0,268 Biết dây chịu lực căng lớn 10 N Tính lực kéo lớn để dây không đứt Lấy = 1,732, g=10m/s2 Trang HẾT - BÀI Bài (3đ) ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSG CẤP TRƯỜNG- LÝ 10 NỘI DUNG Đặt: ĐIỂM t1 = 3( s ) Gọi quãng đường mà chất điểm sau nt1 giây s: s = s1 + s2 + + s n Trong s1 quãng đường chất điểm giây s2,s3,…,sn quãng đường mà chất điểm khoảng giây 0,5 Suy ra: 0,5 s = v0.t1 + 2v0t1 + + nv0t1 = v0t1 (1 + + + n) s= Với s = 315 m ⇒ n(n + 1) v0t1 = 7,5n( n + 1) 7,5n(n+1) = 315 ⇔ n = n = −7  (loại giá trị n=-7) 0,5 0,5 Thời gian chuyển động: 0,5 Tốc độ trung bình: 0,5 t = nt1 + n − = 23( s) s 315 v= = t 23 13, 7( m / s ) v= Bài Quãng đường vật giấy đầu tiên: sAB = v0 + a/2 0,5 Quãng đường vật giấy cuối sCD = vC + a/2 0,25 Trang vD = vC + a.t => vC = - a 0,25 Mà sAB = 5sCD => v0 + a/2 = 5(- a + a/2) => v0 = -3a 0,5 Do s = (vD2 – v02)/(2a) => s = - v02/(2a) = -(-3a)2/2a => s = - 4,5a 0,5 => a = - 5,56 m/s2 0,5 0,5 => v0 = 16,67 m/s Bài (4đ) a Chọn gốc tọa độ nơi thả vật, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc thả vật Tại A (tại mặt đất ): yA = h = g t A2 0,5 (1) g tB (2) Tại B (cách mặt đất 10m) : t A − tB = 0, 25 s → tB = t A − 0, 25 (3) 0,5 yB = h − 10 = gt A2 gt B = + 10 (4) Từ (1) (2) ta có : 0,5 Thay (3) vào (4) ta có : gt A = g ( t A − 0, 25 ) + 20 → 4,9t A = 0, 6125 + 20 → t A = 4, 2066 s 0,5 ⇒ v A = gt A = 9,8.4, 2066 = 41, 225 m / s 0,5 0,5 g t A2 h= = 86, 71 m gt ' A2 y A = h = v0 t ' A + b (t ' A = t A − = 3, 2066 s) ⇒ v0 = 11,33m / s ném 0,5x2 xuống Bài (5đ) Ta chọn: Gốc toạ độ O: vị trí vật bắt đầu chuyển động Chiều dương Ox: Theo chiều chuyển động vật Chiều dương Oy: vng góc với mp nghiêng, hướng lên MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển động ( t0 = 0) ur uu r ur P , N , F ms (vẽ hình) * Các lực tác dụng lên vật: 0,25 0,5 * Áp dụng định luật II Niu-tơn cho vật: ur uu r ur r P + N + F ms = ma (1) 0,5 Chiếu phương trình(1) lên oy ta có: N- P.cosα=0 => Ν= mgcosα  Lực ma sát tác dụng lên vật: Fms = µ.N = µ.mgcosα 0,25x2 0,25 Chiếu phương trình (1) lên ox ta có: - P.sinα– Fms = ma 0,25 0,25 Trang 0,5 - mgsinα - µ.mgcosα = ma ⇒ a = - g(sinα + µcosα) = - 6,7 m/s2 a) Thời gian để vật lên đến vị trí cao nhất: 0,5+0,5 t= v − v0 − = = 0,3s a −6, 0,5+0,5 v − v02 0−4 s= = = 0,3m 2a −2.6, b) Quãng đường vật được: Bài (5đ) 0,5 Vật có: ur uur ur uuuu r ur ur P1 + N1 + T1 + Fms1 + F = ma1 0.25 Chiếu xuống Ox ta có: F.cos 300 - T1 - F1ms = m1a1 Chiếu xuống Oy: Fsin 300 - P1 + N1 = Và F1ms = µ N1 = µ(mg - Fsin 300) ⇒ F.cos 300 - T1 - µ (mg - Fsin 300) = m1a1 (1) Vật 2: 0,25 0,25 0,25 0,25 uu r uur uu r uuuu r uu r P2 + N + T2 + Fms = ma2 0,25 0,25 Chiếu xuống Ox ta có: T - F2ms = m2a2 Chiếu xuống Oy: -P2 + N2 = 0,25 mà F2ms = µ N2 = µm2g 0,25 ⇒ T2 - µm2g = m2a2 Hơn m1 = m2 = m; T1 = T2 = T ; a1 = a2 = a ⇒ F.cos 300 - T - µ(mg - Fsin 300) = ma ⇒ T - µmg = ma (3) 0,5 (4) Từ (3) (4) T= F (cos 300 + µ.sin 300 ) 2T (cos 30 + µ sin 300 ) 2Tmax Fmax = ≈ 20 N (cos 30 + µ.sin 300 ) F= 0,75 0,5 0,5 10 Trang 10 Eb a I = R + rb = A 0,25đ b Uđ24 = Uđ = U24 = IRđ24 = V; 0,25đ U 24 I24 = I2 = I4 = R24 = 0,75 A; 0,25đ UMN = VM – VN = VM – VC + VC – VN = UMC + UCN = I(r1 + R1) – E1 + I2R2 = – 3,15 V 0,25đ UMN < cho biết điện điểm M thấp điện điểm N 0,25đ Câu 2: (4 điểm) m 4π m 40.0, N T = 2π ⇒k= = = 2 ÷ 2 k T  m  a Hệ số đàn hồi dây: 0,25đ Vận tốc vật vị trí D: v = ω A2 − x = π 0,12 − 0, 052 = 0, 27 ( m / s ) 0,25đ T ∆t = = ( s ) b Thời gian vật từ C đến D: 0,25đ 1 Wđmax = mvm2 ax = kA2 = 2.0,12 = 0, 01( J ) 2 Động cực đại vật: 0,25đ c Khi vật lên đến điểm A rơi xuống, gọi L vị trí thấp mà v ật xu ống đ ược, K vị trí cân Đặt BK = x’ ; KL = x0 A mg 0, 2.10 l0 ⇒ x' = = = 1m k Tính x’: Ta có: mg = kx’ 0,5đ x0 tính từ định luật bảo toàn lượng: x’ Cơ A L (chọn mốc B): K mgl0 = k ( x '+ x0 ) − mg ( x '+ x0 ) ⇒ x0 = x0 2 L mvB + kx ' = kx0 ⇒ x0 = 2 Hoặc: 0, 5đ Thời gian vật quay lại A: 1,5đ t = ( t AB + t BK + t KL ) t AB = v 2l0 = 0, 447 ( s ) g α 0,196π = = 0,196 ( s ) ω π T t KL = = 0,5 ( s ) t = 2, 286 ( s ) d Đồ thị vận tốc: 0,5đ t BK = A B K L t(s) K B A H ẾT SỞ GD & ĐT HẢI DƯƠNG ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 10 THPT Năm học 2015 – 2016 Môn thi: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 180 phút ( Đề thi gồm: 05 câu ; 02 trang) 16 Trang 16 Câu (2,0 điểm): Các giọt nước mưa rơi khỏi đám mây thời tiết lặng gió Giả sử giọt nước mưa giống có dạng hình cầu, rơi với vận tốc ban đầu không, theo phương thẳng đứng Biết đám mây độ cao đủ lớn, coi trọng trường nơi khảo sát g = 10(m / s ) Bỏ qua sức cản Tìm quãng đường giọt nước mưa rơi giây đầu giây thứ uu r r F = − kv Xét giọt nước mưa rơi chịu lực cản khơng khí C (với k số, v vận tốc giọt nước đất) Tại lúc gia tốc đạt tới giá trị (m / s ) ( ) Khi xuống tới gần mặt đất, giọt nước mưa rơi vận tốc đạt giá trị với vận tốc không đổi, lúc giọt nước đập vào kính cửa bên tô chuyển động thẳng theo phương ngang, giọt mưa để lại kính vết nước hợp 12 m / s B A với phương thẳng đứng góc 30 Tính tốc độ tơ cho biết người lái xe có vi phạm luật giao thơng lỗi vượt q tốc độ quy định không? Biết tốc độ tối đa cho phép ô tô 70 (km/h) Câu ( 1,5 điểm): Một thang đồng chất có chiều dài AB = l = 2,7m, trọng lượng P Đầu A thang tựa vào sàn nhà nằm ngang, đầu B thang tựa vào tường thẳng đứng Khối tâm G thang cách đầu A đoạn 0,9m Thang cân vị trí hợp với sàn nhà góc α = 60 hình vẽ Gọi µ hệ số ma sát thang với sàn, bỏ qua ma sát thang tường Tìm giá trị nhỏ µ để thang cịn chưa bị trượt Cho µ = 0,32 Một người có trọng lượng P1 = 3P trèo lên thang Hỏi người trèo đoạn tối đa (so với đầu A) để thang chưa bị trượt Câu (2,5 điểm): Một sợi dây nhẹ không giãn, chiều dài l = 1m, đầu cố định, đầu gắn với O vật nặng khối lượng m1 = 300g nơi có gia tốc trọng α B trường g = 10(m / s ) Ban đầu vật m1 vị trí B, dây treo m 0 hợp với phương thẳng đứng góc α (với ≤ α ≤ 90 ), thả K m2 vật m1 với vận tốc ban đầu khơng Mốc tính trùng với mặt sàn nằm ngang qua điểm A vng góc C D A l với OA hình vẽ, OA = OB = Bỏ qua ma sát lực cản tác dụng lên vật m 1, dây ln căng q trình vật m1 chuyển động 17 Trang 17 α Cho α = 90 Xác định: a Cơ vật m1 lúc thả b Xác định độ lớn lực căng dây vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 30 (ở phía bên trái OA) Khi vật m1 chuyển động tới vị trí A, va chạm hoàn toàn đàn hồi xuyên tâm với vật m2 = 100g (đang đứng yên vị trí A) Sau va chạm vật m tiếp tục chuyển động theo quỹ đạo trịn bán kính l = 1m đến vị trí có độ cao lớn (vị trí K), D chân đường vng góc từ K xuống mặt sàn Vật m chuyển động dọc theo mặt sàn nằm ngang AD 15 = đến vị trí C dừng lại Hệ số ma sát m2 mặt sàn 0,1 Biết AC 90 Xác định góc α Câu (2 điểm): Một bình kín hình trụ đặt thẳng đứng có chiều dài l chia thành hai ngăn nhờ pittông cách nhiệt (bỏ qua bề dày pittơng) Hai ngăn chứa chất khí lí tưởng, ngăn chứa 1mol khí, ngăn chứa mol khí Khi chất khí hai ngăn có nhiệt độ T1 pittơng vị trí cân cách đầu bình đoạn l1 = 0, 25l Gọi P áp suất riêng l1 P1 l P2 pittông tác dụng lên chất khí ngăn Biết thơng số trạng thái P, V, T n (mol) liên hệ với công thức: PV = nRT (với R số) Bỏ qua ma sát Tính áp suất P1 P2 khơng khí hai ngăn theo P0 Chất khí ngăn giữ nhiệt độ T Hỏi phải thay đổi nhiệt độ chất khí ngăn đến giá trị (theo T 1) để pittông cân vị trí cách hai đầu bình? T Câu (2 điểm): 2T1 Cho n = 1mol khí lí tưởng biến đổi qua trạng thái biểu diễn đồ thị T-V hình vẽ - Q trình 1→2 đoạn thẳng có đường kéo dài qua gốc T1 tọa độ - Q trình 2→3 q trình đẳng tích - Q trình 3→1 đoạn cong thuộc đường cong có phương V trình T = T1 (a − bV)V (trong T nhiệt độ trạng thái 1, a, b O số dương) Biết T1 = 300K , V1 = (lít) Các thơng số trạng thái P, V, T n (mol) liên hệ với công thức PV = nRT , với  J  R=8,31 ÷  mol.K  Xác định P1, P2 , P3 Tính cơng chất khí q trình 1→2 ; 2→3 ; 3→1 …………………… Hết………………… Họ tên thí sinh:………………… Số báo danh:……………… 18 Trang 18 Chữ kí giám thị 1:…………………… Chữ kí giám thị 2:……………………… SỞ GD & ĐT HẢI DƯƠNG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG MÔN VẬT LÝ Năm học 2015 – 2016 Câu (2 điểm): 1(1đ) 2(1 đ) S= Quãng đường giọt nước rơi (s) đầu : Quãng đường giọt nước rơi giây thứ : ∆S = 10.(52 − 42 ) = 45(m) Chọn chiều dương chiều chuyển động giọt nước mưa - Áp dụng Định luật II Niu-tơn r rchor giọt nước Fhl = P + FC Chiếu lên chiều dương, ta có: ma = P - FC Tại thời điểm a = (m/s2), v = 12 (m/s), ta có: m ⇒ =3 (1) m.6 = m.10 − k.12 ; k Khi rơi gần mặt đất, giọt nước chuyển động thẳng đều, ta có: P = FC' ⇔ mg = kv '; Thay (1) vào, ta có: v’ = 30(m/s) Gọi giọt nước vật 1; ô tô vật 2; mặt đất vật r r r ⇒ v13 = v12 + v 23 r r v v 12 Biết v = v’ = 30(m/s) hợp với 13 góc 13 300 r v ur NB 0,5 0,5 0,25 0,25 r v 23 r v 0,25 v tan 30 = 23 ; 12 v13 13 Từ hình vẽ: ⇒ v 23 = v13 tan 300 = 10 3(m / s) = 62,35(km / h) < 0(km / h) Vậy người lái xe không vi phạm giao thông tốc độ 0,25 B urCâu (1,5 điểm): N1 A(1đ) G r u r FmsAP gt = 45(m) y’ x’ A 0,25 α 19 Trang 19 Chọn hệ trục tọa độ x’Oy’ hình vẽ - Điều kiện cân rbằng r lực rcho thang: r P + N B + N A + FmsA = Chiếu lên trục Oy’, ta có: NA = P (1) Chiếu lên trục Ox’, ta có: N B = FmsA (2) r r M(P) = M(N B) Chọn trục quay A, theo quy tắc mơ men lực, ta có : AB ⇔ P .cosα = N B AB.sin α; ⇒ N B = P.cot α (3) 3 ; FmsA = N B = P.cot α Từ (2) (3), ta có: Để thang khơng bị trượt : FmsA ≤ µ.N A y’ ⇔ P.cot α ≤ µ.P u r P1 1 ⇒ µ ≥ cot α ⇒µ = cot α 3 ur Vậy, giá trị nhỏ hệ số ma sát là: µ = 0,192 NB (0,5đ) x’ 0,25 0,25 0,25 B Gu r r u r FmsAP NA A 0,25 Chọn hệ trục tọa độ xOy hình vẽ Gọi khoảng cách từ vị trí người đến A x r r r r r P + P + N + N + F B A msA = Do nằm cân bằng, ta có: Chiếu lên trục Oy’, ta có: NA = P + P1 (1) Chiếu lên trục Ox’, ta có: N B − FmsA = ; ⇒ N B = FmsA (2’) Chọn r trục quay r A,r theo quy tắc mơ men lực, ta có : M(P) + M(P1 ) = M(N B ) AB ⇔ P .cosα + P1.x.cosα = N B AB.sin α x ⇒ N B = P.cot α + P1 .cot α (3') l 20 Trang 20 x FmsA = N B = P.cot α + P1 .cot α l Từ (2’) (3’), ta có: Để thang khơng bị trượt : x FmsA ≤ µ.N A ⇔ P.cot α + P1 .cot α ≤ µ(P + P1 ) l 3µ(P + P1 ).tan α − P l (12µ tan α − 1) ⇒ x ≤l( ) ⇔ x≤ 3.P1 ; 0,25 l (12µ tan α − 1) ; 1,695m Vậy người trèo tối đa đoạn 1,695m ⇒ x max = Câu (2,5 điểm): (1,5đ) a Cơ vật m1 W = m1gl = 0,3.10.1 = 3(J) b Áp dụng định luật bảo toàn cho vật, tìm tốc độ vật vị trí góc lệch β = 30 , ta được: 0,5 0,5 v = 2gl cos β = 2.10.1.cos300 = 10 ⇒ v ; 4,1618m / s - Áp dụng định luật II Niu - tơn cho vật m2 vị trí β = 30 , chiếu lên phương bán kính, chiều hướng vào tâm, ta : T = 3m1g cos β = 3.0,3.10.cos30 = (1 đ) 0,5 N ; 7, 79N 2 - Vận tốc vật m1 trước va chạm v = 2gl(1 − cosα) - Gọi v1 , v tương ứng vận tốc vật sau va chạm O B m1 α γ m2 A K D C - Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, cho hệ hai vật m1 , m2 trước sau va chạm (chiều dương có phương nằm ngang, hướng từ trái sang phải) v   v1 =  m1v = m1v1 + m v ⇒ ⇒ 2 m1v = m1v1 + m v  v = 3v  2 0,25 - Xét vật m1: Áp dụng định luật bảo toàn cho vật vị trí A vị trí K, ta : 21 Trang 21 0,25 m1v12 = m1gl(1 − cosγ) ⇔ v = 8gl(1 − cosγ ) ⇔ cosγ = 0, 75 + 0, 25cos α ⇒ AD = l sin γ - Xét vật m2: Áp dụng định luật II Niu - tơn cho vật theo phương ngang, chiều dương hướng sang phải ⇒ a = −µg v 22 9v AC = = 2a 8µg Khi vật dừng lại C Suy ra: 0,25 AD 15 15 4µ sin γ = ⇔ = 90 9(1 − cosα) Theo đề AC 90 ⇔ 4sin γ = 15(1 − cosα) ⇔ 16(1 − cos γ ) = 15(1 − cosα) (1) Đặt x = cosα  x = 0,5 ⇔ cosα = 0,5 ⇔ α = 600 (T / m) (1) ⇔ 4x − 6x + ⇔   x = ⇔ cosα = ⇔ α = (L) Vậy α = 60 0,25 Câu (2 điểm): (1 đ) Do pittông trạng thái cân bằng, ta có: F2 = F1 + F0 ⇔ P2 S = P1.S + P0 S n RT n RT RT1 3P0 ⇔ = 1 + P0 ⇒ = 0,75V 0, 25V V n RT l P1V1 = n1RT1 ⇒ P1 = 1 = 1,5P0 V1 Ta có: ⇒ P2 = P1 + P0 = 2,5P0 (1 đ) 0,25 r F2 r r F0 F1 P2 V2 P2' V2' P V 15P0 = ; ⇒ P2' = 2 = T1 V2 Xét ngăn dưới, ta có: T1 Do pittơng trạng thái cân bằng, ta có: P2 ' = P1 '+ P0 = 2,75P0 ' ' ' ' P1V1 P V PV 11T1 = ' ; ⇒ T1' = T1 = T1 P1V1 Xét ngăn dưới, ta có: T1 l1 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 Câu (2 điểm): (1 đ) P1V1 = nRT; ⇒ P1 = nRT = 24,93.105 (Pa) V1 - Ở trạng thái 1: - Quá trình từ → q trình đẳng áp, ta có: P2 = P1 = 24,93.105 (Pa) 0,5 22 Trang 22 0,25 V1 V2 = ; ⇒ V2 = 2V1 Ta có : T1 T2 - Quá trình từ → q trình đẳng tích, ta có: 0,25 P3 P2 T3 P2 P2 = ; ⇒ P3 = = = 12, 465.10 (Pa) T3 T2 T2 +) Quá trình → q trình đẳng áp, chất khí thực công: (1 đ) 0,25 p A12 = P1 (V1 − V2 ) = −P1V1 = −nRT1 = −2493(J) 0,25 +) Quá trình → q trình đẳng tích, ta có: p1 A23 = 0(J) +) Xét trình → , chất khí nhận cơng 0,25 T = T1 ( a − bV ) V PV = nRT Ta có : p3 Suy : P = nRa − nRbV Ta thấy P hàm bậc V với hệ số a < V O Đồ thị biểu diễn trục (P,V) 0,25 hình vẽ 7479 A 31 = ( p1 + p3 ) ( V2 − V1 ) = nRT1 = (J) 4 Chú ý : Học sinh làm theo cách khác, cho điểm tối đa theo ý tương ứng TRƯỜNG THPT LÝ TỰ TRỌNG TỔ VẬT LÝ - KTCN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 10 NĂM HỌC: 2016 – 2017 MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 90 phút (Không kể thời gian giao đề) I CÂU HỎI PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC (0,2đ/ câu) Câu 1: Trên nhãn bóng đèn Halogen có dịng chữ “20W/12V”, để bảo vệ bóng đèn người ta lắp vào hệ thống dây dẫn cầu chì 1A Điều xảy lắp vào máy biến 12V? a Bóng đèn sáng bình thường b Bóng đèn sáng khơng bình thường c Bóng đèn khơng sáng điện q yếu d Cầu chì cháy Câu 2: Ơ tơ phương tiện vận tải đường phổ biến có tính động cao Em có biết động tơ thuộc loại động không? a Động nhiệt b Động kì kì c Động xăng động điêzen d Các loại động đốt Câu 3: Khi đưa vỏ ốc vào sát tai ta nghe thấy tiếng rì rầm khe khẽ Nguyên nhân tượng gì? a Tiếng rì rầm máu chảy tai b Tiếng ồn khung cảnh xung quanh phóng đại lên qua tượng cộng hưởng c Rung động nhẹ nhàng màng nhĩ d Tiếng rì rầm khơng khí hốc tai phụ Câu 4: Vì bóng bay dù buộc thật chặt để lâu ngày bị xẹp? a Vì cao su chất đàn hồi nên sau bị thổi căng tự động co lại b Vì thổi, khơng khí từ miệng vào bóng cịn nóng, sau lạnh dần nên co lại c Vì khơng khí nhẹ nên chui qua ngồi d Vì phân tử chất làm vỏ bóng có khoảng cách nên phân tử khơng khí chui qua ngồi Câu 5: Cách xếp vật liệu dẫn nhiệt từ tốt đến đúng? a Đồng, không khí, nước b Khơng khí, đồng, nước c Đồng, nước, khơng khí d Khơng khí, nước, đồng 23 Trang 23 Câu 6: Bếp lửa truyền nhiệt môi trường xung quanh cách nào? a Chỉ cách dẫn nhiệt b Chỉ cách đối lưu c Chỉ cách xạ nhiệt d Cả ba cách Câu 7: Sau nhiều năm sử dụng ôtô chạy dầu Điêzen, lần bố Hùng định mua ôtô chạy xăng Theo thói quen đến xăng, bố Hùng cho đổ dầu Điêzen vào xe thay xăng Sau chừng 1km, ơtơ dừng lại Bố Hùng phải cho bơm hút toàn phần nhiên liệu bình chứa ngồi Tại ôtô chạy xăng lại chạy dầu Điêzen? a Dầu Điêzen khơng hồ trộn với khơng khí chế hồ khí b Bộ phận đánh lửa làm hỗn hợp dầu Điêzen khơng khí cháy c Dầu Điêzen đặc xăng nên làm tắc đường dẫn xăng d Hỗn hợp dầu Điêzen khơng khí khơng cháy hết xi lanh ơtơ Câu 8: Mỗi ơtơ ngày có phận xúc tác đa phần người ta biết nhờ mà có khí thải Nhưng nói xác phận có nhiệm vụ ơtơ bạn? a Lọc khí thải khí độc khỏi khí thải b Làm cho q trình cháy xi lanh động diễn triệt để c Làm nhiên liệu d Chuyển đổi thành phần có hại khí thải thành chất vô hại Câu 9: Cô Thu muốn rót cho tách cà phê nóng chng điện thoại reo Trước mặt có tách màu trắng, màu đen màu xám Theo em Thu nên rót cà phê vào tách để cà phê nguội kết thúc điện thoại? a Rót vào tách trắng b Rót vào tách đen c Rót vào tách màu xám d Rót vào tách kết giống Câu 10: Một vệ tinh bay vòng quanh trái đất với vận tốc 100m/s Vệ tinh bay với tốc độ đơn vị km/h? a 200 km/h b 360 km/h c 630 km/h d 720 km/h Câu 11: Hành khách ngồi ôtô thẳng thấy nghiêng sang trái Vì vậy? a Ơtơ đột ngột tăng tốc b Ơtơ đột ngột giảm tốc c Ơtơ đột ngột rẽ phải d Ơtơ đột ngột rẽ trái Câu 12: Watt (W) Volt (V) đơn vị đo quen thuộc Vậy đơn vị Ohm đặt tên theo nhà vật lý học Georg Simon Ohm (1789 - 1854) dùng để đo đại lượng vật lý nào? a Độ cản quang b Vận tốc chảy dòng điện dây dẫn c Điện trở d Cường độ dòng điện Câu 13: Cơng thức tính diện tích hình trịn đường kính D, bán kính R? a S = Π R2/2 b S = Π D2 c S = Π R2/4 d S = Π D2/4 Câu 14: Trên gói bột làm bánh có ghi hướng dẫn bánh nướng nở lên 10% Vậy trước nướng, bánh nhỏ bánh thành phẩm khoảng bao nhiêu? a 9% b 11% c 10% d 12% Câu 15: Theo thuyết tương đối Albert Einsein (1879 - 1955), khơng có thứ dịch chuyển khơng gian nhanh ánh sáng Bất kỳ em nhỏ quan sát giông biết, ta nhìn thấy tia chớp trước sau nghe thấy tiếng sấm Nhưng xác ánh sáng nhanh tới mức nào? a Khoảng 320 km/s b Khoảng 3200 km/s c Khoảng 300.000 km/s d Khoảng 5.000.000 km/s Câu 16: Các phương tiện giao thông đường chủ yếu sử dụng động đốt Xe máy dùng động xăng, ôtô chủ yếu dùng động điêzen Em có biết động xăng đời vào năm nào? a Năm 1883 - 1884 b Năm 1884 - 1885 c Năm 1885 - 1886 d Năm 1886 - 1887 Câu 17: Hoà phải giúp em làm tập nhà Bài tập em Hoà phải xếp sắt, nhựa thuỷ tinh theo tỷ trọng tăng dần Thứ tự thứ tự đúng? a Sắt, nhựa, thuỷ tinh 24 Trang 24 b Nhựa, sắt, thuỷ tinh c Thuỷ tinh, nhựa, sắt d Nhựa, thuỷ tinh, sắt Câu 18: Trong phát minh đây, phát minh không thuộc kỷ 19? a Điện thoại b Động kỳ c Dây chuyền sản xuất d Nhựa Câu 19: Để chuyển từ hiệu điện 230V xuống hiệu điện 12V người ta dùng máy biến áp, gồm hai cuộn dây có chung lõi sắt Cuộn dây thứ hai phải có số vịng dây bao nhiêu, cuộn dây đầu nối với nguồn 230V, có số vịng 400 vịng? a 4000 vòng b 400 vòng c 120 vòng d 21 vịng Câu 20: Một bóng bay hình cầu bơm căng đến bán kính tăng gấp lần, thể tích tăng lên bao nhiêu? a Gấp lần b Gấp lần c Gấp lần d Gấp 27 lần II TỰ LUẬN: Bài 1: ( điểm) Cho dụng cụ sau: - Một lọ thủy tinh chứa đầy thủy ngân, đậy kín nút thủy tinh (khối lượng riêng thủy ngân D1, thủy tinh D2) - Bình chia độ - Một cân - Một lượng nước đủ để làm thí nghiệm Hãy trình bày phương án xác định khối lượng thủy ngân chứa lọ mà mở nút ( Nêu rõ bước tiến hành, phép đo cần thiết thí nghiệm) Bài 2: ( điểm) Đoạn mạch AB gồm bốn điện trở mắc hình vẽ, cho biết R = 2014 Ω a) Tính điện trở tương đương RAB đoạn mạch b) Nếu khơng cần tính tốn, chứng minh giá trị RAB nằm khoảng 3023,5 Ω < RAB < 4031 Ω Bài 3: ( điểm) Có khối đồng hình lập phương có kích thước đánh dấu A, B, C Khối A nhiệt độ 200oC, khối B C nhiệt độ 0oC Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường Hãy nêu q trình làm cho khối A có nhiệt độ thấp nhiệt độ hai khối Sau q trình nhiệt độ khối A bao nhiêu? ( Đề thi có trang, Giám Thị khơng giải thích thêm) SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ TĨNH ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH CẤP THPT NĂM HỌC 2012 - 2013 Môn thi: VẬT LÝ – lớp 10 Thời gian làm 180 phút (Đề thi có 01 trang, gồm 05 câu) Câu 1: Trên đường thẳng đứng, người ta ném đồng thời hai vật theo phương ngang Vật A độ cao h1 vật B độ cao h2 (so với sàn nằm ngang) với vận tốc ban đầu tương ứng v01 v02 Bỏ qua lực cản Lấy g = 10 m/s2 25 Trang 25 Hình vẽ a Cho h1 = 80 m v01 = 10 m/s Viết phương trình quỹ đạo vật A Tìm khoảng cách từ vị trí ném vật A đến điểm mà vật A chạm sàn lần b Vật B va chạm đàn hồi với sàn, nẩy lên rơi xuống sàn lần thứ hai vị trí v01 h1 thời điểm với vật A chạm sàn lần Tìm tỷ số v02 h2 b Câu 2: Con lắc đơn gồm sợi dây có chiều dài l = m, khối lượng m = 500 g, treo vào điểm cố định Kéo lắc khỏi vị trí cân cho dây treo hợp phương thẳng đứng góc α0 = 600 thả nhẹ Khi vật chuyển động đến vị trí dây treo hợp phương thẳng đứng góc α = 300 va chạm đàn hồi với mặt phẳng cố định thẳng đứng Bỏ qua ma sát, dây không giãn Lấy g = 10m/s2.(Hình vẽ 1) a Tìm vận tốc vật lực căng sợi dây trước vật va chạm với mặt phẳng Tìm độ cao lớn mà vật đạt sau lần va chạm thứ Câu 3: Một xilanh đặt nằm ngang, hai đầu kín, tích 2V0 chứa khí lí tưởng áp suất p0 Khí xilanh chia thành hai phần nhờ pit-tơng mỏng, cách nhiệt có khối lượng m Chiều dài xilanh 2l Ban đầu khí xilanh có nhiệt độ T0, pit-tơng chuyển động không ma sát dọc theo xi lanh a Nung nóng chậm phần khí xilanh để nhiệt độ tăng thêm ∆T làm lạnh chậm phần lại để nhiệt độ giảm ∆T Hỏi pit-tông dịch chuyển đoạn có cân bằng? 26 Trang 26 C B Hình vẽ A m2 m1 A C B Hình vẽ b Đưa hệ trạng thái ban đầu (có áp suất p0, nhiệt độ T0) Cho xilanh chuyển động nhanh dần theo phương ngang dọc theo trục xi lanh với gia tốc a thấy pit-tơng dịch chuyển đoạn x so với vị trí cân ban đầu Tìm gia tốc a Coi nhiệt độ không đổi pit-tông di chuyển khí phân bố Câu 4: Cho hệ cân hình vẽ Thanh AB tiết diện đồng chất, khối lượng m = kg, chiều dài l = 40 cm quay quanh lề A Sợi dây CB vng góc với tạo với tường thẳng đứng góc α = 300 Đĩa trịn hình trụ bán kính R = 10 cm, khối lượng M = kg Tìm độ lớn lực tác dụng vào đĩa AB Bỏ qua ma sát Lấy g = 10m/s2 Câu 5: Một nêm có tiết diện tam giác ABC vng A, hai mặt bên AB AC Cho hai vật m1 m2 chuyển động đồng thời không vận tốc đầu từ A hai mặt nêm Bỏ qua ma sát Lấy g = 10m/s2 (Hình vẽ 3) 27 Trang 27 a Giữ nêm cố định, thời gian hai vật m1 m2 trượt đến chân mặt nêm AB AC tương ứng t1 t2 với t2 = 2t1 Tìm α b Để t1 = t2 cần phải cho nêm chuyển động theo phương ngang gia tốc a0 không đổi bao nhiêu? HẾT - Thí sinh khơng sử dụng tài liệu - Giám thị khơng giải tích thêm Họ tên thí sinh……………………………………………………SBD………………………….……………………… SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH CẤP THPT HÀ TĨNH NĂM HỌC 2012 - 2013 Thời gian làm 180 phút HDC ĐỀ CHÍNH (Đề thi có 01 trang, gồm 05 câu) Câu điểm x = v 01t  gx x  → y = = gt  2v 01 20 y =   Chọn: hệ tọa độ Oxy, gốc tọa độ, gốc thời gian a 2h1 t= = 4s 1,5 điểm g Thời gian rơi chạm đất: Tầm xa mà vật đạt Xét vật A: b M) 2,5 điểm 0,5 L = v01t = 40 m 0,5 AM = 802 + 402 = 40 5m ≈ 89, 4m Khoảng cách Va chạm B sàn đàn hồi nên thành phần nằm ngang vận tốc không đổi v01 HM = v t = v t → v02 =1 01 Điểm 0,5 0,5 0,5 02 gt h1 = (1) 0,5 (t thời gian kể từ lúc ném vật A đến hai vật chạm gt2 Xét B: h2 = (2) (t2 thời gian chuyển động từ B đến C) HM = 3HC → v01t = 3v02t2 → t = 3t2 (3) 0,5 h1 t 2 Từ (1), (2) (3) ta h2 = t2 = Câu điểm Chọn mốc tính độ cao vị trí va chạm Áp dụng định luật bảo toàn mgh = mv2/2 → v = (2gh)1/2 a Với h = l(cosα - cosα0) 1,5 điểm → v = [2gl(cosα - cosα0)]1/2 = 2,7 m/s Áp dụng định luật II Niu–tơn: T - mgcosα = mv2/2 → T = mg(3cosα - 2cosα0) = 7,79 N b Vì va chạm đàn hồi với mặt phẳng cố định nên sau va chạm vật có vận tốc đối 2,5 điểm xứng với vận tốc trước va chạm qua mặt phẳng thẳng đứng v’ = v = (2gh)1/2 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 28 Trang 28 Ngay sau va chạm thành phần vận tốc v’x = v’sin300 = (2gh)1/2sin300 kéo vật chuyển động lên Áp dụng định luật bảo toàn năng: mgHmax = mv’x2/2 → Hmax = h/4 ≈ cm Câu a điểm 0,5 Phần xi lanh bi nung nóng: PV PV PV o o 1 = 1= To T1 T0 + ∆T 0,5 Phần xi lanh bị làm lạnh: PV PV PV o o = 2 = 2 To T2 T0 − ∆T V1 T0 + ∆T = V T0 − ∆T P1 = P2 → 0,5 Vì (1) Gọi đoạn di chuyển pit-tơng x, ta có: (2) Từ (1) (2) ta có P2V2 = P0V → P2 = P0V0 /(l - x)S (1) P1V1 = P0V → P2 = P0V0/(l + x)S (2) Xét pit-tông: F2 - F1 = ma → (P2 - P1)S = ma Từ (1), (2), (3) điểm Đối với đĩa: V1 = (l + x)S V2 = (l - x)S F2 (3) PV PV 0 S ( l − r ) S ( l ( - + r ) )S = ma P1, V1 F1 P2, V2 Câu a điểm b điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 → a = 2P0V0x/(l2 – x2)m Pđ = Mg = 80 N, Pt = mg = 20 N N1 = N2sin300 → N1 = 0,5 l ∆T T0 0,5 0,5 2Mg 160 = N ≈ 92,4 N N2cos300 = Mg → N2 = 80 Câu 0,5 điểm ( l + x ) S T0 + ∆T = ( l − x ) S T0 − ∆T → x = b điểm 0,5 N ≈ 46,19 N 0,5 Đối với AB: AH = Rtan600 = R cm Áp dụng quy tắc mô men trục quay A l mg cos300 + N3.R =T.l l mg cos300 + N 3.R l →T= ≈ 48,7 N Phản lực trục quay A: Nx + N3sin300 = Tsin300 → Nx ≈ - 21,9 N 0 Ny + Tcos30 = mg + N3cos30 → Ny ≈ 57,9 N 0,5 0,5 0,5 0,5 N x2 + N y2 Phản lực trục quay: N = = 61,9 N điểm Gia tốc vật mặt phẳng nghiêng: a1 = gsinα, a2 = gcosα AB = (gsinα)t2/2 AC = (gcosα)t2/2 AC = t2 = 2t1 → AB tan α (1) AC Mặt khác tanα = AB (2) → tanα = → α = 63,40 để t1 = t2 nêm phải chuyển động phía bên trái nhanh nhanh dần Trong hệ quy chiếu gắn với nêm: a1n = gsinα - a0cosα a2n = gcosα + a0sinα 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 29 Trang 29 AC a2 n gcos α + a sin α Vì t1 = t2 → tanα = AB = a1n = gsinα − a 0cosα = g Thay số ta a0 = = 7,5 m/s2 0,5 0,5 30 Trang 30 ... O tới P 106 .10? ??6 OP = c.t OP = 3 .108 = 15900 m 0,5 106 .10 −6 PN=v.t OP = v = 53 .10 −6 v OM = OP + PN + MN 0,25 ⇒ 16500 = 15900 + 53 .10 −6 v + 2v ⇒ v ≈ 299,992 m/s Câu (6,0 điểm) Hai vật chuyển... theo ý tương ứng TRƯỜNG THPT LÝ TỰ TRỌNG TỔ VẬT LÝ - KTCN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 10 NĂM HỌC: 2016 – 2017 MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 90 phút (Không kể thời gian giao đề) I CÂU HỎI PHÁT TRIỂN NĂNG... điểm): (1,5đ) a Cơ vật m1 W = m1gl = 0,3 .10. 1 = 3(J) b Áp dụng định luật bảo toàn cho vật, tìm tốc độ vật vị trí góc lệch β = 30 , ta được: 0,5 0,5 v = 2gl cos β = 2 .10. 1.cos300 = 10 ⇒ v ; 4,1618m