TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT CHUYÊN TUYÊN QUANG -ĐỀ THI ĐỀ XUẤT ĐỀ THI MÔN:VẬT LÍ LỚP:10 Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề) Đề thi có 01 trang Câu (5 điểm): Từ điểm A có độ cao AH = 45 m so với mặt đất (Hình vẽ), người ta thả rơi tự không vận tốc đầu vật nhỏ thứ Sau thả vật thứ giây từ điểm B mặt đất, vật thứ hai ném lên với vận tốc đầu V = 20 m/s Biết nằm mặt phẳng thẳng đứng chứa hai điểm A B, khoảng cách BH = 40 m Xác định góc ném α A tạo với phương ngang để v B H vật thứ hai ném trúng vật thứ Tính thời gian bay vật thứ hai kể từ lúc ném tới hai vật gặp Bỏ qua ma sát, lấy g = 10 m/s2 Câu (4 điểm): Một ô tô khối lượng tăng tốc từ trạng thái đứng yên quỹ đạo hình tròn bán kính 100 m Tính công suất động xe tăng tốc tối đa Biết hệ số ma sát bánh xe mặt đất 0,7 tất bánh xe bánh xe truyền động Bỏ qua lực cản không khí Câu (4 điểm): Một ròng rọc kép gồm hai hình trụ đặc đồng chất đặt đồng tâm Hình trụ lớn có khối lượng M = 200g, bán kính R = 10cm, hình trụ nhỏ có khối lượng m = 100g, bán kính r = 5cm Trên rãnh hình trụ có quấn sợi dây nhẹ không dãn, đầu tự dây mang vật khối lượng m = 250g m2 = 200g (hình vẽ) Ban đầu hệ đứng yên, thả cho hệ chuyển động Tính gia tốc vật lực căng dây treo Câu (5 điểm): Một mol khí lí tưởng đơn nguyên tử thực chu trình hình vẽ 1-2 3-4 trình đẳng tích; 2-3 4-1 trình đẳng áp nằm đường đẳng nhiệt Biết nhiệt độ tương ứng T1 = 300K, T3 = 600K a) Tính nhiệt độ khí trạng thái b) Tính công mà khí thực chu trình Tính hiệu suất chu trình R r m1 m2 p p p V V V Câu (2 điểm): Cho dụng cụ gồm: - Một ống thủy tinh hình chữ U - Một thước có độ chia nhỏ đến mm - Một lọ nước (Đã biết khối lượng riêng nước) - Một lọ dầu Hãy trình bày giải thích phương án thí nghiệm để xác định gần khối lượng riêng dầu - HếtHọ tên người đề: :Lầu Sìn Khuầy Số điện thoại: 01276.758.977 TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT CHUYÊN TUYÊN QUANG HƯỚNG DẪN CHẤM Câu Vận tốc quãng đường vật sau thả 1s: điểm V = gt = 10m/s; AC = gt2/2 = 5m • Chọn hệ qui chiếu gắn với vật ĐÁP ÁN MÔN:VẬT LÍ LỚP:10 A C Gia tốc vật so với vật 1: a / = a − a = Vận tốc đầu vật so với vật 1: v1 v (2 /1 ) v ( / 1) = v − v1 không đổi độ lớn γ β α v0 B hướng H Vậy HQC vật chuyển động thẳng với vận tốc v0(2/1) • Để vật bắn trúng vật véc tơ v0(2/1) phải có phương BC tạo với phương (2 điểm) ngang góc tan β = CH/BH = β = 45 • Định lý hàm số sin cho tam giác tạo ba véc tơ vận tốc: (1 điểm) v0 v = → γ = 20,7 0 sin γ sin 45 điểm 0 Vậy v0 tạo với phương ngang góc α = 45 – γ = 24,3 • Thời gian vật chuyển động gặp nhau: t’ = BC/v0(2/1) Với v ( / 1) = điểm v sin 114,3 = 25,778( m / s) t’ ≈ 2,2 (s) sin 45 Câu • điểm Lực ma sát bánh xe mặt đất phân tích thành thành phần: Fn theo phương hướng tâm giữ cho xe không bị trượt li tâm khỏi quĩ đạo Ft ngược chiều chuyển động xe Fn Fn = µmgcosα; Ft = µmgsinα α Mặt khác Fn = mv /R v = µgR cos α F F t điểm m s 0,5 điểm • Gọi F lực phát động động xe đạt vận tốc cực đại ta có điểm t F = F = µmgsinα 0,5 điểm • Công suất: P = F.v = µmg sin α µgR cos α = µmg µgR (1 − cos α ) cos α max Để P cos α = 1/3 max P ≈ 115 kW Câu điểm T m T P m P 0,5 điểm • Biểu diễn lực tác dụng lên hệ hình vẽ Vì RP2 > rP1 nên m2 xuống, m1 lên • Áp dụng định luật II Newton cho m1, m2: Vật m1: - m1g + T1 = m1a1 (1) Vật m2: m2g – T2 = m2a2 (2) Áp dụng phương trình ĐLH cho ròng rọc: T2R – T1r = Iγ (3) Mặt khác: a1 = rγ (4); a2 = Rγ (5) Từ (1), (2), (3), (4), (5): (m2 R − m1 r ) g 1 2 γ = với I = MR + mr 2 m2 R + m1 r + I 2 1,5 điểm điểm •Thay số: γ = 20 rad/s2 ; a1 = 1m/s2 ; a2 = 2m/s2 ; • T1 = m1(g + a1); T2 = m2(g - a2) , thay số T1 = 2,75N; T2 = 1,6N điểm p Câu 4 điểm a) Gọi T = T2 = T4 p1V1 = RT1; p2V2 = RT3; điểm P2 r P1 O R4 V1 V2m V 3 p2V1 = RT; p1V2 = RT; p1 T1 = ; p2 T p1 T = → T = T1T3 = 424,26K p2 T3 b) Công thực chu trình: A = (p2 - p1).(V2 - V1) = p1V1 +p2V2 - (p1V2 + p2V1) ( ) điểm 1,5 điểm Vậy A = R(T1 + T3 - T1T3 = R T1 − T3 = 427,73J Nhiệt lượng chu trình nhận vào có độ lớn là: Q1 = Q12 + Q23 3 Q1 = R ( T − T1 ) + R( T3 − T ) + p2 (V2 − V1 ) = RT3 − RT1 − RT = 5199,9 J 2 2 Hiệu suất H = A/Q1 = 8,23% m1 P1 Câu điểm điểm 0,5 điểm - Để ống chữ U thẳng đứng - Đổ nước vào ống chữ U 0,5 điểm - Đổ thêm dầu vào vào nhánh chữ U Mặt thoáng hai nhánh chênh lệch, bên dầu có mặt thoáng cao 0,5 điểm - Lập biểu thức tính áp suất thủy tĩnh: + Tại điểm A (mặt phân cách dầu nước): pA = po + ρdghd + Tại điểm B ( độ cao nhánh bên kia): pB = po + ρnghn hn - Vì pA = pB suy ρ d = ρ n hd 0,5 điểm - Đo hn, hd, biết ρn tính khối lượng riêng dầu ρ2 0,5điểm