Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NINH TRƯỜNG THPT CHUYÊN HẠ LONG ĐỀ ĐỀ XUẤT THI HSG DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2018 MÔN: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề Bài (4 điểm) Một khối gỗ khối lượng m với tiết diện có dạng tam y giác vng cân, trượt không ma sát mặt sàn (2) nằm ngang Trên tiết diện qua khối tâm khối gỗ có hai vật nhỏ (1) (2) có khối lượng m 3m G3 nối với sợi dây không giãn vắt qua x (1) O ròng rọc hình vẽ (hình 1): ban đầu vật (1) sát đáy, L vật (2) sát đỉnh góc vng, vật giữ đứng n Hình Chiều dài đáy tiết diện L = 50 cm Bỏ qua ma sát, khối lượng dây ròng rọc Ở thời điểm vật thả tự Khi vật 3m đến đáy khối, xác định: a Độ dịch chuyển khối gỗ b Vận tốc hai vật khối gỗ Lấy g = 10 m/s2 Bài (4 điểm) Từ vị trí cao A mặt phẳng nghiêng có độ cao h, đặt cầu đặc đồng chất khối lượng m bán kính R Thả nhẹ để cầu lăn khơng trượt xuống hình vẽ a Tính mơmen qn tính cầu trục quay qua điểm tiếp xúc vng góc với mặt phẳng hình vẽ A h B theo m, R b Tính tốc độ góc cầu tốc độ dài khối tâm cầu vừa xuống tới chân B mặt phẳng nghiêng Bỏ qua ma sát lăn, biết gia tốc trọng trường g Bài (4 điểm) Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Một tên lửa, khối lượng m = 10 chuyển động quanh Trái đất theo quỹ đạo elip Khoảng cách từ tâm Trái đất đến tên lửa xa r1 = 11000 km gần r2 = 6600 km Lấy khối lượng Trái đất M = 6.1024 kg a Viết phương trình quỹ đạo tên lửa xác định tốc độ lớn nhỏ tên lửa trình chuyển động b Tại viễn điểm tên lửa nổ, vỡ thành hai mảnh Mảnh có khối lượng m1 chuyển sang quỹ đạo tròn, mảnh có khối lượng m2 rơi thẳng đứng xuống đất Hãy tìm m1 m2 Bỏ qua khối lượng chất khí tạo thành nổ Bài (4,5 điểm) Một khí cầu có lỗ hở phía để trao đổi khí với mơi trường xung quanh, tích khơng đổi V = 1,1 m3 Vỏ khí cầu tích khơng đáng kể khối lượng m = 0,187 kg Nhiệt độ không khí t1 = 200C, áp suất khí mặt đất p0 = 1,013.105 Pa Trong điều kiện đó, khối lượng riêng khơng khí 1,20 kg/m3 Biết gia tốc trọng trường mặt đất g = 10 m/s2 Lấy số khí R 8,31 J mol.K a Tìm khối lượng mol trung bình khơng khí b Ban đầu khí cầu gần mặt đất, để khí cầu lơ lửng, cần nung nóng khí bên khí cầu đến nhiệt độ t2 bao nhiêu? c Nung nóng khí bên khí cầu đến nhiệt độ t3 = 1100C Tìm lực cần thiết để giữ khí cầu đứng yên d Sau nung nóng khí bên khí cầu, người ta bịt kín lỗ hở lại thả cho khí cầu bay lên Coi nhiệt độ khí bên khí cầu ln t3 = 1100C, nhiệt độ khí ln t1 = 200C gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 coi không đổi theo độ cao Tính độ cao lớn mà khí cầu lên Bài (3,5 điểm) Cho dụng cụ: Một ống thủy tinh dài hàn kín đầu Trong ống chứa cột khơng khí ngăn cách với khơng khí bên ngồi cột thủy ngân Một thước thẳng chia độ đến milimét Khối lượng riêng thủy ngân gia tốc trọng trường biết u cầu: Trình bày phương án thí nghiệm để xác định áp suất khí với dụng cụ cho Thiết lập biểu thức tính sai số phép đo HẾT Người đề: Nguyễn Ngọc Phúc Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Số diện thoại: 01275688666 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NINH TRƯỜNG THPT CHUYÊN HẠ LONG ĐỀ ĐỀ XUẤT THI HSG DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2018 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề Bài Sơ lược lời giải a Chọn hệ trục Oxy gắn với đất (hình 1a) Xét hệ gồm hai vật m, 3m khối gỗ (3) y Bài Theo phương ngang, ngoại lực tác dụng (4,0 lên hệ nên : x const (G khối G (2) điểm) tâm hệ trên) (3) L m G3 L (1) x (1) - Lúc đầu: xG O m 3m m 10 L - Ngay trước vật 3m chạm sàn : mx 3mx2 mx3 x1 3x2 x3 Hình 1a xG m 3m m 3L L (2) Trong : x1 x3 ; x2 x3 ( x2 0) Suy ra: xG x3 10 2L 20 cm - Từ (1), (2) có : Khối gỗ dịch chuyển sang bên trái đoạn là: x3 Điểm b Gọi u vận tốc vật (1), (2) khối gỗ (3) (u1 u u ) v vận tốc khối gỗ (3) thời điểm vật (2) tới đáy khối gỗ v1 u Theo cơng thức cộng vận tốc ta có : v1 u1 v (hình 1b) v2 u v (hình 1c) v1x v u cos 450 Chiếu lên Ox : v x v u cos 450 v 45 0,5 đ 0,5 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ Hình 1b 0,25 đ Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Từ giản đồ có : v12 v22 v u u v (4) - Áp dụng định luật bảo toàn động lượng theo phương ngang bảo tồn lượng ta có : mv1x 3mv2 x mv u v (5) v 2 L mv1 3mv2 mv L 45 mg 3mg v v (2 gL v ) (6) 2 2 2 u v gL m/s v 15 Hình 1c - Từ (4), (5) (6) ta có : v v 13gL 13 m / s 30 0,25 đ 0,75 đ 1,0 đ Bài Ý a Nội dung Điểm - Tính momen quán tính cầu qua khối tâm 0,5 đ - Dùng định lí trục quay tính momen quán tính với trục quay 0,5 đ qua điểm tiếp xúc b - Gọi vc vận tốc cầu sau lăn xuống độ cao h - Khi cầu lăn khơng trượt xuống dưới, điểm đặt lực ma sát 0,5 đ tĩnh nằm trục quay tức thời, mà vận tốc điểm không không ảnh hưởng tới tồn phần vật - Vai trò lực ma sát đảm bảo cho vật lăn tuỳ không 0,5 đ trượt đảm bảo cho độ giảm hoàn toàn chuyển thành độ tăng động tịnh tiến chuyển động quay vật - Vì lực tác dụng lên hình trụ đặc cầu : p ( lực ), (theo phương pháp tuyến) lực ma sát tĩnh Fms Ta có Fms 0,5 đ không sinh công Acác lực không = hệ bảo toàn - Như ta áp dụng định luật bảo toàn cho chuyển động cầu hình trụ: 0,5 đ 2 mv c c c Với cầu: mgh = (1) 2 0,5 đ Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Trong đó: c 2mR ; c vc 0,5 đ R Thay vào ( ) ta có: mgh = mv c ; 10 Bài Ý a b Nội dung - Chọn trục tọa độ (tọa độ cực tọa độ Đề vng góc) viết phương trình elip dạng tổng quát - Xác định bán trục lớn, bán trục bé -Thay vào thu phương trình quỹ đạo tên lửa Điểm 0,5 0,5 0,5 Áp dụng định luật bảo toàn năng, viễn điểm ta có: 0,5 đ => ( (1) ) Ngay sau nổ mảnh rơi thẳng xuống đất, => v2’= 0,5 đ Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho tên lửa lúc nổ: ⃗ => => ⃗ ⃗ ⃗ ⃗ mv1 = mv1 ⃗ ⃗ 0,5 đ ’ => (2) Khi mảnh chuyển động quỹ đạo tròn bán kính r1 ta có: 0,5 đ (3) Từ (1), (2), (3) ta có: √ = 8,66 0,5 đ Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 => m2 = m – m1 = 1,34 ⃗⃗⃗⃗ TĐ r O r1 Bài Sơ lược lời giải a Từ phương trình trạng thái khí lý tưởng: Bài m m MP PV nRT RT (4,5 M V RT điểm) RT 1, 2.8,31.293 M 1 28,84.103 kg / mol 28,84g / mol P0 1, 013.10 b Do cầu hở, áp suất khí bên bên ngồi khí cầu => Điểm 0,25 đ 0,5 đ 1 T2 T1 0,5 đ Để khí cầu lơ lửng, ta cần có: 1Vg mg 2 Vg 1V m T2 1T1 V T2 1T1V 1, 2.293.1,1 341,36 K 68,36 0C 1V m 1, 2.1,1 0,187 0,5 đ c Lực cần giữ khí cầu là: T F 1Vg mg 3 Vg 1V m 1 V g T3 1, 2.293 1, 2.1,1 0,187 1,1 10 1, 23 N 383 d * Lập biểu thức phụ thuộc khối lượng riêng khơng khí theo độ cao nhiệt độ khơng đổi Chia khơng khí thành lớp mỏng có độ dày dz Từ điều kiện cân 0,75 đ Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 lớp khí ta có: P z P z dz g.dz dP g.dz 0,5 đ MP g.dz RT 0,25 đ Mgz dP Mg dz P P0e RT P RT 0 e Mgz RT 0 e 0 g z P0 0,5 đ * Tính độ cao lớn khí cầu - Ở nhiệt độ t1 200 C , khối lượng riêng khơng khí 0 1 1, kg m3 Quả khí cầu cân khi: m T 0,187 1, 2.293 '1 Vg mg 3Vg '1 1 1, 088 kg / m3 V T3 1,1 383 z 0,25 đ 0,5 đ P0 ' 1, 013.105 1, 088 ln ln 827 m 0 g 0 1, 2.10 1, Bài a.Phương án thí nghiệm: - B1: dùng giấy cuộn sát vào mặt mặt 3,5 đ 0, ống nghiệm, sau dùng thước đo ta xác định chu vi mặt C1 chu vi mặt C2 ống nghiệm - B2: đổ nước muối vào ống nghiệm cho thả ống vào bình nước, ống cân bền có phương thẳng 0, đứng Đánh dấu mực nước muối ống mực nước bên ống - B3: đổ thêm nước muối vào ống, chiều cao nước muối đổ thêm x Thả ống vào bình ống chìm sâu thêm 0, đoạn y Đo x y thước Gọi S1 ; S2 tương ứng tiết diện tiết diện ngồi ống nghiệm, từ phương trình cân ống suy ra: Câu (3 C y S y 1S1x 0 S2 y 1 0 0 S1x C2 x 0, Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 điểm) b Biểu thức sai số: ln 1 ln C1 y ln ln 0 C2 x 0, ln 1 ln C1 ln C2 ln y ln x ln C C2 y x 0 2 1 C C y x 0 1 Hết - 0,5 ... TẠO QUẢNG NINH TRƯỜNG THPT CHUYÊN HẠ LONG ĐỀ ĐỀ XUẤT THI HSG DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2018 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề Bài Sơ lược lời giải a... hưởng tới tồn phần vật - Vai trò lực ma sát đảm bảo cho vật lăn tuỳ không 0,5 đ trượt đảm bảo cho độ giảm hoàn toàn chuyển thành độ tăng động tịnh tiến chuyển động quay vật - Vì lực tác dụng lên... mgh = mv c ; 10 Bài Ý a b Nội dung - Chọn trục tọa độ (tọa độ cực tọa độ Đề vng góc) viết phương trình elip dạng tổng quát - Xác định bán trục lớn, bán trục bé -Thay vào thu phương trình quỹ đạo