Đề thi học sinh giỏi 2018 môn vật lý chuyên lê quý đôn, bình định

Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KV DH & ĐB BẮC BỘ TRƯỜNG THPT CHUN LÊ Q ĐƠN BÌNH ĐỊNH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DH & ĐB BẮC BỘ NĂM HỌC 2017- 2018 ĐỀ THI ĐỀ XUẤT MÔN THI: VẬT LÝ LỚP 10 (Thời gian làm 180 phút) Đề thi gồm trang Câu 1: Cơ chất điểm (5 điểm) Một máng nghiêng AB có phần uốn cong thành cung tròn BCD bán kính R Vật có khối lượng m bắt đầu trượt từ độ cao h so với mặt phẳng ngang qua B Bỏ qua ma sát a Tìm điều kiện h để m trượt hết máng tròn mà bám vào máng b Nếu B có vật M = 2m m thả từ độ cao h = 2R Tìm độ cao lớn mà vật đạt sau va chạm Biết va chạm xun tâm hồn tồn đàn hồi c Tìm điều kiện h để M bắt đầu rời khỏi máng vị trí E có độ cao h E  4R / Câu 2: Cơ học vật rắn (4 điểm) C Cho hệ hình Ròng rọc cố định C lăn A đĩa tròn đồng chất có khối lượng M  600g bán kính R Sợi dây đầu quấn quanh lăn A m  A vắt qua ròng rọc C, đầu lại nối với vật có khối lượng m  100g (Hình 2) Thả cho lăn lăn khơng trượt mặt phẳng nghiêng cố định Góc mặt phẳng nghiêng so với mặt ngang   300 Biết dây không dãn, không khối lượng, không trượt ròng rọc lăn Lấy g  10m / s a Tính gia tốc vật m b Tính lực căng sợi dây Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Câu 3: Cơ học thiên thể, học chất lưu (4 điểm) Một vệ tinh nhân tạo khối lượng m chuyển động theo quỹ đạo Elip quanh Trái Đất Khoảng cách gần từ tâm Trái đất đến vệ tinh h, khoảng cách xa H Tính: a Cơ tồn phần vệ tinh vận tốc vệ tinh vị trí cách tâm Trái Đất khoảng l b Chu kì quay T vệ tinh khối lượng Trái Đất sử dụng thông số quỹ đạo vệ tinh nhân tạo “Côxmôt” : T = 102,2 phút; h = 6588 km, H = 7926 km Câu 4: Nhiệt học (4 điểm) Trong xy lanh cao cách nhiệt đặt thẳng đứng, piston mảnh nặng có lượng khí lí tưởng đơn nguyên tử Ở piston, độ cao đó, người ta giữ vật nặng có khối lượng khối lượng piston Sau đó, người ta thả vật nặng rơi xuống piston Sau va chạm tuyệt đối không đàn hồi vật piston thời gian, hệ chuyển sang trạng thái cân mà piston độ cao ban đầu piston Hỏi độ cao ban đầu vật so với đáy xy lanh gấp lần độ cao piston lúc đầu so với đáy xylanh Bỏ qua ma sát trao đổi nhiệt Câu 5: Phương án thực hành (3 điểm) Một cốc đong thí nghiệm có dạng hình trụ đáy tròn, khối lượng M, tích bên cốc V0 Trên thành cốc, theo phương thẳng đứng người ta khắc vạch chia để đo thể tích đo độ cao chất lỏng cốc Coi đáy cốc thành cốc có độ dày nhau, Bỏ qua dính ướt Được dùng chậu to đựng nước, lập phương án để xác định độ dày d, diện tích ngồi S khối lượng riêng C chất làm cốc Yêu cầu: a Nêu bước thí nghiệm Lập bảng biểu cần thiết b Lập biểu thức để xác định d, S theo kết đo thí nghiệm ( cho khối lượng riêng nước  ) c Lập biểu thức tính khối lượng riêng C chất làm cốc qua đại lượng S, d, M, V0 d Dùng phương pháp đồ thị để xác định diện tích đáy ngồi S, tìm độ dày d cốc Nêu bước tiến hành giải thích Hết Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KV DH & ĐB BẮC BỘ TRƯỜNG THPT CHUN LÊ Q ĐƠN BÌNH ĐỊNH HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DH & ĐB BẮC BỘ NĂM HỌC 2017- 2018 ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Câu MÔN THI: VẬT LÝ LỚP 10 (Thời gian làm 180 phút) Đề thi gồm trang Nội dung Điểm a Tìm điều kiện h để m trượt hết máng tròn mà bám vào máng 2,0 Xét vật M Phương trình định luật II Niu ton chiếu lên trục hướng tâm: N  P cos   m V2 R 1 0,5 Áp đụng định luật bảo toàn A M: mgh  m V2 V2 h   mgR 1  cos   m  2mg   1  cos     R R   2h  Từ (1) (2) suy ra: N  mg    3cos  R  0,5 0,5 Để vật trượt hết máng mà bám vào máng   2h  2h   N  mg    3cos   0,   mg    3cos     h  2,5R R R      0,5 b Nếu B có vật M = 2m m thả từ độ cao h = 2R Tìm độ cao lớn 1,5 mà vật đạt sau va chạm Vận tốc m trước lúc va chạm là: V0  2gh  4gR 0,5 Vận tốc m M sau va chạm là: 0,5 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 V1  4gR 4gR mM 2m V0   ; V2  V0  mM mM Vậy sau va chạm, vật m bị bậc ngược lại, vật M tới, độ cao cực đại vật đạt sau đó: H1  V12 V2  R; H   R 2g 2g 0,5 c Tìm điều kiện h để M bắt đầu rời khỏi máng vị trí E có độ cao 1,5 h E  4R / Giả sử M trùng E h E  R 1  cos   cos  1/ Vật bắt đầu rời máng E nên N = Phương trình định luật II Niuton chiếu lên trục hướng tâm: VE2 gR Mg cos   M  VE  gR cos   R Áp dụng định luật 0,5 bảo toàn B E ta có: V2  VE2  2gh E  3gR 2gh 2m V22 27 V0  h  R Mặt khác V2  mM g 0,5 Hình vẽ (+) A  T2 0,5 C T2 K PM 0,5 T1 Fmsn T1 m P Gọi O2, O1 tâm đĩa A, ròng rọc C.Vận tốc dài điểm vành ròng rọc C VC  VA/K  1R  2 2R  1  22  1    a  1R   R 1 0,5 Phương trình động lực học cho vật chuyển động tinh tiến m, vật chuyển động quay C vật chuyển động song phẳng A (quanh trục tức thời qua K) 1,5 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369   T1  mg  ma T1  mg  ma   MR M   T  T R       T2  T1  a 2   Mg sin  3M   3MR  T2  a 2 MgR sin   T2 2R    1,0  a  4g(M sin   2m) 7M  8m   Mmg(4sin   7)  T1   1, 08N 7M  8m   Mmg(4sin   7) M 4g(M sin   2m) Mg  4M sin   m  8sin        1,32N T2  7M  8m 7M  8m  7M  8m   a Cơ toàn phần vệ tinh vận tốc vệ tinh vị trí cách tâm Trái Đất khoảng l a/ Cơ vệ tinh A : mvA mM mM mvA W G  WG  1 h h Cơ vệ tinh B: mvB2 mM mM mvB2 W G  WG   2 H H Theo định luật II Keppler: vA h = vBH (3) Từ (1), (2), (3) ta có: mM WG h  v A   H   h  H W  GMm  h  H    mM v 2B  h  WG H mM  W  G H  h - Gọi vận tốc vệ tinh cách tâm Trái Đất khoảng V mV mM Ta có vệ tinh là: W1  G Xem hệ vệ tinh – Trái Đất hệ kín nên bảo toàn mV mM mM  1 G  G  V  2GM    (h  H) Hh  0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 b Chu kì quay T vệ tinh khối lượng Trái Đất sử dụng 1,0 thông số quỹ đạo vệ tinh nhân tạo “Côxmôt” : T = 102,2 phút; h = 6588 km, H = 7926 km Theo định luật III Keppler (viết dạng tổng quát) ta có: Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 T (M  m) 42  a3 G Vì m