Đề thi đề nghị môn Vật lý Lớp 10 Kỳ thi Olympic 23-3 Tỉnh ĐăkNông lần thứ 5 - Năm học 2017-2018 - Trường THPT Trường Chinh

Nội dung text: Đề thi đề nghị môn Vật lý Lớp 10 Kỳ thi Olympic 23-3 Tỉnh ĐăkNông lần thứ 5 - Năm học 2017-2018 - Trường THPT Trường Chinh

1. Câu 3: ( 3 điểm) Mã số câu: Một thanh đồng chất trọng lượng P1 = 2 3 N có thể quay quanh đầu O. Đầu A của thanh được nối bằng dây không giãn vắt qua ròng rọc với một vật có trọng S O lượng P2 = 1 N. Biết rằng OS = OA. Khối lượng ròng rọc và dây không đáng kể. Hệ vật và thanh đang ở trạng thái cân bằng. a. Tìm α. b. Tìm phản lực ở chốt O. P2 Đáp án câu 3: A Câu 3 ĐÁP ÁN – HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 3 điểm * Thanh OA chịu tác dụng của các lực: 0.5 3a)  + Trọng lực P . N   + Lực căng dây T .  S + Phản lực N tại O. O * Vật nặng chịu tác dụng của các lực:   + Lực căng dây T .  T + Trọng lực P2 P1 T 600 A  P2 Vật nặng cân bằng nên: T = P2 0.25 Áp dụng quy tắc cân bằng mômen cho điều kiện 0.5 cân bằng của thanh OA ta được:  M M P . cos T..cos P1 T 1 2 2 600 OAS đều 0.5 4
2. Câu 4: ( 3 điểm) Mã số câu: Ba chiếc đĩa giống nhau cùng khối lượng m đặt trên mặt phẳng A ● o1 ngang (Hình vẽ). Đĩa A và B đặt tiếp xúc nhau. Mỗi đĩa có một chốt C ● o3 nhỏ ở tâm O1 và O2 để gắn một lò xo nhẹ có độ cứng k chiều dài tự B ● o2 nhiên bằng O1O2 = 2R nối O1 và O2. Đĩa C có tâm O3 chuyển động với vận tốc v, trên đường trung trực của O1O2, đến va chạm đàn hồi đồng thời vào đĩa A và B. Bỏ qua mọi ma sát. a) Xác định khoảng cách xa nhất lmax của tâm O1và O2 sau va chạm ? b) Áp dụng số: R = 2 cm, m = 250 g, k = 1,5 N/m, v = 80 cm/s. Tính lmax ? Đáp án câu 4: Câu 4 ĐÁP ÁN – HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 3 điểm * Xét va chạm giữa đĩa C với đĩa A, B y   Áp dụng định luật bảo toàn động P1(v1) lượng cho hệ va chạm: (1) O     x P3(v ) 4a Chiếu (1) lên trục Ox: 3 P (v ) 0.5   P2 (v2 ) 2mv1cosα + mv3 = mv ↔ v1 + v3 = v (2) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: 0.25 (3) Từ (2) ta có: (4) Từ (3) ta có: (5) Vì v ≠ v chia (5) cho (4): = v + (6) 3 0.5 Cộng (2) với (6) ta được: + ↔ * Sau va chạm các vật chuyển động làm lò xo dãn, lực đàn hồi của lò xo 0.25 theo phương Oy làm giảm thành phần vận tốc theo phương Oy, còn thành 6
3. Câu 5: (3 điểm) Mã số câu: Một xi lanh kín cả hai đầu, bên trong có một pit tông nhẹ có thể di chuyển không ma sát dọc theo xi lanh. Xi lanh và pit tông hoàn toàn cách nhiệt. Bên trong mỗi ngăn có chứa một mol khí Heli ở điều kiện chuẩn (xem là khí lí tưởng, hình vẽ). Đun nóng ngăn dưới bằng một điện trở R = 200Ω nhờ một hiệu điện thế không đổi U=220V sao cho nhiệt độ ngăn trên tăng lên đến 410K. Tìm thời gian đun. Hình Đáp Câu 5: Câu 5 ĐÁP ÁN – HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 3 điểm Xét ngăn trên Trạng thái ban đầu P1, V1, T1. Trạng thái cuối P2, V2, T2, 0.5 Quá trình đoạn nhiệt Q=0, ta có TV  1 =hằng số  1  1 Suy ra T1V1 =T2V 2 . 5 Với p1 = 1,013.10 Pa; T1 = 273K; V1 = 22,4  ; T2 = 410K 0.5 Suy ra V2 = 12,17  Áp suất khí trong ngăn trên P1V1 P2V2 V1T2 5 0.25 P2 = p1 =2,8.10 Pa T1 T2 T1V2 Xét ngăn dưới Trạng thái ban đầu P1, V1, T1. Trạng thái cuối P’2, V’2, T’2 0.25 ' 5 P2 p2 2,8.10 Pa ' V 2 = 2V1-V2=44,8-12,17=32,63  ' ' ' p2V2 T 2 T1 =1099K 0.5 p1V1 Xét cả xy lanh: 0.5 8
4. Câu 6: ( 2 điểm) Mã số câu: Một mol khí lí tưởng đơn nguyên tử thực hiện một chu trình biến đổi được biểu diễn V 3 bằng đồ thị như hình vẽ. 1 – 2 là một phần 2 của nhánh parabol đỉnh O, 2 – 3 song song 1 với trục OT và 3 – 1 là đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ O. a) Tính công mà chất khí thực hiện trong O T Hình chu trình theo T1, T2. b) Tìm nhiệt dung mol của khí trong quá trình 1-2. Đáp án Câu 6: Câu 6 ĐÁP ÁN – HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 2 điểm Chuyển sang hệ trục tọa độ P-V Quá trình 1-2: T aV 2 RT RaV 2 PV RaV 2 P RaV 0.25 Quá trình 2-3 là đẳng tích. Quá trình 3-1 là đẳng áp. P 2 P2 1 0.5 P1 3 6a O V1 V2 Công mà chất khí thực hiện: ' 1 1 0.25 A dt (P P )(V V ) (RT RT PV PV ) 123 2 2 1 2 1 2 2 1 1 2 2 1 P1 P2 Mặt khác P2V1 P1V2 R T1T2 V1 V2 0.25 1 Vậy A' R( T T )2 2 2 1 0.25 6b Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học cho quá trình 1-2 0.25 10
5. Câu 7: ( 3 điểm) Cho các dụng cụ sau: Mã số câu: - Một mẩu gỗ. - Lực kế. - Mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng không đổi và chưa biết giá trị góc nghiêng. - Dây chỉ. Trình bày phương án thí nghiệm xác định hệ số ma sát giữa một mẩu gỗ với mặt phẳng nghiêng, biết rằng độ nghiêng của mặt phẳng không đủ lớn để cho mẩu gỗ tự trượt xuống. Đáp án câu 7: Câu 7 ĐÁP ÁN – HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 3 điểm Móc lực kế vào mẩu gỗ và kéo nó trượt đều trên mặt phẳng nghiêng 0.5 Kéo vật đi lên mặt phẳng nghiêng , khi đó ta có: F = kPcos + Psin (1), 1 0.5 (F1 là số chỉ của lực kế khi đó). - Tương tự, kéo vật chuyển động đều đi xuống ta có: F2 = kPcos - Psin (2). 0.5 - Trừ vế với vế của (1) cho (2) ta có: F1 F2 F1-F2=2Psin sin (3). 0.5 2P - Cộng vế với vế phương trình (1) và (2) ta có: F F cos 1 2 (4). 0.5 2kP - Do sin2 +cos2 = 1 nên ta có: F F F F F F 1 ( 1 2 )2 ( 1 2 )2 k 1 2 2P 2kP 2 2 4P (F1 F2 ) 0.5 - Các lực đều được đo bằng lực kế, từ đó tính được k. 12