Tiêu đề Đề thi HSG môn Vật Lý 10 - Chuyên Hà Nam - Năm 2017-2018 - File word có lời giải chi tiết.pdf ✅

(ĐỀ GIỚI THIỆU) KỲ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ LẦN THỨ XI, NĂM 2018 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ LỚP 10 Thời gian làm bài: 180 phút (Đề thi gồm 05 câu, 03trang) Câu 1: (5 điểm – Cơ học chất điểm) Một vật có khối lượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC ; AB = , = 90 , = . Nêm  Cˆ 0 Bˆ  ban đầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên mặt sàn nằm ngang. (hình 1). Cho vật m trượt không vận tốc đầu từ đỉnh A của nêm. a) Thiết lập biểu thức tính gia tốc a của vật đối với nêm và gia tốc a của nêm đối 0 với sàn. b) Lấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu trùng với BCA. Tính hoành độ của vật m và của đỉnh C khi vật trượt tới đỉnh B. Quỹ đạo của vật là đường gì ? Cho m = 0,1 (kg), M = 2m, = 30 , = 1 (m), g = 10(m/s ).  0  2 Câu 2: (4 điểm – Cơ học vật rắn) Nhờ một chiếc gậy, người ta tác dụng vào quả bi-a (bán kính r, khối lượng m) một xung lực nằm ngang cách mặt bàn bi-a một khoảng h nằm trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua khối tâm của bi-a (hình 2). Biết momen quán tính của vật đối với trục quay qua khối tâm là . 2 2 5 mr 1) Hãy thiết lập hệ thức giữa vận tốc góc và  vận tốc của khối tâm quả bi-a. Biết ban đầu bi-a 0 v  đứng yên. 2) Hãy nghiên cứu chuyển động của quả bi-a sau khi ngừng tác dụng trong các trường hợp sau: a) b) . c) . . 5 7r h  5 7r h  5 7r h  . I O h Hình 2 H Hình 1
Câu 3: (4 điểm – Cơ học chất lưu) Một bình nước đang chứa lượng nước bên trong có độ cao h. Phía dưới đáy bình có một vòi xả tiết diện S1, còn thân bình coi là hình trụ đều có tiết diện trung bình S2. a) Khi nước trong bể chảy ra khỏi vòi xả thì mực nước trong bình sẽ hạ thấp với tốc độ bằng bao nhiêu? b) Viết phương trình mô tả sự phụ thuộc độ cao h (mực nước còn lại trong bình) theo vào thời gian. Biết tại thời điểm ban đầu t = 0 thì mực nước trong bình có độ cao h = h0. c) Bình nước hình trụ có thể tích 1500l đang chứa đầy nước với đường kính thân bình là 960mm, đường kính van xả là 27 mm. Tính thời gian để xả hết nước trong bình. Câu 4: (4 điểm – Nhiệt học) Một động cơ nhiệt có tác nhân là một mol khí lí tưởng đơn nguyên tử hoạt động theo chu trình như hình 3; trong đó: + Quá trình 1-2 được biểu diễn bằng đường thẳng. + Quá trình 2-3 là quá trình đẳng áp. + Quá trình 3-1 là quá trình đẳng tích. a) Vẽ đồ thị chu trình trên trong hệ tọa độ VOT. Xác định thể tích của chất khí khi tác nhân có nhiệt độ cao nhất trong chu trình trên. b) Trong quá trình 1-2 có một giá trị V* sao cho khi thì chất khí thu * V1 V V nhiệt, còn khi thì chất khí tỏa nhiệt. Tính giá trị V*. * 1 V V  4,5V c) Tính hiệu suất động cơ nhiệt. Câu 5: (3 điểm – Phương án thực hành) Xét chuyển động của một tấm nhựa phẳng trên một mặt bàn phẳng nằm ngang, người ta nhận thấy trong quá trình chuyển động, tấm chịu tác dụng của lực p V O p1 8 1 p (3) (2) (1) 1 V1 4,5V Hình 3
ma sát trượt (hệ số ma sát trượt α) và chịu lực cản của môi trường tỉ lệ thuận với vận tốc ( β là hệ số cản). Quãng đường mà tấm nhựa trượt được trên c f  v ,   mặt phẳng ngang được tính gần đúng là: với v là vận tốc ban 2 3 2 2 v v s 2 g 3 Mg      đầu của tấm nhựa, M là khối lượng của tấm nhựa, g là gia tốc trọng trường. Cho các dụng cụ sau: - Vật nhỏ có khối lượng m đã biết; - Thước đo có vạch chia đến milimét; - Các sợi dây mềm, mảnh, nhẹ; - Tấm nhựa phẳng hình chữ nhật; - Bàn thí nghiệm, giá đỡ, giá treo cần thiết. Trình bày cách bố trí thí nghiệm, thu thập và xử lí số liệu để xác định các hệ số α và β. Coi các va chạm trong quá trình làm thí nghiệm (nếu có) là hoàn toàn đàn hồi. ----------------- Hết ----------------- Họ và tên người ra đề Trần Trung Hiếu Vũ Thị Lan Hương Số điện thoại 0979153042 0982252189 Chữ ký
(ĐỀ GIỚI THIỆU) KỲ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ LẦN THỨ XI, NĂM 2018 ĐÁP ÁN ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ LỚP 10 Thời gian làm bài: 180 phút (Đáp án gồm 10 trang) Câu 1: (4 điểm – Cơ học chất điểm) Câu Nội dung Điểm - Chọn hệ tục tọa độ xOy như hình vẽ - Động lượng của hệ bằng 0  Vật đi xuống sang phải thi nêm chuyển động sang trái giá  trị đại số gia tốc của nêm là a < 0. 0 - Vật m chịu tác dụng của 2 lực : trọng lực m , g phản lực của nêm vuông góc với AB.  N  0,25 0,25 + Gia tốc của vật đối với sàn : = + 1 a  a  0 a  + Phương trình chuyển động của vật : Theo phương AB : mgsin = m(a + a .cos ) (1)  0  Theo phương vuông góc với AB : N - mgcos = m a sin (2)  0  0,25 Chọn trục tọa độ trùng với hướng chuyển động của nêm + Phương trình chuyển động của nêm chịu thành phần nằm ngang của - : - N sin = M a (3) N   0 0,25 2đ Từ (2) và (3) ta có :    )sin sin cos .( M N N  mg  m   N + m.sin = mgcos  M N sin   N(M + m.sin ) = M mgcos 2   0,25