Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 10 - Năm học 2016-2017 - Sở GD & ĐT Vĩnh Phúc (Có đáp án)

1

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC

KÌ THI CHỌN HSG LỚP 10, 11 THPT NĂM HỌC 2016-2017

ĐỀ THI MÔN: VẬT LÍ 10 – THPT CHUYÊN

Thời gian: 180 phút, không kể thời gian giao đề. (Đề thi gồm 2 trang)

Bài 1 (1,5 điểm)

Quả cầu có khối lượng m = 2 kg, bán kính R = 5 cm tựa vào tường trơn

nhẵn và được giữ nằm yên nhờ một dây treo gắn vào tường tại A, chiều dài AC =

15 cm. Tính lực căng dây và lực nén của quả cầu lên tường.

Bài 2 (1,5 điểm)

Một tấm ván B (khối lượng M) nằm trên mặt phẳng ngang không ma sát và được giữ bằng một sợi dây. Một vật nhỏ A (khối lượng m) trượt đều với vận

tốc 0 V từ mép tấm ván dưới tác dụng của lực F không

đổi tạo với mặt phẳng ngang một góc . Hệ số ma sát giữa vật A và tấm ván B là µ.

1. Tính độ lớn của lực F . 2. Khi vật A đi được một đoạn trên tấm ván thì người ta cắt dây. Mô tả chuyển động của vật và tấm ván sau khi cắt dây và tính gia tốc của chúng. Cho biết vật A không trượt khỏi tấm ván. Bài 3 (2 điểm)

Trên mặt bàn nằm ngang có một miếng gỗ khối lượng m = 100 g (hình chữ nhật chiều cao R = 0,125 m,

khoét bỏ 1

4 hình tròn bán kính R). Ban đầu miếng gỗ

đứng yên. Một mẩu sắt nhỏ, khối lượng cũng bằng m chuyển động với vận tốc v0 = 5 m/s hướng về phía miếng gỗ (như hình vẽ bên). Bỏ qua ma sát và lực cản không khí. Lấy g = 10 m/s2.

1. Giữ cố định miếng gỗ. Tìm áp lực của mẩu sắt tác dụng lên miếng gỗ khi nó đi đến B.

2. Miếng gỗ được thả tự do và có thể chuyển động không ma sát trên mặt bàn nằm ngang.

a. Tính các thành phần ngang vx và thẳng đứng vy khi mẩu sắt tới điểm B.

b. Tìm điều kiện v0 để mẩu sắt vượt qua B.

c. Tìm độ cao lớn nhất mà mẩu sắt đạt được so với mặt bàn khi vượt qua B. Bài 4 (1,5 điểm)

Một nêm có tiết diện là tam giác ABC vuông tại A, hai mặt bên là AB và AC. Cho hai vật m1 và m2 chuyển động đồng thời không vận tốc đầu từ A trên hai mặt nêm như hình vẽ. Thời

ĐỀ CHÍNH THỨC

B

A α

F

m V0

R

A

B



A

B C

m2 m1

A

C

B

O

ThuVienDeThi.com

2

gian hai vật m1 và m2 trượt đến các chân mặt nêm AB và AC tương ứng là t1 và t2. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 10 m/s2.

a. Giữ nêm cố định thì thấy thời gian các vật trượt là t2=2t1. Tìm . b. Để t1 = t2 thì cần phải cho nêm chuyển động theo phương ngang với gia tốc không đổi a0 bằng bao nhiêu? Bài 5 (2 điểm)

Một quả cầu đặc có bán kính R, khối lượng m, tựa lên hai khối hộp có độ cao bằng nhau, một khối cố định, c n một khối di động. Bỏ qua ma sát giữa quả cầu với khối hộp, và giữa khối hộp với mặt sàn. Ban đầu 2 khối hộp ở rất gần nhau.



c đ nh di đ ng A B

R

1. Kéo cho khối hộp di động chuyển động thẳng đều sang phải với vận tốc không đổi v. Xác

định áp lực của quả cầu lên khối hộp cố định khi khoảng cách giữa hai điểm tiếp xúc A và B là 2 R . 2. Cho khối lượng của khối hộp di động cũng bằng m, chiều cao của hai khối hộp khá lớn. Ban đầu tâm của quả cầu nằm trên mặt phẳng tiếp xúc giữa hai khối hộp. Thả nh nhàng cho hệ chuyển động. Gọi α là góc tạo bởi đường nối tâm quả cầu với điểm tiếp xúc A và phương ngang.

a. Trong quá trình hệ chuyển động, gọi phản lực các khối hộp tác dụng lên quả cầu tại A và B lần lượt là NA và NB. Tính tỉ số NA/NB. Quả cầu rời khối hộp cố định trước hay khối hộp di động trước.

b. ác định góc α khi quả cầu bắt đầu rời một trong hai khối hộp. Bài 6 (1,5 điểm)

Một mol khí lí tưởng đơn nguyên tử thực hiện một chu trình như hình vẽ. Trong đó 1-2 và 3-4 là quá trình đẳng tích; 2-3 và 4-1 là quá trình đẳng áp, điểm 2 và 4 cùng nằm trên một đường đẳng nhiệt. Biết nhiệt độ tại điểm 1 và 3 tương ứng là T1 = 300 K, T3 = 600 K.

a. Tính nhiệt độ của khí ở trạng thái 2. b. Tính công mà khí thực hiện trong chu trình. Hiệu suất của chu trình bằng bao nhiêu?

-------Hết-------

Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.

Họ và tên thí sinh:…………………….………..…….…….….….; Số báo danh:……………………

0

p1

p2

V1 V2

p

1

2 3

4

V

ThuVienDeThi.com