Đề nguồn kỳ thi olympic vùng duyên hải và đồng bằng bắc bộ môn thi vật lý 10

TRƯỜNG ĐHSP HÀ NỘI
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG THPT CHUYÊN
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
ĐỀ NGUỒN KỲ THI OLYMPIC VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
Môn thi VẬT LÝ 10
Đề thi gồm có 02 trang
H
M
v0
Câu 1. Một vật nhỏ có khối lượng m=1,00kg đang trượt trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn với vận tốc v0 thì trượt lên một vật khối lượng M=4,00kg như hình vẽ. M có chiều cao đỉnh là H, ban đầu nêm đứng yên và có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Bỏ qua ma sát và mất mát động năng khi va chạm.
Tính giá trị cực tiểu của v0 để m vượt qua được nêm cao H=1,20m. Lấy g=10m/s2.
Biết v0=500cm/s, mô tả chuyển động của hệ thống và tìm các vận tốc cuối cùng của vật và nêm trong hai trường hợp H=1,00m và H=1,20m.
Câu 2. Trái Đất và Hỏa Tinh chuyển động quanh Mặt Trời trên các quỹ đạo gần tròn nằm trong cùng một mặt phẳng với các chu kì TE=1,00 năm, TM≈2,00 năm. Biết khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời là aE≈1,50.1011m, tính
Khoảng cách cực đại và cực tiểu giữa Trái Đất và Hỏa Tinh.
Một nhóm các nhà Thiên văn muốn lên Hỏa Tinh du lịch, đề xuất một phương án phóng tàu vũ trụ đưa các nhà Thiên văn trên lên Hỏa Tinh. Hỏi theo phương án đó:
Sau khi rời Trái Đất bao lâu thì tàu vũ trụ đổ bộ được lên Hỏa Tinh?
Sau khi đáp xuống Hỏa Tinh một khoảng thời gian tối thiểu bằng bao nhiêu thì tàu vũ trụ mới có thể khởi hành về Trái Đất.
Tính khoảng thời gian tối thiểu để thực hiện cuộc hành trình Trái Đất - Hỏa Tinh - Trái Đất.
p
V
O
V3
V2
V1
A
B
C
D
E
Câu 3. Một mol khí lí tưởng đơn nguyên tử thực hiện chu trình ABCDBEA được biểu diễn trên giản đồ p-V (Hình vẽ). CD và BE là các quá trình đẳng tích, DB và EA là các quá trình đẳng áp. Các quá trình AB và BC có áp suất p và thể tích V liên hệ với nhau theo công thức: p=αV2, trong đó α là một hằng số dương. Thể tích khí ở trạng thái A là V1, ở trạng thái B là V2 và ở trạng thái C là V3 sao cho V2=12(V1+V3). Biết rằng tỉ số giữa nhiệt độ tuyệt đối lớn nhất và nhiệt độ tuyệt đối nhỏ nhất của khí trong chu trình ABCDBEA là n.
Tính công thực hiện trong chu trình ABEA theo V1, n và α.
Tìm hiệu suất của chu trình ABCDBEA theo n. Áp dụng bằng số với n=3.
α
g
Câu 4. Một quả cầu đặc đồng chất, khối lượng m, bán kính r, lúc đầu được giữ đứng yên và không quay, tâm quả cầu ở độ cao nào đó so với mặt sàn nằm ngang. Trên sàn có một vật hình nêm, khối lượng M, mặt nêm nghiêng góc α so với phương nằm ngang (hình vẽ). Thả cho quả cầu rơi tự do xuống nêm. Biết rằng ngay trước khi va chạm vào mặt nêm, tâm quả cầu có vận tốc v0. Coi quả cầu và nêm là các vật rắn tuyệt đối. Bỏ qua tác dụng của trọng lực trong khoảng thời gian va chạm. Sau va chạm, nêm chỉ dịch chuyển tịnh tiến trên mặt sàn. Bỏ qua ma sát. Coi va chạm là hoàn toàn đàn hồi.
Tìm tốc độ dịch chuyển của nêm ngay sau va chạm.
Với α bằng bao nhiêu thì động năng thu được của nêm ngay sau va chạm là lớn nhất? Tìm biểu thức động năng lớn nhất đó.
Xác định xung lượng của lực mà mặt sàn tác dụng lên nêm trong quá trình va chạm.
Câu 5. Cho các vật dụng sau
01 quả cân loại m±Δm
01 lò xo nhẹ chưa biết độ cứng
01 thanh mảnh đồng chất, chưa biết khối lượng một đầu có đục một lỗ nhỏ.
01 quả dọi
01 giá đỡ có thể dùng để treo thanh cứng, thanh có thể dao động tự do quanh điểm treo.
01 thước đo độ dài
01 cuộn dây mềm, nhẹ, không dãn và đủ bền.
Biết rằng gia tốc rơi tự do tại nơi làm thí nghiệm là g±Δg, trọng lượng tổng cộng của quả cân và thước không kéo dãn được lò xo đến giới hạn đàn hồi. Trình bày một phương án thí nghiệm xác định.
Độ cứng của lò xo.
Giới hạn đàn hồi của lò xo.