Đề thi môn vật lý khối 10 năm 2015 thời gian làm bài 180 phút trường THPT chuyên Biên Hòa tỉnh Hà Nam

HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA 
TỈNH HÀ NAM
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ KHỐI 10
NĂM 2015
Thời gian làm bài 180 phút
( Đề này gồm có ....trang, gồm 5 câu)
Câu 1 ( 4 điểm)
m1
 m2
 Trên mặt ngang không ma sát, hai vật có khối lượng 
và nối với nhau bởi một sợi dây không giãn và có thể 
chịu được lực căng . Tác dụng lên vật các lực tỷ lệ thuận
với thời gian , , trong đó và là các hệ 
số hằng số có thứ nguyên, là thời gian tác dụng lực. Xác định thời điểm dây bị đứt.
Câu 2 ( 4 điểm)
A’ M = 0,6kg
 C
 A B
Một chiếc xe lăn nhỏ đang nằm yên trên mặt phẳng ngang không ma sát; hai sợi dây mảnh cùng chiều dài 0,8m, một dây buộc vào giá đỡ C, một dây treo vào chiếc xe lăn, đầu dưới của hai sợi dây có mang những quả cầu nhỏ, có khối lượng lần lượt là mA = 0,4kg và mB = 0,2kg. Khi cân bằng thì 2 quả cầu tiếp xúc nhau. Bây giờ người ta kéo quả cầu A lên để dây treo của nó có phương nằm ngang (vị trí A’) sau đó thả nhẹ ra. Sau khi 2 quả cầu đã va chạm nhau, quả cầu A bật lên độ cao 0,2m so với vị trí ban đầu của hai quả cầu. Hỏi:
Sau va chạm quả cầu B sẽ lên đến độ cao nào?
Khi quả cầu B từ vị trí bên phải rơi xuống tới vị trí thấp nhất thì tốc độ của nó là bao nhiêu?
Câu 3 ( 4 điểm)
 Một lượng khí lí tưởng thực hiện một quá trình biến đổi như hình vẽ
Biết T1= 500 K, T4= 200 K, p1= 105 Pa, p2=4.105 Pa
Biết 2V3=V1p2
p1
O
T4
T1
T(K)
2
3
4
p(105Pa)
1
.
.
.
.
Tìm p3
Quá trình biến đổi trên là quá trình biến
đổi của 1 mol khí lí tưởng lưỡng nguyên tử.
Tính hiệu suất của quá trình biến đổi 3 -> 2 -> 1. 
Lấy R=8,31 J/mol.K
 B
 A 
 C
Câu 4 ( 5 điểm)
 Một khối trụ đồng chất có khối
lượng M, bán kính R
có mômen quán tính đối với trục là 
, được đặt lên mặt phẳng 
Ngiêng một góc . Giữa chiều
dài khối trụ có một khe hẹp, trong 
đó có lõi có bán kính . Một sợi 
dây nhẹ không giãn được quán nhiều vòng vào lõi rồi vắt qua ròng rọc B ( khối lượng không đáng kể). Đầu còn lại của dây mang một vật C khối lượng . Phần dây AB song song với mặt phẳng nghiêng. Hệ số ma sát nghỉ cực đại ( cũng là hệ số ma sát trượt) là và gia tốc trọng trường là g.
Tìm điều kiện về để khối trụ lăn không trượt trên mặt phẳng nghiêng.
Tìm gia tốc của trục khối trụ và gia tốc a của C khi đó.
Câu 5 (3 điểm) 
Cho dụng cụ gồm:
Một hình trụ rỗng có khối lượng và bán kính trong chưa biết.
Mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng thay đổi được, nối tiếp với một mặt phẳng ngang.
Đồng hồ
Thước chia độ
Ống thăng bằng
Thước kẹp
Yêu cầu:
 a. Xác định hệ số ma sát lăn của hình trụ.
b. Xác định bán kính trong của hình trụ bằng cách cho nó lăn trên hai mặt phẳng.
 ...........HẾT.................
 Người ra đề
	Vũ Thị Lan Hương Nguyễn Khắc Kiêu
 ĐT: 0982252189 ĐT: 01672083875
HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA 
TỈNH HÀ NAM
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN.....KHỐI.....
Câu
Ý
Nội dung chính cần đạt
Điểm
Câu 1
 Gọi lực căng của dây khi chưa đứt là . Chọn chiều (+) từ trái sang phải.
 Độ lớn của gia tốc như nhau cho cả hai vật, nên :
 (*)
 Phương trình (*) cho thấy lực căng tăng theo thời gian. Vậy thời gian để dây đứt là :
1,0đ
1,0đ
1,0đ
1,0đ
Câu 2
a
Chọn gốc thế năng tại vị trí thấp nhất của A và B.
Tại vị trí thấp nhất, A có vận tốc: 
Do sau va chạm, vật A đạt độ cao h = 0,2m nên ta tính được tốc độ của A ngay sau va chạm nhờ định luật bảo toàn cơ năng: .
va chạm giữa A và B: áp dụng ĐLBT động lượng:
Có 2 trường hợp xảy ra:
* TH1: Sau va chạm, vật A bật ngược trở lại:
Tổng động năng trước va chạm: 
Tổng động năng sau va chạm: 
Do K > K0 => vô lý => loại
TH2: Sau va chạm, vật A chuyển động theo chiều cũ: 
Tổng động năng sau va chạm: => nhận.
 + Sau va chạm, do B và M tạo thành hệ kín (không ma sát) nên động lượng và cơ năng được bản toàn.
	Khi mB lên cao nhất hB cũng là lúc xe M và mB có cùng vận tốc V:
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
1,0đ
b
Khi quả cầu B rơi xuống điểm thấp nhất, mB và M có vận tốc khác nhau lần lượt là v’ và V’.
	Áp dụng định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng cho trạng thái đầu (ngay sau va chạm) và trạng thái sau (mB đến B lần 2), ta có:
	. 
Dấu (-) thể hiện vật mB chuyển động ngược chiều dương
1,0đ
Câu 3
a
1 -> 2 : T1=T2 nên => 
1 -> 4: p1=p4 nên =>
Do 2, 3, 4 thuộc cùng một đường thẳng nên:
 Hay: (1)
Với: p4 = 105 Pa, p2=4.105 Pa, , và thay vào (1) tính được : (Pa)
0,5đ
0.5đ
1đ
b
Với n = 1 mol. Ta có (m3), (m3),
(m3), 
+) Quá trình 2->1: Đẳng nhiệt:
 (J)
+) Quá trình 3 -> 2: Áp suất phụ thuộc tuyến tính vào nhiệt độ tuyệt đối
Phương trình của đường 3-2: 
Hay: 
= -1460 J, 6897,3 J
J
Hiệu suất: 
0.5đ
0.25đ
0.5đ
0,5đ
0,25đ
Câu 4
a
Để khối trụ lăn không trượt, điểm tiếp xúc giữa khối trụ và mặt phẳng nghiêng đứng yên tức thời chính là tâm quay tức thời.
Gọi là gia tốc góc của khối trụ quanh trục cũng chính là gia tốc góc quanh tâm quay tức thời.
 Ta có: vµ (1)
Theo định luật II Niutơn, M và m chịu các lực tác dụng thỏa mãn hệ thức sau:: (2)
 (3)
Chuyển động quanh trục quay của khối trụ: (4)
Từ (3) và (4) : (5)
Điều kiện để khối trụ lăn không trượt là: (6)
1,0đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
1,0đ
b
Gia tốc a0 của khối trụ: 
0,5đ
Gia tốc a của vật: 
0,5đ
Câu 5
a
C
A
B
VB
VC = 0
s2
s1
h
VA = 0
a
Thả cho hình trụ bắt đầu lăn xuống từ đỉnh A của mặt phẳng nghiêng, hình trụ lăn xuống B rồi tiếp tục đi trên mặt ngang và dừng lại ở C. Ta có:	
EA = mgh
EC = 0
EA – EC = Ams= m.mg(s1+s2) ( góc a đủ nhỏ Þ cosa » 1) 
mgh = m.mg(s1+s2) Þ (1)
0,5đ
0.5đ
0,5đ
b
Chọn mốc thế năng ở mặt phẳng ngang.
Cơ năng tại B có giá trị bằng công của lực ma sát trên đoạn đường BC:
Có và 	
Với: 	R: bán kính ngoài của hình trụ
	r: bán kính trong của hình trụ
	(2)	
Mặt khác trên đoạn đường s1 ta có:
	 (3)	
Từ (1), (2) và (3): 
0,5đ
1đ
 ( Họ tên, ký tên- Điện thoại liên hệ)