Đề thi môn vật lý trường THPT chuyên tỉnh Sơn La lớp 10

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XI ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ
 TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH S[N LA LỚP 10 
 ĐỀ THI ĐÈ XUẤT (Đề này có 02 trang, gồm 5 câu)
Câu 1 (4điểm): Động lực học chất điểm	
	Hình vẽ 1
x
yφ
α
Người ta truyền vận tốc đầu cho một chất điểm A trên mặt phẳng nghiêng góc α so với mặt phẳng ngang (hình vẽ 8). Xác định vận tốc của chất điểm A theo góc φ. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt nghiêng là µ=tanα và lúc đầu φ0=π/2.
Câu 2: (4 điểm) Các định luật bảo toàn
Một lò xo nằm ngang khối lượng không đáng kể, có độ cứng k=50N/m, một đầu gắn cố định, một đầu gắn với một vật nhỏ khối lượng m=500g. Vật có thể chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang, hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là µ=0,2. Ban đầu đưa vật tới vị trí lò xo giãn 10 cm rồi thả ra không vận tốc đầu. Lấy g=10m/s2.
a) Tính tốc độ cực đại của vật trong quá trình chuyển động.
b) Tìm quãng đường vật đi được cho tới khi dừng lại.
Câu 3: (4 điểm) Nhiệt học
Một khối khí lưỡng nguyên tử thực hiện một chu trình Các-nô1234. Trong đó 1-2 và 3-4 là quá trình đẳng nhiệt, các quá trình 2-3 và 4-1 là quá trình đoạn nhiệt. Cho biết V1 = 2lít, T1 = 400K, p1 = 7 atm, V2 = 5 lít, V3 = 8 lít. 
	1. Hãy tính p2, p3, p4, V4, T2
	2. Tính công do khối khí thực hiện trong từng quá trình và trong cả chu trình.
Câu 4: (4 điểm) Cơ học vật rắn
Hình vẽ 2
a
A
B
R
Một vật hình trụ bán kính R, khối lượng m, lăn không trượt từ đỉnh A của một cái nêm. Nêm có khối lượng M, chiều dài AB = l và nghiêng so với phương nằm ngang góc a. Lúc đầu cơ hệ đứng yên, sau khi vật m bắt đầu lăn thì nêm bắt đầu trượt không ma sát trên mặt bàn nằm ngang. Tất cả các chuyển động xảy ra trong mặt phẳng (Hình vẽ 2).
1. Xác định gia tốc a của trục hình trụ đối với cái nêm.
2. Tìm quãng đường s mà nêm trượt được trên mặt bàn từ lúc vật bắt đầu lăn từ đỉnh A đến lúc rời khỏi cái nêm.
3. Cho m = 1kg; M = 3kg; a = 300; 
l = 1m và lấy g = 10m/s2, hãy tính các giá trị số của a và s.
Cho biết momen quán tính của vật đối với trục của nó bằng mR2.
Hình vẽ 3
αq
q
Q
Q
Câu 5: (4 điểm) Tĩnh điện
Bốn điện tích dương q,Q,q,Qđược nối với nhau bằng năm sợi dây không giãn, có cùngchiều dài lnhư hình vẽ 3. Hãy xác định lực căng dây nối hai điện tích Q. Bỏ qua tác dụng của trọng lực.
.................HẾT.....................
 Người thẩm định	 Người ra đề
(Kí, ghi rõ Họ tên-Điện thoại liên hệ) 	
	Ngô Quang Tuấn
 Điện thoại liên hệ: 0983054867
HƯỚNG DẪN CHẤM
MÔN: VẬT LÝ, LỚP 10
Lưu ý: Các cách giải khác hướng dẫn chấm, nếu đúng cho điểm tối đa theo thang điểm đã định.
Câu
Nội dung
Điểm
1
φ
Có 
0,5
	(1)	
0,5
Có gia tốc tiếp tuyến:
0,5
	(2)	
0,5
Từ (1) và (2); ta có: at = - ax	
hay nguyên hàm hai vế
0,5
Tại thời điểm ban đầu t=0: vx=0; v=v0 C=v0
	(3)	
0,5
Mặt khác: 
0,5
0,5
Câu 2
a) Sau khi thả, lò xo bị dãn, kéo vật về VTCB O (vị trí lò xo không biến dạng), đồng thời vật chịu tác dụng của lực ma sát trượt. Vật có tốc độ lớn nhất tại vị trí M lực đàn hồi cân bằng với lực ma sát trượt. 
=0,02m
0,5
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng
0,5
 =0,8m/s
0,5
b) Vật đứng yên khi vận tốc bằng 0 và lực đàn hồi cân bằng với lực ma sát nghỉ.
	Khi đó: =0,02m
0,5
* Xét chuyển động của vật từ lúc thả vật chuyển động nhanh dần, vượt qua O đến lúc vận tốc bằng 0 lần thứ nhất, lò xo bị nén 
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng:
0,5
Thay số giải phương trình được =0,06m>sau đó vật tiếp tục chuyển động.
Giai đoạn này vật đi được quãng đường S1==0,16m
0,5
* Xét chuyển động của vật từ lúc từ lúc lò xo bị nén , đến lúc vận tốc bằng 0 lần thứ hai, giả sử lúc này lò xo bị dãn 
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng:
0,5
Thay số giải phương trình được =0,02m=sau đó vật dừng lại không chuyển động nữa.
Giai đoạn này vật đi được quãng đường S2==0,08m
0,5
* Quãng đường tổng cộng vật đi được cho đến khi dừng lại là
	S=S1+S2=0,24m
0,5
Câu 3
1. Tính các thông số trạng thái
 =2,8(atm	)	
0,25
=1,45(atm) 	
0,5
 =331(K)=T4	
0,5
=3,6(atm)	
0,5
 =3,2 (lít)	
0,25
2. Tính công trong các quá trình
0,25
0,5
0,25
0,5
A=A12+A23+A34+A41= 230 J	
0,5
Câu 4
1. Các lực tác dụng vào hình trụ
Theo trục Ox: 
0,25
Theo trục Oy: 	
0,25
Xét sự quay của hình trụ:
x
a
C
C
y
0,25
(với sự lăn không trượt )
Xét nêm trong hệ quy chiếu gắn với nêm: 
0,25
N'=N; F'ms=Fms
Từ (1) và (3) tìm được: 
0,5
Từ (2)(3)(4) tìm được:
0,5
Từ (*) và (**) tính được 
0,5
Ta tính được: 
0,5
2. Ta có: và ; Từ đó 
0,5
3. Thay số ta được: a = 80/21 m/s2, s = (m)	
0,5
Câu 5
Vẽ hình phân tích lực 
0,5
F
T
F1
T
T
t
T
q
Q
F
F
F
f
Gọi t là lực căng dây nối hai điện tích Q; T là lực căng các dây nối còn lại; f là lực tương táctĩnh điện giữa hai điện tích q; F1 là lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích Q; F là lực tương tác giữa các cặp điện tích q và Q. Xét điện tích q ở trạng thái cân bằng, theo phương Ox, ta có:
 f+2Fcos300=2Tcos300
 +2 = 2T 
0,5
T=	
0,5
Xét điện tích Q ở trạng thái cân bằng. Theo phương Oy, ta có:
 t + 2Tcos600=F1+2Fcos600
t + 2T.= +2.
0,5
 t = – T 
0,5
Thay ( 1 ) vào ( 2 ), ta được:
t = - 
0,5
t=
0,5
Chú ý: Nếu Q thì dây nối này không căng.