Kỳ thi ôlympic năm 2012 lần thứ VIII – Cao Bằng môn thi: Vật lý - Lớp 10 thời gian: 150 phút không kể thời gian giao đề

 1
TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG KỲ THI ÔLYMPIC HÙNG VƯƠNG NĂM 2012 
LẦN THỨ VIII – CAO BẰNG MÔN THI: VẬT LÝ - LỚP 10 
Thời gian: 150’ không kể thời gian giao đề 
 ( Đề thi gồm 05 câu in trong 02 trang) 
Câu 1 (4 điểm) 
Một máng có khối lượng m, bán kính R, hình 
bán trụ đứng yên trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang (Hình 1). 
Một vật nhỏ có cùng khối lượng với máng được thả không 
vận tốc ban đầu từ mép máng sao cho nó bắt đầu 
trượt không ma sát trong lòng. Tính vận tốc của 
vật tại thời điểm khi vật trượt tới vị trí thấp hơn vị 
trí ban đầu một khoảng R/2. Tại điểm thấp nhất vật 
đè lên máng một lực bằng bao nhiêu? Trong trường 
hợp mặt phẳng ráp, hỏi hệ số ma sát giữa máng và mặt phẳng 
phải bằng bao nhiêu để máng luôn luôn đứng yên trong quá trình chuyển động của vật? Coi vật 
chuyển động trong tiết diện thẳng đứng của hình trụ. 
Câu 2 (4 điểm) 
Trên một mặt phẳng nghiêng góc α , người ta đặt một hình trụ đặc A có khối lượng m1 
= 4kg, bán kính r = 5cm, cách chân C của mặt phẳng nghiêng một đoạn 2m. Người ta xuyên 
dọc theo trục của hình trụ một thanh nhỏ không có khối lượng, tì vào các ổ bi. Dùng một sợi 
dây không giãn, có khối lượng không đáng kể, nối vào thanh lõi của hình trụ một vật B có khối 
lượng m2 = 2kg. 
a) Tìm lực căng của dây nối và 
thời gian hình trụ lăn đến C kể từ 
khi bắt đầu thả vật B khi 
góc nghiêng α = 300. 
b) Nếu α = 450 thì có hiện tượng 
gì xảy ra? 
Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 
μ = 0,2. Bỏ qua ma sát giữa các ổ bi và ma sát lăn, 
 hình trụ lăn không trượt. 
Câu 3 (4điểm) 
Cho moln 8= khí lí tưởng biến đổi theo chu trình 
 1-2-3-1 trên đồ thị TOV như H.3. Trong đó: 
1 2→ : là đoạn kéo dài qua O 
2 3→ : là đoạn thẳng song song OT 
3 1→ : là một cung parabol có một nhánh qua O. 
Biết T1=T3= 300K, T2= 400K. 
a) Vẽ lại chu trình biến đổi khí trên trong hệ toạ độ POV 
m 
m 
g
→
 R 
Hình 1 
ĐỀ CHÍNH THỨC 
A
B
αC
3
2
1
T2 
T1 
V
T
H.3 O
 2
b) Tính tổng công do khí thực hiện và công do khí nhận từ bên ngoài vào trong một chu trình. 
Lấy KmolJR ./31,8= 
Câu 4 (4 điểm) 
 Một xilanh cách nhiệt nằm ngang kín hai đầu, được chia 
làm hai ngăn nhờ một pitông mỏng có khối lượng 
m = 400g, diện tích tiết diện S = 100cm2. Pitông cách nhiệt và 
có thể dịch chuyển không ma sát bên trong xilanh. Hai ngăn của 
xilanh có hai lò xo nhẹ có độ cứng bằng nhau và bằng k = 
10N/m. 
Lò xo thứ nhất có chiều dài tự nhiên l1=50cm được gắn một đầu với đầu A của xi lanh và một 
đầu gắn với pitông, lò xo thứ hai có chiều dài tự nhiên l2 = 30cm được gắn một đầu với đầu B 
của xilanh và một đầu gắn với pitông như hình vẽ. Lúc đầu ngăn bên trái của xi lanh chứa 2g 
khí He và ngăn bên phải của xi lanh chứa 3g khí O2, áp suất khí hai bên xi lanh bằng nhau là 
1,2.105N/m2, pitông cân bằng và các lò xo dài tự nhiên. 
a) Tính chênh lệch nhiệt độ ở hai ngăn của xilanh? 
b) Nếu cho xilanh quay với vận tốc góc ω xung quanh trục thẳng đứng OZ đi qua trọng tâm 
của xi lanh thì khi có cân bằng tương đối, pitông đã dịch chuyển một đoạn 
x = 10cm. Bỏ qua sự thay đổi của nhiệt độ. Tính ω 
Câu 5 (4,0 điểm) 
Xây dựng phương án thí nghiệm, xử lí làm khớp số liệu, các phép tính sai số 
Có các dụng cụ: một chiếc cân (không có quả cân), hai nhiệt lượng kế điện có que 
khuấy, nhiệt kế, nguồn điện, ngắt điện, dây dẫn điện, cốc, nước, dầu hoả, cát để làm bì trên đĩa 
cân và đồng hồ bấm dây. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 .J kg K , nhiệt dung riêng 
của nhiệt lượng kế là 380 .J kg K . 
a) Để xác định nhiệt dung riêng của dầu người ta tiến hành đun nóng dầu và nước. Hãy xây 
dựng cơ sở lí thuyết của thí nghiệm và nêu phương án tiến hành thí nghiệm. 
b) Kết quả của quá trình thí nghiệm ghi lại được số liệu sau : 
T1(phút) 0 1 2 3 4 Nước 
t1°C 30,0 32,4 34,7 37,0 39,2 
T2 (phút) 0 1 2 3 4 Dầu 
t2°C 30,0 34,2 38,1 42,5 46,2 
Bỏ qua những sự mất mát nhiệt lượng trong quá trình nung nóng. Xác định nhiệt dung riêng 
của dầu hỏa dựa vào bảng số liệu trên. Tính sai số của phép đo. 
.........................................Hết.......................................... 
Thí sinh không được sử dụng tài liệu, cán bộ không giải thích gì thêm 
Họ và tên thí sinh:..Số báo danh: 
A B
l1 l2
O
Z
 3