Đề gửi hội trại Hùng Vương năm 2015 tại Lạng Sơn môn Vật lý 10 thời gian 180 phút

1

Trường THPT Chuyên Thái Nguyên

ĐỀ GỬI HỘI TRẠI HÙNG VƯƠNG NĂM 2015 TẠI LẠNG SƠN

Môn: Vật lý 10 Thời gian: 180 phút

Bài 1 (Cơ chất điểm) Trên mặt phẳng ngang có hai khối lập phương cạnh H, cùng khối lượng M đặt cạnh nhau. Đặt

nhẹ nhàng một quả cầu có bán kính R, khối lượng m = M lên trên vào khe nhỏ giữa hai khối

hộp.

1. Hai khối hộp cách nhau một khoảng R, quả cầu đứng cân bằng

trên các khối hộp ngay sau khi đặt nhẹ lên khe hở. Tìm lực do các

khối hộp tác dụng lên quả cầu khi các vật đứng cân bằng. Biết hệ số

ma sát tĩnh giữa hai khối hộp và mặt bàn là k, tìm điều kiện của k để

quả cầu đứng cân bằng trên 2 hộp ngay sau khi đặt lên.

2. Bỏ qua mọi ma sát và vận tốc ban đầu của quả cầu. Tìm vận tốc quả cầu ngay trước khi va

đập xuống mặt phẳng ngang.

Bài 2 (Các định luật bảo toàn) Một nêm gỗ khối lượng m có tiết diện là tam giác vuông cân có thể trượt không ma sát trên mặt sàn

ngang. Hai vật nhỏ có khối lượng m và 2m nối với nhau bằng dây nhẹ vắt qua ròng rọc như hình vẽ.

Chiều dài đáy nêm là L. Bỏ qua mọi ma sát, khối

lượng dây và ròng rọc. Ở thời điểm nào đó các vật

được thả tự do. Khi vật 2m đến đáy khối, hãy xác định:

a. Độ dịch chuyển của nêm

b. Vận tốc của các vật và của nêm.

Bài 3 (Nhiệt) Một mol khí lý tưởng thực hiện chu trình thuận nghịch

1231 được biểu diễn trên hình vẽ.

- Nội năng U của một mol khí lý tưởng có biểu thức

U = kRT. Trong đó k là hệ số có giá trị tùy thuộc vào loại

khí lý tưởng (k = 1,5 ứng với khí đơn nguyên tử; k = 2,5

L m

2m

O V

p

1V 2V

2p

1p 1 2

3

M M

R

R

M

ThuVienDeThi.com

2

ứng với khí lưỡng nguyên tử); R là hằng số khí; T là nhiệt độ tuyệt đối.

- Công mà khí thực hiện trong quá trình đẳng áp 1-2 gấp n lần công mà ngoại lực thực hiện để nén khí

trong quá trình đoạn nhiệt 3-1.

1. Tìm hệ thức giữa n, k và hiệu suất H của chu trình.

2. Cho biết khí nói trên là khí lưỡng nguyên tử và hiệu suất H = 25%. Xác định n.

3. Giả sử khối khí lưỡng nguyên tử trên thực hiện một quá trình thuận nghịch nào đó được biểu diễn

trong mặt phẳng pV bằng một đoạn thẳng có đường kéo dài đi qua gốc tọa độ. Tính nhiệt dung của

khối khí trong quá trình đó.

Bài 4: Cơ vật rắn

Một quả cầu đặc đồng chất có khối lượng m, bán kính R.

Cho quả cầu quay quanh một trục nằm ngang đi qua tâm đứng

yên với tốc độ góc 0 rồi buông nhẹ cho nó rơi xuống sàn nằm

ngang. Độ cao của điểm thấp nhất của quả cầu khi bắt đầu rơi là

h. Quả cầu va chạm vào sàn rồi nẩy lên tới độ cao a2h, tính cho

điểm thấp nhất. Trong thời gian va chạm quả cầu trượt trên sàn.

Bỏ qua lực cản của không khí và sự biến dạng của quả cầu và

sàn khi va chạm. Thời gian va chạm là bé nhưng hữu hạn. Gia

tốc trọng trường là g, hệ số ma sát trượt giữa quả cầu và sàn là

. Hãy tìm:

a) điều kiện 0 để xẩy ra sự trượt trong quá trình va chạm.

b) tan, với  là góc nẩy lên như trong hình.

c) quãng đường nằm ngang d mà tâm quả cầu đi được giữa lần va chạm thứ nhất đến lần va chạm thứ

hai.

Bài 5 (Tĩnh điện)

Hai bản chữ nhật có diện tích S, chiều dài l được đặt

song song cách nhau một khoảng d. Các bản được tích

điện đến hiệu điện thế U. Một tấm điện môi hằng số  ,

bề dày d, được hút vào khoảng không giữa hai bản.

Chiều dài tấm lớn hơn l.

Hãy xác định sự phụ thuộc của lực tác dụng lên điện môi vào x trong hai trường hợp

1. Hai bản ngắt khỏi nguồn

2. Hai bản vẫn nối với nguồn. Hãy giải thích do đâu có lực hút kể trên?

 h

a2h

0

x l

ThuVienDeThi.com