TRƯỜNG THPT CHUYÊN CAO BẰNG ĐỀ TRẠI HÈ DUYÊN HẢI 2023 – LỚP 10 Thời gian : 180 phút Câu 1: ( Cơ chất điểm - điểm) Trên mặt bàn nằm ngang nhẵn, có xe khối 5m lượng m Trên xe có hai khối lập phương, khối lượng 5m m nối với sợi dây khơng m dãn, vắt qua rịng rọc có khối lượng khơng đáng kể Người ta kéo rịng rọc lực ⃗F không đổi theo phương ngang hình vẽ Hệ số ma sát trượt Hình nghỉ xe khối μt = μn = μ = 0,1 a) Hỏi độ lớn lực ⃗F xe có gia tốc a = 0,2g b) Khi gia tốc khối ròng rọc bao nhiêu? m Câu 2: ( Cơ học vật rắn - điểm) Một hình trụ đặc, đồng chất có bán kính R = 20cm, lăn không trượt mặt phẳng ngang với vận tốc v 0, đến mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α = 450 so với mặt phẳng ngang (hình vẽ 2) Tính giá trị vận tốc v 0max hình trụ lăn mặt phẳng ngang để không bị nảy lên A Lấy g = 10m/s2 A Hình α Câu 3: (Nhiệt học - điểm) Một mol khí lý tưởng thực chu trình – – – hình vẽ: – trình đoạn nhiệt; trình – có đường biểu diễn đối xứng với đường biểu diễn trình – qua đường thẳng đứng; – trình đẳng áp Tính hiệu suất chu trình theo , ,  với  hệ số đoạn nhiệt Câu 4: ( Tĩnh học - điểm) Một vòng trịn mảnh khơng dẫn điện bán kính R tích điện với mật độ điện dài  = 0.cos, với 0 số,  góc phương vị Hãy tìm mođun véc tơ cường độ điện trường a Tại tâm O đường tròn b Tại điểm M trục đường tròn cách tâm O khoảng OM = x Xét biểu thức thu x >> R Câu 5: ( Phương án thực hành - điểm) Xác định vận tốc viên đạn bắn từ súng lò xo Dụng cụ: + Súng bắn lị xo + thước dài có vạch chia đến cm + viên đạn bi Hãy thiết lập phương án đo tốc độ viên đạn bay từ súng lò xo.Gia tốc trọng trường coi biết HẾT Người đề : Vũ Thị Minh Hạnh Đàm Thị Thu Hằng HƯỚNG DẪN GIẢI Hướng dẫn giải Câu Câu – a) Có thể xảy trường hợp sau: Cơ chất - Trường hợp 1: Hai khối lập phương chuyển động, đó, điểm – lực ma sát tác dụng lên khối 5m m ma sát trượt có độ lớn điểm là: Fms1 = 5μmg, Fms2 = μmg - Gọi a gia tốc xe ta có: Fms1 + Fms2 = ma  a= μg =0,6g  không thoả mãn yêu cầu đề (loại) - Trường hợp 2: Cả hai khối lập phương đứng yên xe, gọi gia tốc xe a thì: Khối 5m: T – Fms1 =5ma Khối m: T – Fms2 = ma Suy ra: Fms2 – Fms1=4ma (1) Với xe: Fms1 + Fms2 =ma (2) Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 Từ (1) (2) ta có: Fms2 = ma mà Fms2 ≤ μmg hay a ≤ 0,04g Vậy trường hợp khơng thoả mãn u cầu tốn (loại) - Vậy xảy trường hợp khối 5m đứng yên so với xe, khối m chuyển động xe Khi đó, gọi a gia tốc xe thì: 0,5 F Với khối 5m: T – Fms1 = 5ma, T= 0,5 F −μ mg a2 = =g m 2: 0,5 (3) Với xe: Fms1 + Fms2 =ma Fms2 = μmg (4) 0,5 Từ (3) (4) suy ra: F=2(6ma – μmg) = 2,2mg Gia tốc vật (a2>a) Do dây không dãn nên khối m lại gần ròng rọc khối 5m xa rịng rọc nhiêu 0,5 Nghĩa là: a2/rr = - a1/rr 0,5 Hay: (a2 – arr ) = - (a1 –arr) arr = a1 +a = 0,2 g+ g =0,6 g 2 Suy ra: Câu – *) Động vật mặt phẳng ngang : Cơ vật rắn – điểm 0,5 mv02 I 02 Wd0   2 Vì lăn không trượt nên: v0 = ω0R, mv0 Wđ0 = I  mR 2 nên: … 0,5 *) Chọn gốc mặt ngang qua O ’(O’ trục hình trụ trụ nằm mặt nghiêng, nhận A tiếp điểm) Tại đỉnh A mặt phẳng nghiêng: 0,5 + Khi hình trụ mặt phẳng ngang, là: mv0 W0 = + mgh với h= R(1-cosα) + Khi hình trụ mặt phẳng nghiêng, điểm mà nhận A 0,5 mv tiếp điểm là: W = 0,5 3 mv0 mv *) Định luật bảo toàn cho ta: +mgh = (1) Nếu trụ khơng bị nảy lên cịn chuyển động quay quanh A Khi 0,5 mv  R (2) đó: Fht Phân tích trọng lực P thành hai thành phần: F 1= Psinα F2 = Pcosα 0,5 (3) F2 – N = Fht  N = F2 - Fht *) Vật không nảy lên N 0 hay Fht ≤ F2 (4) Từ (1), (2),(3),(4) suy ra: gR ( cos α −4 ) gR ⇒ v max = ( cos α −4 )≈0,8 m/ s v 2≤ 0,5 √ Câu – Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng ta có: Nhiệt     p0 V0 , T p0V0 , T     p0V0 T1  học – R R R điểm Cp R  CV  C  C  R  V Do C V p nên Do trình  q trình đoạn nhiệt ta có: Q23 0 p V0    1     Cơng chất khí sinh q trình  là: 0,5 0,5 U 23 CV  T3  T2   0,5 A 23  U 23 CV  T3  T2   p0 V0        Do trình   đối xứng qua đường thẳng đứng nên cơng chất khí 0,5 p V0 A 12 A 23         sinh hai trình nhau: p V0        Nhiệt lượng khí nhận trình  là: 2p V Q12 A12  U 23  0    1  Quá trình  đẳng áp: pV U 31 C V  T1  T3   0   2   A 31 p0  V1  V3  p V0   2  U12 CV  T2  T1   0,5 0,5 0,5 Câu – Điện tích dq nguyên tố MM' = dl là: Tĩnh dq = dl = 0cos Rd = 0Rcosd học - điểm λ0 R cos ϕdϕdϕdϕ dq sin α dEp = dE sin = πε L2 πε L2 = 0,5 x 0,5 R L λ R cos ϕdϕdϕdϕ 0,5 πε √( x + R )3 dEp = Chiếu dFp lên phương Ox ta được: 2 0,5 λ R cos ϕdϕdϕdϕ dEx = dEp cos = 2π ∫ dE x= E= πε √( x + R )3 λ0 R 0,5 ε √( x + R )3 a) Tại tâm O đường trịn x = nên (1) thành 0,5 λ0 E = 4ε R b) Tại điểm xa: x >> R  x2 + R2 = x2 λ0 R Exa = 4ε0 x = λ0 πR πε x điện đường tròn mang điện Câu – Cơ sở lý thuyết : Phương = R2 x2 ( ) l+ 0,5  x2 P 0,5 πε x , với p = R20 momen án thí + Một vật ném theo phương ngang từ độ cao h có tầm bay xa : nghiệm 2h điểm L=v g √ 0,5 g => Tốc độ vật ném : v = L 2h √ Bố trí tiến hành thí nghiệm : + Giữ súng nằm ngang mặt bàn cho nòng súng sát mép bàn h 0,5 L + Đo chiều cao h nòng súng + Bắn đạn chuyển động theo phương ngang + Đánh dấu vị trí đạn chạm đất Đo tầm xa L Bảng số liệu : đại lượng Lần đo độ cao h (m) tầm xa L tốc độ đạn (m) 0,5 (m/s) v1 v2 0,5 Đồ thị tuyến tính : Đặt Y = L ; X = √ 2h g = > Y = v.X Hệ số góc đồ thị  : => v = tan 0,5 Nhận xét : Như vậy, đo tốc độ bay viên đạn Với giá trị trung bình : ´v= v +v +… n ∆v ∆ L ∆h Sai số phép đo: v´ = ´ + ´ L 2h 0,5 HẾT