Lớp 10

Bộ 5 đề thi chọn HSG Vật Lý 10 năm 2021 Trường THPT Thủ Thiêm có đáp án

Mời các em học sinh lớp 10 cùng tham khảo:

Nội dung tài liệu Bộ 5 đề thi chọn HSG Vật Lý 10 năm 2021 Trường THPT Thủ Thiêm có lời giải chi tiết để có thể ôn tập và củng cố các kiến thức môn Vật Lý 10, chuẩn bị tốt cho kì thi tuyển chọn học sinh giỏi năm học 2020-2021 sắp tới. Chúc các em học tập tốt và đạt kết quả cao.

TRƯỜNG THPT THỦ THIÊM

ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG

NĂM HỌC 2020-2021

MÔN: VẬT LÝ 10

Thời gian làm bài: 150 phút

 

1. ĐỀ SỐ 1

Bài 1 (4 điểm):

Một vật rơi tự do đi được 10m cuối cùng của quãng đường trong khoảng thời gian 0,25s. Cho g = 9,8m/s2. Tính:

  a. Vận tốc của vật khi chạm đất và độ cao từ đó vật bắt đầu rÆ¡i?

  b. Giả sá»­ cÅ©ng từ độ cao này người ta ném thẳng đứng một vật thứ hai (cùng một lúc với khi thả vật thứ nhất rÆ¡i tá»± do). Hỏi phải ném vật thứ hai với vận tốc ban đầu có hướng và độ lớn  nhÆ° thế nào để vật này chạm mặt đất trước vật rÆ¡i tá»± do 1 giây.

Bài 2 (4 điểm):

Một vật có trọng lượng P=100N được giữ đứng yên trên mặt phẳng nghiêng góc α bằng lực F có phương nằm ngang (hình 2). Biết tanα=0,5 và hệ số ma sát trượt μ=0,2. Lấy g=10m/s2.

  1. Tính giá trị lực F lớn nhất.
  2. Tính giá trị lực F nhỏ nhất.

Bài 3 (3 điểm):  

Một thanh AB dài 2m khối lượng m = 2kg được giữ nghiêng một góc α trên mặt sàn nằm ngang bằng một sợi dây nằm ngang BC dài 2m nối đầu B của thanh với một bức tường thẳng đứng; đầu A của thanh tá»±a lên mặt sàn. Hệ số ma sát giữa thanh và mặt sàn bằng √3/2 (nhÆ° hình 3).

  1. Tìm các giá trị của α để thanh có thể cân bằng.
  2. Tính các lực tác dụng lên thanh và khoảng cách AD từ đầu A của thanh đến góc tường D khi góc α = 450. Lấy g = 10m/s2.

Bài 4 (4 điểm):

Một quả cầu nặng m=100g được treo ở đầu một sợi dây nhẹ, không co dãn, dài l=1m (đầu kia của dây cố định). Truyền cho quả cầu ở vị trí cân bằng một vận tốc đầu v0 theo phương ngang. Khi dây treo nghiêng góc α =30o so với phương thẳng đứng thì gia tốc của quả cầu có phương ngang. Cho g=10m/s2, bỏ qua mọi ma sát.

  1. Tìm vận tốc v0.
  2. Tính lực căng dây và vận tốc của vật tại vị trí có góc lệch a = 40o.

Bài 5 (3 điểm):

  Có 1 g khí Heli (coi là khí lý tưởng đơn nguyên tá»­) thá»±c hiện một chu trình: 1 – 2 – 3 – 4 – 1 được biểu diễn trên giản đồ P-T nhÆ° hình 5.

Cho P0 = 105Pa; T0 = 300K.

  1. Tìm thể tích của khí ở trạng thái 4.
  2. Hãy nói rõ chu trình này gồm các đẳng quá trình nào. Vẽ lại chu trình này trên giản đồ P-V và trên giản đồ V-T (cần ghi rõ giá trị bằng số và chiều biến đổi của chu trình).

Bài 6 (2 điểm):  Thí nghiệm thá»±c hành

Xác định khối lượng của thanh gỗ.

Cho các đồ dùng :

          1 thanh gỗ cứng hình hộp chữ nhật, kích thước 800 × 20 × 15 (mm);

          1 giá thí nghiệm.

          1 thước thẳng có vạch chia mm;

          1 hộp quả cân (đủ loại từ nhỏ đến lớn);

          1 bút nỉ;

          1 dây nhá»±a nhỏ.

Yêu cầu :

+ Nêu phương án thí nghiệm xác định khối lượng của thanh gỗ đó.

+ Nêu cách tính sai số của phép đo.

ĐÁP ÁN

Bài 1.  (4,0 điểm)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4 điểm)

a. Chọn gốc tọa độ tại nơi thả vật, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc thả vật.

Tại A (tại mặt đất ): 
({y_A} = h = frac{{g,{t_A}^2}}{2}quad (1))

 Tại B (cách mặt đất 10m) :

(begin{array}{l}
{y_B} = h – 10 = frac{{g,{t_B}^2}}{2}quad (2)\
{t_A} – {t_B} = 0,25,squad  to quad {t_B} = {t_A} – 0,25quad (3)
end{array})

Từ (1) và (2) ta có :
(frac{{g{t_A}^2}}{2} = frac{{g{t_B}^2}}{2} + 10quad (4))

Thay (3) vào (4) ta có :

(begin{array}{l}
g{t_A}^2 = g{left( {{t_A} – 0,25} right)^2} + 20quad \
 to quad 4,9{t_A} = 0,6125 + 20quad  to quad {t_A} = 4,2066,s\
 Rightarrow quad {v_A} = g{t_A} = 9,8.4,2066 = 41,225,m/s\
h = frac{{g.{t_A}^2}}{2} = 86,71,m\
b.\
{y_A} = h = {v_0}.t{‘_A} + frac{{gt{‘_A}^2}}{2}quad (t{‘_A} = {t_A} – 1 = 3,2066s)\
 Rightarrow {v_0} = 11,33m/s
end{array})

và ném xuống.

0,5

 

0,5

 

 

0,5

0,25

 

0,25

0,5

0,5

 

 

0,5

0,5

 

Bài 2.  (4,0 điểm)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4 điểm)

a) Lực F có giá trị lớn nhất khi vật có xu hướng đi lên. Khi đó các lực tác dụng lên vật như hình vẽ. Do vật cân bằng nên:

(vec N + vec F + {vec F_{ms}} + vec P = vec 0)

Chiếu lên phương mặt phẳng nghiêng và phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng ta được:

(begin{array}{l}
{F_{ms}} = Fcos alpha  – Psin alpha \
N = Fsin alpha  + Pcos alpha \
Do:{F_{ms}} le mu N Rightarrow F le frac{{P(sin alpha  + mu cos alpha )}}{{cos alpha  – mu sin alpha }}\
 = frac{{P(tan alpha  + mu )}}{{1 – mu tan alpha }}\
 Rightarrow {F_{max }} = frac{{P(tan alpha  + mu )}}{{1 – mu tan alpha }}
end{array})

Thay số ta được: 

({F_{max }} approx 77,8N).

b) Lực F có giá trị nhỏ nhất khi vật có xu hướng đi xuống. Khi đó lực ma sát đổi chiều so với hình vẽ. Do vật cân bằng nên:

(vec N + vec F + {vec F_{ms}} + vec P = vec 0)

Chiếu lên phương mặt phẳng nghiêng và phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng ta được:

(begin{array}{l}
{F_{ms}} =  – Fcos alpha  + Psin alpha \
N = Fsin alpha  + Pcos alpha \
Do:{F_{ms}} le mu N Rightarrow F ge frac{{P(sin alpha  – mu cos alpha )}}{{cos alpha  + mu sin alpha }} = frac{{P(tan alpha  – mu )}}{{1 + mu tan alpha }}\
 Rightarrow {F_{min }} = frac{{P(tan alpha  – mu )}}{{1 + mu tan alpha }}
end{array})

Thay số ta được: 
({F_{max }} approx 27,27N)

 

 

 

0,5

 

 

0,5

 

 

0,5

 

 

 

 

 

0,5

 

0,5

 

0,5

 

 

0,5

 

 

0,5

–(Nội dung tiếp theo của phần đáp án, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)–

2. ĐỀ SỐ 2

Câu 1: Trên cùng một đường thẳng đứng, người ta ném đồng thời hai vật theo phương ngang. Vật A ở độ cao h1 và vật B ở độ cao h2 (so với sàn nằm ngang) với các vận tốc ban đầu tương ứng là v01 và v­02. Bỏ qua mọi lực cản. Lấy g = 10 m/s2.

  1. Cho h1 = 80 m và v01 = 10 m/s. Viết phương trình quỹ đạo của vật A. Tìm khoảng cách từ vị trí ném vật A đến điểm mà vật A chạm sàn lần đầu tiên.
  2. Vật B va chạm đàn hồi với sàn, nẩy lên và rơi xuống sàn lần thứ hai cùng một vị trí và cùng thời điểm với vật A chạm sàn lần đầu tiên. Tìm tỷ số v01/v02 và h1/h2.

Câu 2: Con lắc đơn gồm sợi dây có chiều dài l = 1 m, khối lượng m = 500 g, được treo vào một điểm cố định. Kéo con lắc khỏi vị trí cân bằng sao cho dây treo hợp phương thẳng đứng góc a0 = 600 rồi thả nhẹ. Khi vật chuyển động đến vị trí dây treo hợp phương thẳng đứng góc a = 300 thì va chạm đàn hồi với mặt phẳng cố định thẳng đứng. Bỏ qua mọi ma sát, dây không giãn. Lấy g = 10m/s2.(Hình vẽ 1)

  1. Tìm vận tốc của vật và lực căng sợi dây ngay trước khi vật va chạm với mặt phẳng.
  2. Tìm độ cao lớn nhất mà vật đạt được sau lần va chạm thứ nhất.

Câu 3: Một xilanh đặt nằm ngang, hai đầu kín, có thể tích 2V0 và chứa khí lí tưởng ở áp suất p0. Khí trong xilanh được chia thành hai phần bằng nhau nhờ một pit-tông mỏng, cách nhiệt có khối lượng m. Chiều dài của xilanh là 2l. Ban đầu khí trong xilanh có nhiệt độ là T0, pit-tông có thể chuyển động không ma sát dọc theo xi lanh.

  1. Nung nóng chậm một phần khí trong xilanh để nhiệt độ tăng thêm DT và làm lạnh chậm phần còn lại để nhiệt độ giảm đi DT. Hỏi pit-tông dịch chuyển một đoạn bằng bao nhiêu khi có cân bằng?
  2. Đưa hệ về trạng thái ban đầu (có áp suất p0, nhiệt độ T0). Cho xilanh chuyển động nhanh dần đều theo phương ngang dọc theo trục của xi lanh với gia tốc a thì thấy pit-tông dịch chuyển một đoạn x so với vị trí cân bằng ban đầu. Tìm gia tốc a. Coi nhiệt độ không đổi khi pit-tông di chuyển và khí phân bố đều.

–(Nội dung tiếp theo của đề và phần đáp án, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)–

3. ĐỀ SỐ 3

Câu 1( 4 điểm).

Từ trên cao người ta thả rơi một hòn bi, sau đó t giây người ta thả một cái thước dài cho rơi thẳng đứng, trong khi rơi thước luôn thẳng đứng. Ban đầu điểm cao nhất của thước thấp hơn độ cao ban đầu của hòn bi là 3,75m. Khi hòn bi đuổi kịp thước thì chênh lệch vận tốc giữa hai vật là 5m/s. Sau khi đuổi kịp thước 0,2s thì bi vượt qua được thước. Tìm khoảng thời gian t, quãng đường mà đã đi được cho đến lúc đuổi kịp thước và chiều dài của thước. ( lấy g = 10m/s2)

Câu 2( 4 điểm).

Một tấm ván khối lượng M = 2kg có thể trượt không ma sát trên mặt sàn nằm ngang và khối gỗ khối lượng m = 1kg đặt tiếp xúc và nối với nhau bằng một sợi dây mắc qua một ròng rọc( bỏ qua khối lượng của ròng rọc và sợi dây không dãn). Hệ số ma sát trượt giữa gỗ và ván là 0,3. Tác dụng vào tấm ván lực F = 9N theo phương song song với mặt sàn. Hỏi sau thời gian t = 0,5s kể từ lúc tác dụng lực F thì gỗ trượt quãng đường bao nhiêu so với ván. ( lấy g = 10m/s2)

–(Nội dung tiếp theo của đề và phần đáp án, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)–

4. ĐỀ SỐ 4

Câu 1: (4 điểm)

      Câu 1.1 ( 2 điểm ): Trên sân ga một người đi bộ dọc theo đường sắt bên một đoàn tàu đang chuyển động. Nếu người đó đi cùng chiều với đoàn tàu thì tàu sẽ vượt qua người trong khoảng thời gian t1 = 2,5 phút. Nếu người đi ngược chiều với tàu thì thời gian từ lúc gặp đầu tàu đến lúc gặp đuôi tàu là t2 = 70 giây. Tính thời gian từ lúc gặp đầu tàu đến lúc gặp đuôi tàu trong hai trường hợp:

    a. Người đứng yên nhìn đoàn tàu đi qua.

    b. Tàu đứng yên người đi dọc bên đoàn tàu.

     Câu 1.2 ( 2điểm ): Hai xe ô tô bắt đầu chuyển động thẳng, nhanh dần đều hướng đến một ngã tÆ° nhÆ° hình vẽ 1. Tại thời điểm ban đầu, xe 1 ở A với OB = |x01| và có gia tốc a1; xe 2 ở B với OB = |x02| và có gia tốc a2.

Cho a1 = 3m/s2, x01 = -15m;   a2= 4m/s2, x02 = -30m

a. Tìm khoảng cách giữa chúng sau 5s kể từ thời điểm ban đầu.

b. Sau bao lâu hai chất điểm lại gần nhau nhất? Tính khoảng cách giữa chúng lúc đó.     

Câu 2 ( 4 điểm ): Một hộp chứa cát ban đầu đứng yên, được kéo trên sàn ngang bằng một sợi dây chịu được sức căng cực đại là Tmax. Hệ số ma sát giữa hộp và sàn là µ. Góc hợp bởi dây và phương ngang là .

   a. Tính gia tốc của hộp biết lá»±c kéo tác dụng vào dây là F.

   b. Để kéo được lượng cát lớn nhất thì góc  phải là bao nhiêu?

    Áp dụng bằng số: Tmax= 500N, µ = 0,25.

   c. Trọng lượng tổng cộng của hộp cát ứng với góc  tính được ở

 câu b là bao nhiêu?

–(Nội dung tiếp theo của đề và phần đáp án, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)–

5. ĐỀ SỐ 5

Câu 1 – Động học chất điểm (4 điểm)

          Hai vật được ném đồng thời từ một điểm với vận tốc nhÆ° nhau cùng bằng v0 = 40m/s.  Một vật được ném lên theo phÆ°Æ¡ng thẳng đứng, còn vật kia được ném lên dưới một góc a = 600 so với phÆ°Æ¡ng ngang. Hãy tìm:

     a. Vận tốc tÆ°Æ¡ng đối giữa hai vật?

     b. Khoảng cách giữa hai vật sau 1s kể từ lúc bắt đầu ném?

Câu 2 – Động lực học chất điểm (4 điểm)

Một vật đang chuyển động trên đường ngang với vận tốc 20m/s thì trượt lên một cái dốc dài 100m, cao 10m. Tìm gia tốc của vật khi lên dốc. Vật có lên tới được đỉnh dốc không? Nếu có, hãy tìm vận tốc của vật tại đỉnh dốc và thời gian lên dốc? Cho biết hệ số ma sát giữa vật và mặt dốc là µ= 0,1. Lấy g = 10m/s2.

–(Nội dung tiếp theo của đề và phần đáp án, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)–

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Bộ 5 đề thi chọn HSG Vật Lý 10 năm 2021 có đáp án Trường THPT Thủ Thiêm. Äá»ƒ xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net Ä‘ể tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh Ã´n tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button