TRƯỜNG THPT LẠNG GIANG SỐ I ĐỀ THI KHẢO SÁT LẦN II – NĂM HỌC 2011 -2012 MÔN THI: VẬT LÝ LỚP 10 Thời gian làm bài: 90 phút. HỌ VÀ TÊN: …………………………………………. SỐ BÁO DANH:……………………………. Bài 1.(2đ) Tính: a. Động năng của một viên đạn có khối lượng 20 g chuyển động với vận tốc 0,4 km/s. b. Thế năng đàn hồi của một lò xo có độ cứng 0,6N/mm đang bị giãn 10cm. c. Động lượng của một ô tô tải có khối lượng 50 tấn chuyển động với vận tốc 54km/h. d. Động lượng của hệ hai vật có khối lượng m 1 = 1kg, m 2 = 2kg chuyển động với các vận tốc tương ứng v 1 = 20m/s và v 2 = 10m/s. Biết các véc tơ vận tốc của chúng hợp với nhau góc 60 0 . Bài 2. (1,5đ) một vật được thả rơi tự do từ độ cao h so với mặt đất. Khi động năng của vật bằng hai lần thế năng thì vận tốc của vật là 10m/s. Lấy g = 10m/s 2 . Chọn mốc tính thế năng tại mặt đất. a. Tính độ cao h. b. Tính thời gian từ lúc thế năng bằng hai lần động năng đến lúc động năng bằng hai lần thế năng. Bài 3. (2đ) Một viên đạn có khối lượng 100g đang bay theo phương ngang với vận tốc 200m/s thì cắm vào một tấm gỗ, xuyên vào 5cm thì dừng lại. Tính lực cản do tấm gỗ tác dụng vào viên đạn bằng hai cách: a. Áp dụng định luật II Niu Tơn. b. Áp dụng định lý biến thiên động năng. Bài 4.(1đ) Nén đẳng nhiệt một khối khí làm cho thể tích của nó giảm đi 2 lít thì áp suất của nó tăng thêm 20mmHg. Giữ nhiệt độ không đổi và tiếp tục giảm thể tích của khối khí thêm 1 lít nữa thì áp suất của khối khí tăng tiếp thêm 12 mmHg. Tính áp suất và thể tích ban đầu của khối khí. Bài 5. (1đ) Thả 100g sắt ở 120 0 C, 200g nhôm ở 90 0 C vào 200g nước. Trong quá trình cân bằng nhiệt, nhiệt lượng mà nước thu vào gấp 3 lần nhiệt lượng mà sắt tỏa ra. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Biết nhiệt dung riêng của các chất là: 2 Fe Al H O J J J C 0,46 , C 0,92 , C 4,14 g.K g.K g.K = = = a. Tính nhiệt lượng mà sắt tỏa ra trong quá trình trao đổi nhiệt. b. Tính nhiệt độ ban đầu của nước. Bài 6.(1đ) Một vật có khối lượng 10kg được kéo trượt đều trên mặt phẳng ngang với vận tốc 4m/s bởi lực kéo F có hướng chếch lên và hợp với đường nằm ngang góc 30 0 . Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là µ = 0,2, lấy g = 10m/s 2 . a. Tính độ lớn của lực F. b. Tính công của lực F thực hiện trong 2s. Bài 7. (1,5đ) Một hệ cơ học được bố trí như hình vẽ: Vật m = 1kg được đặt trên mặt bàn nằm ngang và được giữ bởi hai sợi dây d và d’. Lò xo có độ cứng K = 100N/m ban đầu bị giãn 10cm. Đốt sợi dây d’, vật m trượt trên bàn 20cm thì dừng lại. Lấy g = 10m/s 2 . a. Tính hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt bàn. b. Tính vận tốc lớn nhất của vật trong quá trình chuyển động. ……………………… HẾT ………………………… d’ d DAP AN VA THANG DIEM a. Wđ = 1600J 0,5đ b. Wt = 3J 0,5 c. P = 750 000 kg.m/s 0,5 Câu 1 d. he 1 m P P . 3 10 3 kg. s   = =     0,5 a. Gọi A là vị trí thả vật, B là vị trí vật chạm đất , M là vị trí tại đó động năng gấp 2 thế năng. Ta có: 2 M tM dM dM M 3 3 1 W W W .W . m.v 2 2 2 = + = = A W m.g.h= Do cơ năng được bảo toàn nên: ( ) 2 2 M M A M 3.v 3 1 300 W W . .m.v m.g.h h 7,5 m 2 2 4g 40 = ⇔ = ⇔ = = = 0,5 Câu 2. 1,5Đ b. Ta có: W M = 3W tM = 3.m.g.z M . Do W M = W A nên ta có mgh = 3mg.z M . Suy ra z M = 2,5 mét. Gọi N là điểm mà tại đó thế năng bằng hai lần động năng. Ta co W N = W tN + W đN = 1,5.W tN = 1,5.mg.z N . Vì W N = W A nên: mgh = 1,5.mg.z N . Suy ra z N = 5 mét. Thời gian vật chuyển động từ A đến N là: ( ) AN 2.AN 2.2,5 t 0,5 s g 10 = = = Thời gian vật chuyển động từ A đến M là: ( ) AM 2.AM 2.5 t 1 s g 10 = = = Thời gian từ lúc vật có thế năng gấp hai lần động năng đến lúc vật có động năng gấp hai lần thế năng là: ( ) MN t 1 0,5 0,293 s= − = 1 Câu 3. 2Đ a. Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên đạn: Gia tốc của viên đạn khi xuyên vào tấm gỗ là: 2 2 2 2 0 2 v v 0 200 m a 400000 2.s 2.0,05 s − −   = = = −     Áp dụng định luật II Niu tơn ta có: ( ) c c F m.a F m.a 0,05. 400000 20000N − = → = − = − − = 1 A B M N + b. Lực cản do gỗ tác dụng vào viên đạn thực hiện công âm Fc c A F .s= − làm cho động năng của viên đạn giảm từ giá trị 2 d0 0 1 W mv 1000J 2 = = đến giá trị Wd = 0. Áp dụng định lý biến thiên động năng cho viên đạn ta có: W d – W d0 = A Fc . Suy ra: c 0 1000 F 20000N 0,05 − = − = 1 Câu 4 1Đ Gọi P là áp suất ban đầu, V là thể tích ban đầu của khối khí. Khi thể tích thể tích giảm 2 lít, áp suất của khối khí tăng thêm 20mmHg. Áp dụng định luật Bôi lơ – Mariot ta có: ( ) ( ) P.V P 20 . V 2= + − Theo đề, Khi thể tích giảm 3 lít thì áp suất của khối khí tăng thêm 32mmHg. Vậy ta có: ( ) ( ) P.V P 32 . V 3= + − Giải hệ hai phương trình trên ta được: P = 160mmHg, V = 18 lít. 1 a. Theo đề, nhôm tỏa nhiệt. Nhiệt lượng mà nhôm tỏa ra bằng 2/3 nhiệt lượng mà nước thu vào. Vậy nhiệt lượng mà nhôm tỏa ra gấp đôi nhiệt lượng mà sắt tỏa ra. Gọi θ là nhiệt độ của hệ khi có sự cân bằng nhiệt. Nhiệt lượng của sắt và nhôm tỏa ra trong quá trình trao đổi nhiệt là: ( ) ( ) Fe Al Q 100.0,46. 120 Q 200.0,92. 90 = − θ = − θ Do Al Fe Q 2.Q= Ta suy ra: θ = 60 Từ đó ta tính được nhiệt lượng mà sắt tỏa ra là Q fe = 100.0,46.(120-60) = 2760J Nhiệt lượng mà nước thu vào là Q nc = 3.Q fe = 8280J. 0,5 Câu 5. 1Đ b. Từ công thức Q nc = m nc .C nc .∆t. Suy ra độ tăng nhiệt độ của nước là nc nc nc Q 8280 t 10 m .C 200.4,14 ∆ = = = Vậy nhiệt độ ban đầu của nước là t = θ - 10 = 50 0 C. 0,5 a. Phân tích F thành hai thành phần như hình vẽ: Trong đó: 1 3 F F.cos F,. 2 = α = có tác dụng kéo vật. 2 1 F F.sin F. 2 = α = có tác dụng làm giảm áp lực của vật lên mặt sàn. Áp lực của vật lên mặt sàn khi đó là: 2 1 N P F 100 F. 2 = − = − Lực ma sát tác dụng vào vật khi đó có độ lớn: ms 1 F .N 0,2 100 F. 20 0,1.F 2   = µ = − = −     Vì vật trượt đều, nên theo định luật I Niu Tơn thì F1 và Fms có cùng độ lớn: ( ) 3 40 F. 20 0,1.F F 20,7 N 2 3 0,2 = − → = = + 0,5 Câu 6. 1Đ b. Công của lực F thực hiện trong 2s là: ( ) ( ) 3 A F.s.cos F.v.t.cos 20,7.10.2. 207 3 J 358,5 J 2 = α = α = = = 0,5 a. Ban đầu lò xo dự trữ thế năng đàn hồi 2 t 1 W .K. l 0,5J 2 = ∆ = Khi đốt sợi dây d’, lò xo co lại, lực đàn hồi của lò xo thực hiện công dương để kéo vật chuyển động, thế năng của lò xo giảm dần đến 0. Cho đến khi lò xo trở về chiều dài tự nhiên, công của lực đàn hồi do lò xo thực hiện đúng bằng thế năng mà lò xo dự trữ ban đầu. Fdh t A W 0,5J= = Khi vật trượt trên bàn, lực ma sát do bàn tác dụng vào vật thực hiện công âm: ms ms ms A F .s F .0,2= − = − Gọi A là vị trí đầu, B là vị trí cuối của vật. Áp dụng định lý biến thiên động năng cho vật trên đoạn đường AB ta có: dB dA dh ms ms W W A A 0 0,5 F .0,2− = + ⇔ = − . Suy ra: Fms = 2,5N. Từ đó suy ra hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là: ms F 0,25 N µ = = 0,5 Câu 7 F 1 F 2 F P F ms b. Xét trên đoạn đường đầu tiên ( trong 10cm đầu, khi sợi dây d vẫn còn căng), vật chịu tác dụng của lực căng T và lực ma sát Fms. Do dây nối với lò xo, nên lực căng T có độ lớn bằng lực đàn hồi của lò xo. Khi lò xo co lại thì lực T giảm dần. Do lực ma sát trượt không phụ thuộc vào vận tốc nên Fms không đổi trong suốt quá trình chuyển động của vật. Ban đầu, khi T>Fms, vận tốc của vật tăng. Hết giai đoạn đó thì T<Fms thì vận tốc của vật giảm. Vậy ta suy ra, vận tốc của vật lớn nhất khi vật ở vị trí C, tại đó T = Fms = 2,5N. Nhưng T = F dh . Vậy vận tốc của vật cực đại khi F dh = 2,5N (lúc đó vật ở C) Khi vật ở C, độ giãn của lò xo là dh F 2,5 l' 0,025m 2,5cm K 100 ∆ = = = = thế năng đàn hồi của lò xo là: 2 t 1 W ' .100.0,025 0,03125J 2 = = Trên đoạn đường từ A đến C: Công mà lực căng T thực hiện (cũng chính là công của lực đàn hồi) có giá trị bằng độ giảm thế năng đàn hồi của lò xo: ' ' dh t t A W W 0,5 0,03125 0,46875J= − = − = Công mà lực ma sát thực hiện là công âm có giá trị: ' ms ms A F .AC 2,5.0,075 0,1875J= − = − = Độ biến thiên động năng là: ' ' dC dA dC dh ms W W W A A 0,46875 0,1875 0,28125J− = = + = − = Từ đó ta tính được vận tốc tại C là: dC C 2.W 2.0,28125 v 0,75m / s m 1 = = = 1 Lưu ý: Học sinh làm theo cách khác, nhưng có kết quả đúng, lập luận chặt chẽ. Vẫn được điểm tối đa. T Fms T Fms T Fms A C B . TRƯỜNG THPT LẠNG GIANG SỐ I ĐỀ THI KHẢO SÁT LẦN II – NĂM HỌC 20 11 -20 12 MÔN THI: VẬT LÝ LỚP 10 Thời gian làm bài: 90 phút. HỌ VÀ TÊN: …………………………………………. SỐ BÁO DANH:……………………………. Bài 1. (2 ). ma sát tác dụng vào vật khi đó có độ lớn: ms 1 F .N 0 ,2 10 0 F. 20 0 ,1. F 2   = µ = − = −     Vì vật trượt đều, nên theo định luật I Niu Tơn thì F1 và Fms có cùng độ lớn: ( ) 3 40 F. 20 0 ,1. F. là: ( ) AM 2. AM 2. 5 t 1 s g 10 = = = Thời gian từ lúc vật có thế năng gấp hai lần động năng đến lúc vật có động năng gấp hai lần thế năng là: ( ) MN t 1 0,5 0 ,29 3 s= − = 1 Câu 3. 2 a. Chọn chiều