Đề thi học sinh giỏi môn vật lý có đáp án

S GIO DC & O TO BèNH NH
TRNG THPT TRNG VNG
THI CHN HC SINH VO I TUYN VT Lí LP 10
năm học 2009-2010
(Thời gian làm bài: 120 phút, không kể thời gian giao đề)
Bi1: u di ca mt lc k treo trong mt bung thang mỏy cú múc mt vt khi lng
m = 2 kg. Cho bit bung thang mỏy ang chuyn ng nhanh dn u theo phng thng ng
v lc k ang ch 15 N. Ly gia tc ri t do g = 10 m/s
2
. Bung thang mỏy ang chuyn ng
Bi 2: Mt vt nh cú khi lng m = 0,1 kg c treo vo mt u si dõy nh
khụng dón, u cũn li ca si dõy c buc cht vo im c nh O. Cho vt
m chuyn ng theo qu o trũn nm trong mt phng thng ng vi tõm O
v bỏn kớnh r = 0,5 m (hỡnh bờn). B qua sc cn ca khụng khớ v ly gia tc
ri t do g = 10 m/s
2
. Cho bit vn tc ca vt khi i qua v trớ cao nht ca qu
o l v = 5 m/s. Lc cng ca si dõy khi vt i qua v trớ cao nht ca qu
o?
Bi 3: Nc phun ra t mt vũi t trờn mt t vi tc ban u v
0
nht nh. Gúc gia vũi
v mt t tng dn t 0 n 90
0
. Tm bay xa L ca nc bin i nh th no ?
Bi 4: Một lợng khí lý tởng ở 27
0
C đợc biến đổi qua 2 giai đoạn: Nén đẳng nhiệt đến áp suất gấp đôi, sau
đó cho giãn nở đẳng áp về thể tích ban đầu.
1)Biểu diễn quá trình trong hệ toạ độ p-V và V-T.
2)Tìm nhiệt độ cuối cùng của khí.

Bi 5:Mt cỏi ph chuyn ng sang mt con sụng rng 1km, thõn ph luụn vuụng gúc vi b sụng.
Thi gian ph sang sụng l 15phỳt. Vỡ nc chy nờn ph trụi xuụi 500m v phớa h lu so vi
v trớ ban u. Tớnh vn tc ca dũng nc, vn tc ca ph i vi nc v vn tc ca ph i
vi b?
HT
v
r
o
r
P N THI VT Lí LP 10 VO I TUYN NM HC 2009-2010
B1
HD: Số chỉ lực kế bằng lực căng của lò xo tác dụng lên vật. Chọn HQC gắn với thang máy, chiều dơng hớng lên ta
có:
0 0
qt
T P F T P ma+ + = + =
ur ur uur ur ur r
(a là gia tốc của thang máy). Chiếu các véc tơ lên chiều dơng ta có (giả sử
a
r

hớng lên):
15 20
0 2,5( / )
2
T P
T P ma T P ma a m s
m

= = + = = =

< 0
a
r
ngợc chiều dơng
a
r
hớng
xuống Thang máy chuyển động nhanh dần đều xuống dới với gia tốc a=2,5m/s
2
.
B2
HD: Chọn trục tọa độ có phơng đứng, chiều dơng hớng xuống. áp dụng định luật II Niutơn cho vị trí cao nhất của
vật ta có:
2 2
0,1.5
10.0,1 4
0,5
ht
mv
T P ma T N
R
+ = = = =
B3
HD:
2
0
v .sin22
L .Do
g
=

từ 0 90
0
22 từ 0 đến 180
0
Mà sin = sin (180
-
- B) có 2 giá trị của cho cùng giá trị L
* Khi 0 90
0
; tăng thì sin 2 tăng L giảm
* 22 > 90
0
thì tăng L giảm
Mặt khác L lớn nhất khi sin 2 lớn nhất hay
sin 2 = 1 22 = 90
0
= 45
0
B4
1)Theo bài ra ta vẽ đợc đồ thị nh 2 hình dới đây (2x0,375đ)
2)Từ (1) đến (2) là quá trình đẳng nhiệt nên ta có:
p
1
V
1
=p
2
V
2
Với p

1
=p
2
(a) (0,25đ)
Từ (2) đến (3) là quá trình giãn đẳng áp nên ta có: V
1
=V
3
và:
2
2
1
2
2
3
3
2
2
3
3
T
V
V
T
V
V
T
T
V
T

V
===

(b) (0,25đ)
Kết hợp (a) và (b) ta có:T
3
=
1
2
p
p
T
2
=2.300=600
0
K (0,25đ)
B5
V
V
1
=V
3
1 3
2
T
0 T
1
=T
2
p

2 3
p
2
=2p
1

p
1
1
0 V
1
=V
3

Gọi vận tốc của phà so với bờ là v
13
, vận tốc của phà so với nước là v
12
, vận tốc của nước so với bờ là
v
23
.
Theo công thức cộng vận tốc ta có:
13 12 23
v v v= +
r r r
Với: v
12
=
1000

0,9( / )
15.60
AB
m s
t
= =
v
23
=
500 5
( / )
15.60 9
BC
m s
t
= =
Vì phà luôn chuyển động vuông góc với bờ sông
nên
12
v
r
vuông góc với
23
v
r
. do đó: v
13
=
2 2
2 2

12 23
10 5 5 5
1,24( / )
9 9 9
v v m s
   
+ = + = =
 ÷  ÷
   