đề thi chọn học sinh giỏi vật lí khối lớp 10 trường thpt chuyên đại học sư phạm hà nội

TRƯỜNG ĐHSP HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG THPT CHUYEN Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐÈ THI HỌC SINH GIỎI KHỐI LỚP 10
Môn thi VẬT LÝ
Ngày thi 21-02-2012
Thòi gian làm bài 180 phút
Đề thi gồm có 02 trang
Câu 1.
Gắn một vật nặng khối lượng m vào một lò xo nhẹ có độ cứng k và chiều dài tự nhiên l0 rồi
treo đằu trên của lò xo vào một điểm cố định tại nơi có gia tốc trọng trường g. Kéo vật nặng
ra đến vị trí lò xo hợp với phương thẳng đứng một góc (p và có độ dãn AZ0 rồi buông nhẹ.
Biết rằng khi vật nặng đi tới vị trí lò xo vuông góc với mặt đất thì nó có độ dãn Aỉ, tính
1. Vận tốc của vật nặng tại vị trí lò xo vuông góc với phương nằm ngang và góc giữa
vận tốc này với phương thẳng đứng.
2. Giá trị cực đại và cực tiểu của chiều dài lò xo khi nó vuông góc với phương nằm
ngang.
Câu 2
Một vật nhỏ khối lượng m có thế trượt không ma
sát trên một đường dốc và trên một đường máng
hình tròn bán kính R hở đỉnh đặt đối xứng như
hình vẽ. Biết rằng ban đầu vật có độ cao h so với
đáy của đường máng và góc hở ở đỉnh là 2a.
l ế Tính vận tốc của ?n tại đáy của đường máng.
2. Tìm giá trị tối thiểu của h âểm không rời khỏi đường máng trước khi nó đến được
khe hở trên đỉnh.
3. Xác định giá trị của h để m trượt được đến mọi điểm trong lòng máng trong quá
trình chuyển động. Nếu h sai khác so với giá trị vừa tìm được một lượng nhỏ thì m sẽ
chuyển động như thế nào?
Câu 3
Nêm AB có đáy AC nằm ngang trên mặt đẩt, cạnh BC
thẳng đứng, góc a = 30°. Hai vật có khối lượng rriỊ và

m2 được buộc vào hai đầu đoạn dây vắt qua ròng rọc.
khối lượng của sợi dây và ròng rọc không đáng kể. Ban
đầu rri2 được giữ cố định ở độ cao h so với mặt đất. Thả
cho hệ thống chuyển động không vận tốc đầu, rrix trượt trên mặt phẳng nghiêng với hệ số
ma sát /i theo chiều từ dưới lên trên.
1. Tính gia tốc của các vật nặng và lực căng của sợi dây.
2. Sau khi m2 chạm đất mj còn đi thêm một đoạn đường dài bao nhiêu nữa thì mới
dừng lại?
Học sinh Không được sử dụng tài liệu, cán bộ coi thi không giải thích gì thêm!
1
Câu 4
Người ta đổ đầy nước vào một thùng rất cứng có chiều cao h rồi hàn kín lại. Do sơ xuất nên
ở đáy bình vẫn còn hai bọt khí có thể tích Vị và v2. Biết áp suất của khí quyển là p0, khối
lượng riêng của nước là p, gia tốc trọng trường là g, tính
1. Áp suất ở đáy bình khi cả 2 bọt khí trên nổi lên đến sát mép đỉnh thùng.
2. Áp suất ở đáy bình khi bọt khí có thể tích ban đầu Vị nổi lên đến sát mép đỉnh thùng,
trong khi bọt khí còn lại vẫn nằm tại chỗ. Thể tích của hai bọt khí khi đó bằng bao
nhiêu?
Câu 5
Người ta thường coi Trái Đẩt là một quả cầu có bán kính R, khối lượng M. Trong khi di
chuyển quanh Mặt Trời, Trái Đẩt luôn tự quay quanh trục với chu kì T. Các vệ tinh địa tĩnh
có quỹ đạo chuyển động là các đường tròn nằm trong mặt phẳng xích đạo của Trái Đất và có
tâm là tâm Trái Đất. Chúng luôn đứng yên đối với một người quan sát bất kì đứng trên mặt
đất. Tính
1. Bán kính quỹ đạo r của vệ tinh địa tĩnh.
2. Để phóng vệ tinh địa tĩnh người ta có thế thực hiện theo hai giai đoạn:
i. Giai đoạn 1: Từ mặt đất người ta truyền cho con tàu một vận tốc ban đầu để
đưa con tàu lên quỹ đạo elip có trục lớn 2a = r + R.
ii. Giai đoạn 2: Khi vệ tinh tiếp xúc với quỹ đạo địa tĩnh, nó tức thì phóng về phía
sau toàn bộ nhiên liệu còn lại với vận tốc tương đối u so với vệ tinh và đi vào

quỹ đạo địa tĩnh. Khối lượng của vệ tinh lúc này là m.
Tính khối lượng nhiên liệu mà vệ tinh đã phóng ra ở giai đoạn 2.
3. Do chuyển động với tốc độ lớn vệ tinh luôn chịu tác dụng của lực cản yếu
F = —am vnv, vì vậy độ cao của vệ tinh giảm dần theo thời gian. Hãy ước lượng
khoảng thời gian tính từ lúc vệ tinh được phóng lên quỹ đạo cho đến khi nó rơi trở
lại Trái Đất.
Giả sử khối lượng của Trái Đất là vô cùng lớn so với khối lượng của vệ tinh.
Câu 6
Một hòn bi nhỏ đượq treo vào một điểm cố định 0 bằng một sợi dây nhẹ có chiều dài l.
Người ta đưa hòn bi ra khỏi vị trí cân bằng sao cho sợi dây treo vật làm thành một đường
thẳng hợp với phương thẳng đứng một góc (p < Từ vị trí này người ta truyền cho viên bi
một vận tốc ban đầu theo phương nằm ngang và vuông góc với sợi dây. Hỏi vận tốc truyền
cho vật có độ lớn bằng bao nhiêu? Biết rằng trong quá trình chuyển động sau đó góc lệch
của sợi dây treo vật so với phương thẳng đứng có giá trị cực đại bằng
cau7
Biết rằng áp suất của hơi nước bão hòa ử 100°c là l,05.105Pa hãy tính
1. Áp suất của hơi nước bão hòa tại nhiệt độ T bất kì.
2. Khi nhiệt độ của một đám mây có diện tích 5,00.103km2, bề dày trung bình 7,50km
giảm từ 30,0°c xuống 10,0°c thì nó trút xuống mặt đất một lượng nước có khối
lượng bằng bao nhiêu?
Học sinh Không được sử dụng tài liệu, cán bộ coi thi không giái thích gì thêm!
2