Đề thi học kỳ I lớp 10 THPT chuyên Thái Nguyên năm 2012 - 2013 môn Vật lý (Có đáp án)

TRƯỜNG THPT CHUYÊN TN
ĐỀ CHÍNH THỨC
KÌ THI CHẤT LƯỢNG HỌC KÌ I
NĂM HỌC 2012 – 2013
Môn thi: Vật lí – Lớp 10 – Chương trình Nâng cao
Thời gian làm bài: 45 phút
Câu 1 ( 2 điểm )
Lực hấp dẫn: Phát biểu nội dung và viết biểu thức của định luật vạn vật hấp dẫn. Giải thích
rõ các đại lượng trong biểu thức.
Viết công thức tính gia tốc rơi tự do ở một điểm có độ cao h so với mặt đất. Biết Trái đất có
khối lượng M và bán kính R. Ở độ cao bằng bao nhiêu ( Tính theo R ) thì gia tốc rơi tự do chỉ bằng
một nửa gia tốc rơi tự do ở rất gần mặt đất.
Câu 2 ( 2,5 điểm )
Một ô-tô đang chạy với tốc độ thì
chạy xuống dốc. Nhưng do bị mất phanh
nên ô-tô chuyển động thẳng nhanh dần đều với gia tốc và xuống hết đoạn dốc dài . Chọn gốc tọa độ
ở đỉnh dốc, chiều dương hướng theo chiều chuyển động của ô-tô. Mốc thời gian là lúc ô-tô bắt đầu
xuống dốc
a) Tính thời gian ô tô chạy hết đoạn dốc và quãng đường ô-tô chạy được trong 10 giây cuối
cùng trước khi trượt hết dốc ( gọi quãng đường đó là s
2
)
b) Lập phương trình thể hiện sự phụ thuộc của vận tốc vào thời gian, và vẽ đồ thị vận tốc –
thời gian của xe
Câu 3 ( 2,5 điểm )
Từ một đỉnh tháp cao h = 7,5 m, một hòn đá được ném lên với vận tốc ban đầu v
0
=
10 m/s, hợp với phương ngang một góc . Lấy g = 10 . Chọn gốc tọa độ ở đỉnh tháp, trục Ox nằm
ngang, Oy thẳng đứng hướng lên trên, mặt phẳng tọa độ chứa vec-tơ vận tốc ban đầu. Gốc thời gian
là lúc ném

a) Viết phương trình chuyển động, phương trình quỹ đạo của hòn đá và vẽ dạng quỹ đạo.
b) Tính khoảng cách từ chân tháp đến điểm rơi
Câu 4 ( 3 điểm )
Một vật có khối
lượng m = 5 kg, trượt xuống không vận tốc ban đầu từ đỉnh một
dốc dài , cao h = 30m. Hệ số ma sát giữa vật và mặt dốc là . cho
g = 10 m/s
2
.
a) Tính gia tốc của vật trong quá trình vật trượt xuống
b) Giả sử rằng khi vật trượt xuống đến chính giữa
mặt dốc, thì có một lực tác dụng vào vật theo phương song song
với mặt dốc đi lên và có độ lớn F = 50N. Hỏi vật có trượt được
xuống hết dốc không?
HẾT
Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Giám thị không giải thích gì thêm
Họ và tên thí sinh: Chữ kí giám thị:
0
v 12m s=
2
a 0,2m s=
s 640m=
0
45α =
2
m / s
50m=l
0,25µ =
F
r

TRƯỜNG THPT CHUYÊN TN
ĐỀ CHÍNH THỨC
KÌ THI CHẤT LƯỢNG HỌC KÌ I
NĂM HỌC 2012 – 2013
Môn thi: Vật lí – Lớp 10 – Chương trình Nâng cao
Thời gian làm bài: 45 phút
HƯỚNG DẪN CHẤM THI
( Bản hướng dẫn chấm thi gồm có 2 trang )
I. Hướng dẫn chung
1) Dưới đây là biểu điểm tổng quát của từng phần, từng câu.
2) Học sinh làm bài thi không nhất thiết phải theo trình tự của Hướng dẫn chấm. Mọi cách giải
khác, kể cả cách giải định tính dựa vào ý nghĩa vật lý nào đó, lập luận đúng, có căn cứ, kết quả
đúng cũng cho điểm tối đa tương ứng với từng bài, từng câu, từng phần của hướng dẫn chấm này.
II. Đáp án và thang điểm
Câu 1: ( 2 điểm )
Nội dung trả lời Điểm
Phát biểu: Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm có độ lớn tỉ lệ với tích khối lượng của hai vật
và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng 0,5
Viết biểu thức và giải thích

Trong đó: F – Độ lớn của lực hấp dẫn
( N )
– Hằng số hấp dẫn
m
1
và m
2
lần lượt là
khối lượng của hai chất điểm ( kg )
r – khoảng cách giữa hai chất điểm ( m )

0,5
Viết công thức tính g:
0,5
Có phương trình:
0,5
Câu 2: ( 2,5 điểm )
Nội dung trả lời Điểm
Thời gian ô-tô chạy hết dốc:
Áp dụng công thức thay số và tính
được t = 40 giây
0,5
Quãng đường đi được trong 30 giây
đầu tiên:
Quãng đường vật đi được trong 10 giây cuối cùng là 640 – 450 = 190m
0,5
0,5
Phương trình vận tốc: ( v tính bằng
m/s; t tính bằng giây ) 0,5
Vẽ đồ thị:
0,5
Câu 3: ( 2,5 điểm )
Nội dung trả lời Điểm
Phương trình chuyển động:
Phương trình quỹ đạo:
Hình vẽ dạng quỹ đạo
0,5
1 2
2
m m
F G

r
=
11 2 2
G 6,67.10 Nm kg
−
≈
( )
2
GM
g
R h
=
+
( )
( )
2
2
GM 1 GM
h R 2 1
2 R
R h
= ⇔ = −
+
2
o
1
s v t at
2
= +
1

s 450m=
v 12 0,2t= +
2
x 5 2. t
y 5 2. t 5t

=


= −


2
1
y x x
10
= − +
0,5
0,5
Khoảng cách từ chân tháp đến điểm rơi:
Lập được pt tính
Giải pt y = -7,5m
L = 15m
0,5
0,5
Câu 4: ( 3 điểm )
Nội dung trả lời Điểm
Phân tích đủ và đúng các lực tác dụng lên vật ( có vẽ hình )
0,5
Viết phương trình động lực học:

Chiếu phương trình véc-tơ lên hai
trục tọa độ Ox và Oy ta được:
0,5
Giải hệ phương trình đại số và tính được gia tốc:
Lập được pt tính gia tốc:
Tính được kết quả đúng
0,5
Tính lại gia tốc:
Ban đầu cả và đều hướng dọc
theo mặt dốc lên trên

0,5
Tính vận tốc tại chính giữa mặt
dốc
0,5
Giả sử mặt dốc đủ dài để xảy ra
trường hợp vật dừng lại trên mặt
dốc. Lúc đó quãng đường đi là
Vậy vật không thể trượt xuống hết dốc
0,5
HẾT
Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Giám thị không giải thích gì thêm
Họ và tên thí sinh: Chữ kí giám thị:
ms
P N F ma+ + =
r r r
r
ms
mgsin F ma
N mgcos

α − =


= α

( )
a g sin cos= α −µ α
2
a 4 m s=
ms
P N F F ma '+ + + =
r r r r
r
F
r
ms
F
r
2
mgsin F mgcos
a ' 6m s
m
α − − µ α
= = −
1
s
v 2.a. 10 2 m s
2
= =
2

1
v 50 s
s' m
2a ' 3 2
−
= = <