ĐỀ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30/4 LẦN THỨ VI (2012-2013) MÔN VẬT LÝ LỚP 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN QUỐC HỌC HUẾ

TRƯỜNG THPT
CHUYÊN
QUỐC HỌC HUẾ
KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30/4
LẦN THỨ VI (2012-2013)
ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ LỚP 10
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề.
HỌ VÀ TÊN THÍ SINH: …………………………………………………
SỐ BÁO DANH:………………………….
Câu 1 (5 điểm):
Một khung rắn vuông AOB () nằm trong mặt phẳng thẳng
đứng, quay quanh trục OO
’
thẳng đứng sao cho . Một thanh rắn nhẹ dài
có gắn 2 vòng nhỏ, nhẹ ở hai đầu có thể trượt không ma sát dọc các
cạnh OA và OB của khung. Tại trung điểm của thanh có gắn quả nặng
nhỏ. Vận tốc góc quay của khung bằng bao nhiêu để thanh nằm
ngang?
Câu 2 (5,0 điểm): Một quả bóng đàn hồi rơi tự do từ độ cao . Sau mỗi va chạm với
sàn ngang cơ năng chỉ còn lại k = 81% so với trước lúc va chạm. Quỹ đạo bóng luôn thẳng
đứng.
Lấy g = 9.8m/s
2
. Hỏi sau bao lâu thì bóng dừng, trong thời gian đó
bóng đi được quãng đường dài bao nhiêu?
Câu 3 (4,0 điểm): Động cơ nhiệt là một khối hình trụ (xy lanh) chứa
đầy khí, trong đó có một pittông mà chuyển động của nó bị giới hạn
bởi các cữ chặn AA và BB. Khí được nung nóng từ từ cho đến khi
pittông bị cữ chặn BB giữ lại. Sau đó đáy của lò xo được dịch chuyển
từ vị trí CC đến vị trí DD. Rồi khí được làm lạnh từ từ cho đến khi
pittông bị cữ chặn AA giữ lại và đáy lò xo được dịch chuyển ngược

lại trở về vị trí CC. Sau đó khí lại được nung nóng v.v…Tìm hiệu
suất của động cơ này biết khối trụ chứa khí Hêli, tiết diện pittông S =
10 cm
2
, độ cứng lò xo k = 10 N/m, chiều dài tự nhiên của lò xo là l
0
= 60 cm và áp suất bên ngoài bằng không.
0
90
ˆ
=
BOA
α
=
'
ˆ
OOA
a2
mh 2
=
1
α
C
BA
A
B
C
D
D
20cm

20cm
20cm
10cm
Câu 4 (4,0 điểm):
Vành mảnh bán
kính R, bắt đầu lăn
không trượt trên
mặt nghiêng góc
với phương ngang
từ độ cao H
(R<<H). Cuối mặt
nghiêng vành va
chạm hoàn toàn
đàn hồi với thành
nhẵn vuông góc
với mặt nghiêng
(hình vẽ). Bỏ qua
tác dụng của trọng
lực trong quá trình
va chạm. Hãy xác
định:
a.Vận tốc của vành trước va chạm.
b.Độ cao cực đại
mà vành đạt được
sau va chạm. Hệ số
ma sát trượt giữa
vành và mặt
nghiêng là .
Câu 5: (2 điểm):
Cho các dụng cụ

sau:
- Nhiệt lượng kế có
nhiệt dung riêng c
1
- Cân kĩ thuật
- Nhiệt kế
- Đồng hồ bấm
giây
- Nước đá
- Giấy thấm nước
- Nước cất có nhiệt
dung riêng c
2
Yêu cầu: Xác
định nhiệt nóng
chảy của nước đá
α
µ
2
H
R
α
-------------HẾT----------------
3
4
TRƯỜNG THPT CHUYÊN
QUỐC HỌC HUẾ
HƯỚNG DẪN CHẤM
KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30/4
LẦN THỨ V (2011-2012)

MÔN THI: VẬT LÝ
KHỐI: 10
(Hướng dẫn chấm gồm 06 trang)
BÀI Nội dung điểm
Bài 1
(5điểm)
Các lực tác dụng lên quả nặng
và lên thanh như trên hình vẽ.(). (1đ)
Khi thanh nằm ngang, quả nặng
quay quanh trục OO
’
theo đường
tròn bán kính
Phương trình chuyển động của quả nặng theo phương thẳng đứng và theo phương
hướng tâm:
( là góc tạo bởi với phương
thẳng đứng).
(1đ)
Vì thanh nhẹ:
và
(1đ)
Vì thanh không quay trong mặt phẳng thẳng đứng nên đối với trục quay nằm
ngang qua trung điểm thanh: (0,5đ)
Từ các phương trình trên ta tìm được:
(1,5đ)
Bài 2
(5 ®iÓm)
Cơ năng ban đầu của
bóng:

Sau va chạm thứ i : và độ
cao bóng đạt được là:
(0,5đ)
Thời gian bóng bay từ sau
va chạm thứ i đến va chạm
tiếp theo với sàn là:
(0,5đ)
gmN


,
'
21
,, NNN

NNN
==
'

αα
π
2cos2
2
sin aar
=







−=
αωωβ
β
2cossin
cos
22
amrmN
mgN
==
=
β
N

0sinsincos
0
21
'
21
=−−⇒
=++
αβα
NNN
NNN

0coscossin
21
=−+
βαα
NNN

αα
cossin
21
aNaN
=
α
ω
2sina
g
=
mghE
=
0
i
o
i
i
mghkEkE
==
hkh
i
i
=
( )
i
i
i
kgh
g
h

t /22
2
2
==
∑
=
+=
n
i
i
ttt
1
0
g
h
t
2
0
=
( )
( ) ( )
( )
( )
( )
k
kk
gh
k
k
ghgh

kkghgh
kghght
nn
n
n
i
i
−
−+
=
−
−
+−=






++++−=
+=
++
=
∑
1
21
2
1
1
222

...1222
222
11
1
1
<
k
∞→
n
( )
0
1
→
+
n
k
s
k
k
ght 12
1
1
2
≈
−
+
=
( )
( )
k

kk
h
k
k
hhkkkhh
kkkhhkhhhhs
nn
n
n
n
i
i
n
i
i
−
−+
=
−
−
+−=+++++−=
++++=+=+=
++
==
∑∑
1
21
1
1
2...12

...222
11
2
2
11
1
<
k
∞→
n
0
1
→
+
n
k
m
k
k
hS 1.19
1
1
≈
−
+
=
2
dh
F
kV

p
S S
= =
4
3
1
1
2 3 2
10.2.10
2.10
(10 )
kV
p
S
−
−
= = =
4
3
2
2
2 3 2
10.4.10
4.10
(10 )
kV
p
S
−
−

= = =
0
2
( )
k
p V V
S
= −
1 2
2
p p+
3 4
2
p p+
1 1
2
+3
2
1 2
2
p p+3
2
3
2
1 2
2
p p+
' 0,2
7,4%
2,7

A
H
Q
= = =
R
v
0
0
=
ω
2222
2
0
2
2
0
2
0
2
0
ω
ω
mR
mvImv
mgH
+=+=
gHvmvmgH
=⇒=
0
2

0
)cossin(
cos
sin
αµα
αµµ
α
gga
mgNF
maFmg
ms
ms
+−=⇒
==
=−−
tggvv )cossin(
0
αµα
+−=
R
g
mR
RF
mRIRF
ms
ms
αµ
βββ
cos
2

2
−=−=⇒==−
β
t
R
g
αµ
ωω
cos
0
−=
)cossin(
0
1
αµα
gg
v
tt
+
==
αµαµ
ω
coscos
00
2
g
v
g
R
tt

===
12
tt
>
α
sin2
max
2
0
h
a
v
s
=−=
)cos(sin2
sin
sin
2
2
0
max
αµα
α
α
+
=−=
H
a
v
h

θθ
1 1 1 2 2 1
( )( )Q c m c m t
θ
= + −
2 2 0
( )Q m c m t
λ θ
= + −
λ
0
0
0t C=
1 2
Q Q=
1 1 2 2 1
2
( )( )c m c m t
c
m
θ
λ θ
+ −
= −
θθ
( )t f T=
θ
5
ĐỀ NGHỊ
α

β
C
BA
A
B
C
D
D
20cm
20cm
20cm
10cm
V(10
-4
m
3
)
0
2
p(kPa)
4
3
1
2
4
1
2
3
4
α

0
ω
ms
F

0
v
