TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC NINH TỔ VẬT LÝ
(Đề thi có 01 trang)
ĐỀ KIỂM TRA ĐỊNH KỲ LẦN I NĂM HỌC 2021 – 2022
Môn: Vật lý 10 (Dành cho Chuyên Toán, Hoá, Tin) Thời gian làm bài: 90 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1 ( 2 điểm): Một chất điểm chuyển động thẳng nhanh dần đều từ điểm A tới điểm B cách A 220 (m), vận tốc ban đầu và gia tốc của chất điểm lần lượt là 2 m/s, 4 m/s2. Chọn trục tọa độ trùng với đường thẳng AB, chiều dương hướng từ A sang B, gốc tọa độ tại A và chọn gốc thời gian lúc vật đi qua A.
a) Viết phương trình chuyển động của vật ?
b) Viết công thức vận tốc và vẽ đồ thị vận tốc – thời gian của chuyển động ?
c) Sau 4 (s) kể từ khi chuyển động, hãy tính vận tốc của vật và quãng đường mà vật đi được ? d) Khi vật tăng tốc từ 2 m/s lên 4 m/s, hãy tính thời gian, tính quãng đường vật đi được ? e) Sau bao lâu thì vật đi tới điểm B ?
Câu 2 ( 2 điểm): Từ hai điểm A và B cách nhau 1280 (m) có hai vật nhỏ cùng chuyển động ngược chiều nhau tới gặp nhau. Vật đi từ A chuyển động thẳng nhanh dần đều với vận tốc ban đầu 4 m/s, gia tốc 2 m/s2. Vật đi từ B chuyển động thẳng nhanh dần đều không vận tốc ban đầu và gia tốc 4 m/s2. Chọn trục tọa độ trùng với đường thẳng AB, chiều dương hướng từ A sang B, gốc tọa độ tại A và chọn gốc thời gian lúc hai vật cùng đi.
a) Viết công thức vận tốc của vật đi từ B và vẽ đồ thị vận tốc – thời gian của vật đi từ B ? b) Viết phương trình chuyển động của mỗi vật ?
c) Sau bao lâu thì hai vật gặp nhau ? Gặp nhau ở đâu ?
Câu 3 (2 điểm): Thang máy của toà nhà cao tầng chuyển động có đồ thị vận tốc theo thời gian được biểu diễn như hình bên.
a) Lập phương trình chuyển động của mỗi giai đoạn.
Chọn gốc tọa độ là vị trí thang máy bắt đầu chuyển động, chiều dương cùng chiều chuyển động của thang máy, mốc thời gian là lúc thang máy bắt đầu chuyển động.
b) Vẽ đồ thị gia tốc theo thời gian của các giai đoạn trên cùng một hệ tọa độ.
Câu 4 (1 điểm): Một canô chuyển động đều và xuôi dòng
từ bến A đến bến B mất 1 giờ. Khoảng cách AB=24km, vận tốc của nước so với bờ là 6km/h.
a) Tính vận tốc của canô so với nước.
b) Tính thời gian để canô quay từ B về A.
Câu 5 (2 điểm): Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời, Mặt Trăng quay quanh Trái Đất đều theo quĩ đạo được coi như là tròn, có bán kính lần lượt là R=1, 5.108km và r=3,8.105km.
a) Tính quãng đường mà tâm Trái Đất đi được trong thời gian Mặt Trăng quay quanh Trái Đất đúng một vòng (1 tháng âm lịch).
b) Tính số vòng quay của Mặt Trăng quanh Trái Đất trong thời gian Trái Đất quay đúng một vòng quanh Mặt Trời (1 năm). Cho chu kì quay của Trái Đất và Mặt Trăng lần lượt là: Tđ =365, 25ngày;
27, 25 TT = ngày.
Câu 6 (1 điểm): Trong nửa giây cuối cùng trước khi chạm đất, vật rơi tự do đi được quãng đường gấp đôi quãng đường mà nó đi được trong nửa giây ngay trước đó. Hỏi vật đã được thả rơi từ độ cao nào?
Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy g = 10 m/s2.
---Hết---
t(s)
5 10 15
5 v (m/s)
O
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM
Câu Ý Nội dung Điểm
1 (2đ)
a)
HS tự vẽ hình biểu diễn vật và trục tọa độ x0 = 0 (m) ; v0 = 2 (m/s ), a = 4 m/s2
2 2
2 0
0 4 2 2
2 2 1 2 0
1at t t t t
t v x
x= + + = + + = + (m)
0,25 0,25
b) v=v0 +at =2+4t (m/s)
HS tự vẽ đồ thị vận tốc - thời gian là đường thẳng đi qua M1 ( 0, 2 ) và M2 ( 1, 6 ) 0,25
c)
18 4 2+ =
= t
v (m/s)
40 2
2 2
1 2 2
0 + = + =
=v t at t t
s (m) 0,5
d)
) ( 5 , 0 4
4
2 t t s
v= + = =
5 , 1 .
4 . 2 2 4
2 2 2
2 0
2 −v = as − = ss=
v (m) 0,5
e)
Khi tới B
−
=
=
=
− +
= +
= 11( )( )
) ( 0 10
110 220
2
2 2 2
loai s t
s t t
t t
t x
x B 0,25
2 (2đ)
a)
HS tự vẽ hình biểu diễn hai vật và trục tọa độ Vật đi từ B : v02 = 0 (m/s ), a2 = - 4 m/s2
t at v
v = 0 + =−4 (m/s)
HS tự vẽ đồ thị vận tốc - thời gian là đường thẳng đi qua M1 ( 0, 0 ) và M2 ( 1, -4 )
0,25 0,25
b)
Vật đi từ A : x01 = 0 (m) ; v01 = 4 (m/s) ; a1 = 2 (m/s2)
2 2
1 01
01
1 4
2
1at t t t
v x
x = + + = + (m)
Vật đi từ B : x02 = 1280 (m) ; v02 = 0 (m/s ) ; a2 = - 4 m/s2
2 2
2 02
02
2 1280 2
2
1a t t
t v x
x = + + = − (m)
0,5
0,5
c)
Khi hai vật gặp nhau
−
=
=
=
− +
−
= +
=
= 21,3( )( )
) ( 0 20
1280 4
3 2 1280
4 2 2 2
2
1 t s loai
s t t
t t t
t x x xgapnhau
Sau 20(s) vật gặp nhau ở vị trí có tọa độ xgapnhau =x1 =4t+t2 =4.20+202 =480(m)
0,25
0,25
3 (2đ) a)
Vận tốc luôn dương, ta chọn chiều dương là chiều chuyển động của thang máy.
- Giai đoạn 1: 0 (s) đến 5 (s), chuyển động thẳng nhanh dần đều, a1=Δv/Δt= (5-0)/(5-0)=1 (m/s2),
2 2
1 1
0 1 0, 5
x = +2a t = t ( x1 :m; t :s), với 0 ≤t≤ 5.
0,5
- Giai đoạn 2: 5 (s) đến 10 (s), chuyển động thẳng đều,
- x2 =x02+v t2( − =5) 0, 5.52+5(t− = −5) 5t 12, 5 ( x2: m ;t: s), với 5 ≤t≤ 10s. 0,5 - Giai đoạn 3: 10 (s) đến 15 (s), chuyển động thẳng chậm dần đều,
- a3=Δv/Δt= (0-5)/(15-10)= -1 (m/s2), 0,5
- 3 03 03( 10) 1 3( 10)2 0, 5 2 15 62, 5
x =x +v t− +2a t− = − t + t− ( x3: m;t: s), với 10 ≤t≤ 15s.
b) Vẽ đồ thị a – t 0,5
4 (1đ)
a)
Gọi cano là vật 1, dòng nước là vật 2, bờ sông là vật 3:
Ta có vận tốc của cano so với bờ sông khi đi xuôi dòng là
13 12 23 12
24 24( / ) 24 6 18( / )
1
v AB km h v v v km h
= t = = = + → = − =
0,25
Khi cano đi ngược dòng trở về B thì vận tốc của cano so với bờ là
'
13 12 23 18 6 12( / )
v =v −v = − = km h 0,25
b) Vậy thời gian cano đi từ B đến A là '
13
' 24 2( )
12
t AB h
= v = = 0,5
5 (2đ)
a)
Vận tốc góc của Trái Đất (quay quanh Mặt Trời):
2 2.3,14 7
365,35.24.3600 2.10
đ
Tđ
= = = − rad/s. 0,5
Vận tốc dài của Trái Đất: vđ =đ.R=2.10 .1,5.10−7 8 =30km/s. 0,25 Quãng đường Trái Đất vạch được trong thời gian Mặt Trăng quay đúng một vòng:
. T 30.27, 25.24.3600 7.107
s=v t=vT = = km. 0,25
b)
Vận tốc góc của Mặt Trăng (quay quanh Trái Đất):
2 2.3,14 6
2, 66.10 27,35.24.3600
T
TT
= = = − rad/s. 0,5
Số vòng quay của Mặt Trăng quanh Trái Đất trong thời gian Trái Đất quay đúng một vòng: 365, 25 13, 4
27, 25
đ
TT
n=T = = vòng. 0,5
6 (1đ)
Gọi thời gian vật rơi là t (s).
Quãng đường vật đi được trong nửa giây cuối cùng là :
𝑠1 =𝑔𝑡2
2 −𝑔(𝑡 − 0,5)2
2 = 𝑔(𝑡 − 0,25) 2
0,25
Quãng đường vật đi được trong nửa giây ngay trước đó là:
𝑠2 = 𝑔(𝑡 − 0,5)2
2 −𝑔(𝑡 − 1)2
2 = 𝑔(𝑡 − 0,75) 2
0,25
Theo đề bài s1 = 2 s2, suy ra t = 1,25 (s). 0,25
Vật rơi từ độ cao h = gt2/2 = 7,81 (m). 0,25
