Đề thi học sinh giỏi cấp huyện Năm học: 2010 - 2011 Môn: Vật lí Lớp: Thời gian làm bài: 120 phút Bài (2 điểm): Cùng lúc có hai xe ô tô xuất phát từ hai điểm A B cách 90km, chúng chuyển động thẳng ®Òu cïng chiÒu tõ A ®Õn B Xe thø nhÊt chun ®éng víi vËn tèc 40km/h, xe thø hai chun động với vận tốc 50km/h a) Tính khoảng cách hai xe sau giê b) Sau xuÊt ph¸t ®ỵc giê 15 phót, xe thø nhÊt ®ét ngét tăng tốc đạt với tốc độ 60km/h Xác định thời điểm vị trí hai xe gặp Bài (2 ®iĨm): Ngêi ta kÐo mét vËt A, cã khối lượng mA = 10kg, chuyển động lên mặt phẳng nghiêng (như D A hình vẽ) B Biết CD = 4m; DE = 1m a) NÕu bá qua ma sát vật B phải có khối lượng mB bao nhiêu? C E b) Thực tế có ma sát nên để kéo vật A lên người ta phải treo vật B có khối lượng mB = 3kg Tính hiệu suất mặt phẳng nghiêng Biết dây nối có khối lượng không đáng kể Bài (2 điểm): Hai người A B đứng cách 200m cách tường Người quan sát A nghe âm từ người phát B sau giây nghe thấy tiếng vang Tính khoảng cách từ người quan sát đến tường Biết vận tốc âm 340m/s Bài (2 điểm): Một cốc nước nhựa hình trụ thành mỏng có đáy dày 1cm Nếu thả cốc bình nước lớn cốc vị trí thẳng đứng chìm 3cm nước (như hình vẽ) Nếu đổ vào cèc mét chÊt láng cha biÕt cã ®é cao cm cốc chìm nước 5cm Hỏi phải đổ thêm vào cốc chất lỏng nói để møc chÊt láng cèc ngang b»ng víi møc níc cốc? Bài (2 điểm): Một bình thông hình chữ U (như hình vẽ), có nhánh A chứa nước nhánh B chứa xăng Biết trọng lượng riêng nước xăng 10000N/m3 7000N/m3 (nước xăng ngăn cách khoá T) cột nước nhánh A cao 63cm Hỏi: a) Để áp suất đáy hai nhánh nhau, cột xăng nhánh B cao hay thấp cột nước nhánh A bao nhiêu? b) Nếu mở khoá T có chuyển động từ nước sang xăng hay từ xăng sang nước không? Tại sao? -HÕt - ThuVienDeThi.com A B T híng dẫn chấm thi hSG cấp huyện Năm học: 2010 - 2011 Môn: Vật lí Lớp: Bài Nội dung 1a Gọi C D vị trí xe từ A xe từ B đến giê C A 1b §iĨm D B s1 s2 0,25 QuÃng đường xe giê lµ: s1 = v1.t1 = 40.2 = 80 km s2 = v2.t2 = 50.2 = 100 km Khoảng cách ban đầu hai xe là: s = AB = 90 km Khoảng cách hai xe sau giê lµ: l = CD = s + s2 - s1 = 90 + 100 - 80 = 110 km Sau xuất phát 2h15ph = 2,25h QuÃng đường xe là: s1' = v1t2 = 40.2,25 = 90 km = AB s2' = v2t2 = 50.2,25 = 112,5 km Khoảng cách xe lúc là: l' = s + s2' - s1' = 90 + 112,5 - 90 = 112,5 km Gäi s1" vµ s2" quÃng đường xe G vị trí gặp E s2'' 0,25 0,25 0,25 0,25 G B s1' Gi¶ sư sau t giê kĨ tõ lúc tăng tốc xe 1' đuổi kịp xe QuÃng đường chuyển động xe là: s1" = v1'.t = 60.t; s2" = v2.t = 50.t Khi hai xe gỈp ta cã: 0,25 0,25 112,5 11,25 h s1" - s2" = hay 60.t - 50.t = 112,5 t 60 - 50 l' 2a VËy sau xuất phát 15 phút sau 11,25 hai xe gặp Vị trí gặp cách A khoảng: s1' + s1" = s1'+ v1'.t = 90 + 60.11,25 = 765 km Do kh«ng cã ma sát nên mặt phẳng nghiêng ta có: 0,25 0,5 PB DE PA CD 10.m B m 10 hay mB A 2,5 kg 10.m A 4 PB.CD = PA.DE 0,5 2b A T D T B C E PB Khi có ma sát, công có ích công nâng vật A lên độ cao DE, ta có: A1 = PA.DE = 10.mA.DE = 10.10.1 = 100 J ThuVienDeThi.com 0,25 0,25 Công toàn phần: A = T.CD Do vật A chuyển động đều: T = PB (với T lực căng dây kéo) A = PB.CD = 10.mB.CD = 10.3.4 = 120J Vậy hiệu suất mặt phẳng nghiêng là: H A1 100 100% 83,3% 100% 120 A I 0,25 0,25 C 0,25 A H B AB 10 Thời gian truyền âm từ A đến B lµ : t1= = s v 17 0,25 Do tiếng vang đến sau giây nên thời gian truyền âm từ B đến C (bức tường) phản xạ ®Õn A lµ: 10 27 +1= s 17 17 27 s = v.t = 340 = 540 m 17 t = t1 + t2 = Do tam giác ABC cân nªn: CA = 0,25 0,25 s = 270 m Mµ AC2 = AH2 + HC2 HC = AI = AC AH AB Víi: AH = = 100 m 0,25 0,25 0,25 Suy ra: AI = 270 100 = 250,8 m Vậy khoảng cách từ người quan sát đến tường lµ: 250,8 mÐt KÝ hiƯu d1 = cm , d2 = cm , d3 = cm Gọi Do khối lượng riêng nước D1 khối lượng riêng chất lỏng, m khối lượng cốc nhựa, S tiết diện cốc nhựa + Khi thả cốc không vào bình nước, trạng thái cân lực đẩy Acsimet níc b»ng träng lỵng cđa cèc: P = FA hay 10.m = V.do 10.m = S.d2.10.Do (víi V = S.d2; = 10.Do) m = S.d2.Do (1) + Khi đổ chất lỏng vào cốc thì: P + P1 = FA1 10.m + S.d2.10.D1= S.d3.10.Do m + S.d2.D1= S.d3.Do (2) + Muèn mùc chÊt láng cèc ngang với mực nước chậu ta phải đổ thêm chất lỏng vào cốc độ cao x Vì bình nước lớn nên coi độ cao mặt thoáng nước không thay đổi Khi cốc đứng cân ta có: P + P2 = FA2 10.m + S.d2.10.D1= S.d3.10.Do m + (d2 + x).S.D1 = (d2 + x + d1).S.Do (3) ThuVienDeThi.com 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Tõ (1) vµ (2) ta cã : D1 D o Thay số ta được: D1 Từ (1) vµ (3) ta cã: 3a (d d ) d2 2D o x (4) d D1 d D o D o D1 0,25 Thay D1 từ (4) giá trị đà cho ta x = cm Để áp suất đáy hai nhánh cột xăng nhánh B cao cột nước nhánh A (hình vẽ) A 0,25 0,25 0,5 B h hx Xăng hn Nước T Ta có: pnước = pxăng hay hn.dn = hx.dx h x Thay sè: h x 3b 0,25 h n d n dx 0,63.10 0,9 m = 90 cm 7.10 VËy ®é chênh lệch mực nước mực xăng: h = hx - hn = 90 - 63 = 27 cm NÕu mở khoá T nước xăng đứng yên Vì áp suất đáy hai nhánh * Chú ý: - Bài giải sai mà kết không cho điểm - Bài giải theo cách khác cho điểm tối đa ThuVienDeThi.com 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 ... dẫn chấm thi hSG cấp huyện Năm học: 2010 - 2011 Môn: Vật lí Lớp: Bài Nội dung 1a Gọi C D vị trí xe từ A xe từ B đến C A 1b Điểm D B s1 s2 0,25 QuÃng đường xe giê lµ: s1 = v1.t1 = 40.2 = 80 km s2... 2b A T D T B C E PB Khi có ma sát, công có ích công nâng vật A lên độ cao DE, ta có: A1 = PA.DE = 10.mA.DE = 10.10.1 = 100 J ThuVienDeThi.com 0,25 0,25 Công toàn phần: A = T.CD Do vËt A chun... AH AB Víi: AH = = 100 m 0,25 0,25 0,25 Suy ra: AI = 270 100 = 250 ,8 m Vậy khoảng cách từ người quan sát đến têng lµ: 250 ,8 mÐt KÝ hiƯu d1 = cm , d2 = cm , d3 = cm Gọi Do khối lượng riêng nước