PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO DIỄN CHÂU ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP NĂM HỌC 2022 – 2023 Môn: Vật lý - (Thời gian làm 120 phút) Bài (4,0 điểm) Từ hai thành phố A B cách 200km có hai tơ khởi hành, chuyển động ngược chiều lại gần Xe từ A có vận tốc khơng đổi v = 40km/h, xe từ B có vận tốc v = 60km/h Sau xuất phát 1h xe từ B dừng lại nghỉ 30 phút, tiếp tục A với vận tốc cũ a) Hỏi sau xe gặp vị trí gặp cách A km? b) Vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc đường vào thời gian hai xe hệ trục tọa độ Bài (5,0 điểm) Hai bình hình trụ trịn có đường kính đáy, đặt mặt bàn nằm ngang, nối thông đáy với ống nhỏ (bỏ qua tiết diện ống) có khóa K Đóng khóa K đổ vào nhánh trái lượng dầu có chiều cao 36cm, đổ vào nhánh phải lượng nước có chiều cao 40cm Biết trọng lượng riêng dầu 8000N/m3 nước 10000N/m3 a/ Tính áp suất chất lỏng gây lên đáy nhánh b/ Mở khóa K cho chất lỏng lưu thơng Hãy tính độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh Biết chất lỏng khơng tràn ngồi c/ Tính khối lượng chất lỏng chảy qua khóa K Cho biết đường kính đáy bình 3cm Bài (5,0 điểm) 1) Hai cầu đặc có thể tích V = 100cm3 nối với sợi dây nhẹ không giãn, thả bể nước đủ sâu Người ta thấy cầu bị chìm hồn tồn (khơng chạm đáy bể), cịn cầu bị chìm nửa nước Cho khối lượng riêng nước D = 1000kg/m3, cầu D1 = 250kg/m3 a) Tìm khối lượng riêng D2 cầu lực căng sợi dây b) Người ta đổ dầu từ từ vào bể phần thể tích V x cầu chìm dầu phần thể tích chìm nước Tìm V x Biết khối lượng riêng dầu Dd = 800kg/m3 2) Người ta dùng hệ thống ròng rọc để kéo cổ vật đồng đặc có trọng lượng P = 5340N từ đáy hồ nước sâu lên (hình vẽ) Hãy tính lực kéo khi: a) Cổ vật lên khỏi mặt nước b) Cổ vật cịn chìm hồn tồn nước Biết trọng lượng riêng đồng nước 89000N/m3, 10000N/ m3 Bỏ qua trọng lượng ròng rọc, dây nối Bỏ qua masat Bài (3,0 điểm) Hai bến A B dọc theo sơng cách km có hai ca nơ xuất phát lúc chuyển động ngược chiều với vận tốc so với nước V Khi gặp quay trở lại bến xuất phát ban đầu tổng thời gian ca nô nhiều ca nô 30 phút Cịn vận tốc hai ca nơ so với nước 2V tổng thời gian ca nô nhiều ca nô 18 phút Hãy xác định V vận tốc u nước Bài (3,0 điểm) Cho dụng cụ sau: Một kim loại thẳng đồng chất tiết diện Một cân nhỏ có móc biết khối lượng M khối lượng riêng D Một cốc đựng chất lỏng Một cuộn dây Một giá đỡ Một thước đo độ dài Hãy trình bày phương án đo khối lượng m kim loại khối lượng riêng D X chất lỏng Biết DX < D - Hết - ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN VẬT LÍ Bài (4,0 điểm) Nội dung a) Gọi C điểm xe dừng nghỉ, D điểm xe đến sau 1,5h A D E B C Điểm 1,0 Gọi t(h) thời gian kể từ lúc xe xuất phát đến lúc gặp Quãng đường xe dược sau 1h là: BC = 60.1 = 60km Quãng đường xe sau 1,5h là: AD = 40.1,5 = 60km Gọi E nơi xe gặp Ta có: DE + CE = AB – (AD + BC) (40 + 60)(t – 1,5) = 200 – (60 + 60) => t = 2,3h = 2h 18 phút Vậy sau xuất phát 2h 18 phút xe gặp Quãng đường xe gặp là: 40.2,3 = 92km Vị trí gặp cách A 92km b) Chọn gốc tọa độ O trùng với điểm A, trục tung Ox (km), trục hoành Ot (h) * Xét xe 1: -Thời gian để xe đến B là: 200:40 = 5h - Đồ thị chuyển động xe đoạn thẳng nằm nghiêng *Xét xe 2: - Đồ thị chuyển động xe gồm giai đoạn: + Giai đoạn đoạn thẳng nằm nghiêng song song với + Giai đoạn đoạn thẳng nằm ngang 1,0 0,5 0,5 1,0 Bài (5,0 điểm) A A BB + Gọi h độ cao chênh lệch mực chất lỏng nhánh bình Nước 36 cm 18cm Dầu Nội dung a/ Áp suất cột dầu lên đáy nhánh trái: pd d d hd 8000.0,36 2880( Pa) Áp suất cột nước lên đáy nhánh phải: pn d n hn 10000.0, 4000( Pa) b/ Do pd < pn nên mở khóa K phần nước chảy sang nhánh trái Ta có hình vẽ: h ? Điểm 1 0,5 + Gọi A B hai điểm có độ cao so với đáy bình nằm hai nhánh + Ta có : áp suất A B cột chất lỏng gây nhau: pA = pB => dd 0,36 = dn (0,36 - h) => 8000 0,36 = 10000 (0,36 - h) => h = 0,072 (m) = 7,2 (cm) Vậy độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh là: h = 7,2 cm c/ Chiều cao cột nước bên nhánh trái tính sau: x = [hn – (hd - h)] = [40 – (36 – 7,2)] : = 5,6 (cm) Khối lượng nước chảy sang nhánh trái là: M = Dn.Vn = Dn d đá2 y 3,14.42 x 1 .5, 70,336( gam) 4 0,5 0,5 0,5 Bài (5,0 điểm) Nội dung a) Điều kiện cân bằng: FA1 = T + P1 (1) FA2 + T = P2 (2) Từ (1) (2) có: FA1 + FA2 = P1 + P2 10D V +10D.V = 10D1.V + 10D2.V D2 = 1,5D – D1 = 1,5.1000 - 250 = 1250 (kg/m3) Từ (1) => T = FA1 – P1 = 10D.0,5V – 10D1.V = 0,25 (N) b) Điều kiện cân bằng: F’A1 + F’’A1 = T + P1 (3) FA2 + T = P2 (4) Từ (3) (4) có: F’A1 + F’’A1 + FA2 = P1 + P2 => 10Dd.Vx + 10D.Vx + 10D.V = 10.(D1 + D2).V D1 D2 D 5V => Vx = D D V 18 27, 78(cm ) d Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 a) - Xét rịng rọc động (1) thì: T1 = P/3 - Xét rịng rọc động (2) thì: T2 =T1/2 = P/6 - Vậy F = T2 = P/6 = 5340/6 = 890(N) b) Khi vật nước thể tích chiếm chỗ: V P 5340 0,06 m d 89000 - Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật: FA= V.d0 = 0,06.10000 = 600(N) - Lực dây treo tác dụng lên vật: T = P - FA = 5340 - 600 = 4740 (N) - Xét rịng rọc động (1) thì: T’1 = T/3 - Xét rịng rọc động (2) thì: T’2 =T’1/2 = T/6 - Vậy F’ = T’2 = (P - FA)/6 = 4740/6 = 790(N) 0,5 0,5 Bài (3,0 điểm) Nội dung Giả sử nước sông chảy theo hướng từ A đến B với vận tốc u * Trường hợp vận tốc ca nô so với nước V, ta có: Vận tốc ca nơ xi dịng là: V1 = V+ u Điểm Vận tốc ca nơ ngược dịng là: V2 = V- u -Thời gian tính từ lúc xuất phát gặp C t, gọi quãng S1 S V u V u S - Thời gian ca nô từ C trở A là: t1 = Vu S - Thời gian ca nô từ C trở B là: t2 = V u đường AC = S1, BC = S2, ta có: t = (1) (2) 0,5 (3) - Từ (1) (2) ta có thời gian ca nô từ A là: TA = t + t1 = S Vu (4) 0,5 - Từ (1) (3) ta có thời gian ca nô từ B là: TB = t + t2 = S V u (5) 2uS - Theo ta có: TA - TB = V u = 1,5 (6) * Trường hợp vận tốc ca nơ 2V, tương tự ta có: 0,5 2uS 0,5 T'A - T'B = 4V u = 0,3 (7) Từ (6) (7) ta có: 0,3(4V2 - u2) = 1,5(V2 - u2) => V = 2u (8) Thay (8) vào (6) ta u = 4km/h, V = 8km/h 0,5 0,5 Bài (3,0 điểm) Nội dung -Bước 1: Treo cân vào đầu thanh, treo lên giá cho thăng nằm ngang Điểm G O -Bước 2: Dùng thước đo: GO = l1, BO = l2 Theo điều kiện cân ta có: 10m.l1 = 10M.l2 => m = M.l2/l1 Với m khối lượng Thể tích cân là: V = M/D (2) -Bước 3: Nhúng cân ngập vào cốc G C chứa chất lỏng, dịch điểm treo đến vị trí C cho thăng nằm ngang -Bước 4: Dùng thước đo: GC = l3, BC = l4 Theo điều kiện cân ta có: 10m.l3 = 10(M – DXV).l4 Thay (1), (2) vào (3) ta tìm được: DX B 0,5 (1) 0,5 0,5 B 0,5 (3) D(l1l4 l2l3 ) l1l4 Thí sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa 0,5 0,5