Phòng GD&ĐT Thọ Xuân Trờng THCS Xuân Tín đề thi thử học sinh giỏi lần môn : vật lý Thêi gian : 150 Bài 1(4 điểm): Hai gương phẳng (M1) (M2) có mặt phản xạ quay vào hợp với góc α Hai điểm A, B nằm khoảng hai gương Hãy trình bày cách vẽ đường tia sáng từ A đến gương (M1) I, phản xạ đến gương (M2) J truyền đến B Xét hai trường hợp: a) α góc nhọn b) α góc tù c) Nêu điều kiện để phép vẽ thực Bài 2(2 điểm): Một pháo bắn vào xe tăng Pháo thủ nhìn thấy xe tăng tung lên sau 0,6 giây kể tù lúc bắn nghe thấy tiếng nổ sau 2,1 giây kể từ lúc bắn a Tính khoảng cách từ súng đến xe tăng Biết vận tốc âm khơng khí 340m/s b Tìm vận tốc viên đạn Bài 3(4 điểm): Một mẩu hợp kim thiếc – Chì có khối lượng m = 664g, khối lượng riêng D = 8,3g/cm Hãy xác định khối lượng thiếc chì hợp kim Biết khối lượng riêng thiếc D 1= 7300kg/m3, chì D2 = 11300kg/m3 coi thể tích hợp kim tổng thể tích kim loại thành phần Bài 4(5 điểm): S Một tia sáng mặt trời tạo góc 36 với mặt phẳng nằm ngang, 360 I chiếu tới gương phẳng đặt miệng giếng P Q cho tia phản xạ có phương thẳng đứng xuống đáy giếng Hỏi gương phải đặt nghiêng góc so với R phương thẳng đứng xác định góc tới, góc phản xạ tia sáng gương? Bài 5(5 im): Lúc 8h ngời xe đạp khởi hµnh tõ A vỊ B víi vËn tèc 15km/h Lóc 8h20ph, ngời xe máy khởi hành từ A vỊ B nhng víi vËn tèc 45km/h Hái : a) Hai ngời gặp lúc giờ? Nơi gặp cách A km? b) Lúc hai ngời cách km? đáp án biểu điểm lần môn : vật lý Thêi gian : 150 Bài 1(4 điểm): a) Trường hợp α góc nhọn: * cách vẽ : - A' • Xác định ảnh A’ A qua gương (M1) Xác định ảnh B’ B qua gương (M2) Nối A’ với B’ cắt gương (M1) (M2) I J Nối A, I, J, B ta đường truyền tia sáng cần tìm I (M1 ) • A B • α b) Trường hợp α góc tù: (M ) * cách vẽ : - Xác định ảnh A’ A qua gương (M1) A • - Xác định ảnh B’ B qua gương (M2) (M1 ) - Nối A’ với B’ cắt gương (M 1) (M2) • I J I A' - Nối A, I, J, B ta đường truyền tia sáng cần tìm J α c) Điều kiện để phép vẽ thực được: (M ) Từ trường hợp thứ trường hợp hai ta thấy: hai điểm A, B cho trước, phép vẽ thực A’ B’ cắt gương hai điểm I J Bài 2(2 điểm): a Thời gian âm truyền từ xe tăng đến pháo thủ: t = 2,1-0,6 = 1,5 (s) Khoảng cách từ pháo đến xe tăng : s = v.t = 340.1,5 = 495(m) s 495 b Vận tốc đạn: V = T = 0,6 = 825(m / s) Bài 3(4 điểm): - Ta có D1 = 7300kg/m3 = 7,3g/cm3 ; D2 = 11300kg/m3 = 11,3g/cm3 - Gọi m1 V1 khối lượng thể tích thiếc hợp kim - Gọi m2 V2 khối lượng thể tích chì hợp kim Ta có m = m1 + m2 ⇒ 664 = m1 + m2 m m m (1) 664 m m 2 V = V1 + V2 ⇒ D = D + D ⇒ 8,3 = 7,3 + 11,3 Từ (1) ta có m2 = 664- m1 Thay vào (2) ta 664 m1 664 − m1 = + 8,3 7,3 11,3 Giải phương trình (3) ta m1 = 438g m2 = 226g (2) (3) J • B' B • • B' Bài 4(5 điểm): - Vẽ hình - Ta thấy; I1 = I2 (Theo định luật phản xạ) Mặt khác; I3 = I5 (cùng phụ với góc tới góc phản xạ) I5 = I4 (đối đỉnh) => I3 = I4 = I5 Và ∠ SIP + I3 + I4 = 900 => I3 = I4 = (900 – 360) : = 270 Ta lại có: I1 + I2 + I3 + I5 = 1800 => I1 = I2 = (1800 - I3) : = 630 Vậy : - Góc hợp mặt gương với phương thẳng đứng 270 - Góc tới góc phản xạ 630 Bài 5(5 điểm): a) Gäi t lµ thêi gian ngời xe đạp từ lúc xuất phát ngời gặp QuÃng đờng đợc ngời : sxđ = vđ.t = 15t (1) sxm = vm.(t- ) = 45( t- ) = 45t – 15 (2) V× khởi hành A nên ngời gặp : sxđ = sxm Từ (1), (2), (3) ta cã : 45t – 15 = 15 ⇔ 45t = 30 ⇔ t = ⇒ sx® = 15.0,5 = 7,5km (3) 15 = 0,5h = 30ph 30 VËy, lúc 8h30ph ngời gặp vị trí cách A 7,5km b) Gäi t/ lµ thêi gian cđa ngêi xe đạp kể từ lúc xuất phát ngời cách 3km Ta có phơng trình : sx® - sxm = ⇒ 15t/- (45t/- 15 ) = 12 = 0,4h = 24ph 30 18 Vµ -15t1/ +45t/2 – 15 = ⇒ 30t2/ = 18 => t2/ = = 0,6h = 36ph 30 ⇔ 15t1/ - 45t1/ +15 = => 30t1/ = 12 ⇒ t1/ = VËy lóc 8h24ph vµ lóc 8h36ph hai ngời cách 3km Phòng GD&ĐT Thọ Xuân Trờng THCS Xuân Tín đề thi thử học sinh giỏi lần môn : vật lý Thời gian : 150 phút Câu 1: (4 điểm) Một ngời xe đạp đoạn đờng MN Nửa đoạn đờng đầu ngời Êy ®i víi vËn tèc v1 = 20km/h.Trong nưa thêi gian lại với vận tốc v2 =10km/h cuối cïng ngưêi Êy ®i víi vËn tèc v3 = 5km/h Tính vận tốc trung bình đoạn đờng MN? Câu 2: (4 điểm) Chiếu tia sáng hẹp vào gơng phẳng Nếu cho gơng quay góc quanh trục nằm mặt gơng vuông góc với tia tới tia phản xạ quay góc bao nhiêu? Theo chiều nào? Câu 3: (4 điểm) O a Cần tác dụng lên đầu dây C lực F hệ thống hình vẽ bên cân bằng? ( bỏ qua khối lợng ròng rọc B dây treo ) F A b Rßng räc A cã khèi lợng 1kg lực ma sát tơng đơng với mét lùc 25N TÝnh hiÖu m = 20 kg suÊt máy? Câu 4: (4 điểm) Mt tia sỏng mt trời nghiêng góc α = 300 so với phương nằm ngang Dùng gương phẳng hứng tia sáng để soi sáng đáy ống trụ thẳng đứng Hỏi góc nghiêng β mặt gương so với phương nằm ngang l bao nhiờu ? Câu 5: (4 điểm) Hai người xe máy khởi hành từ A B Người thứ nửa quãng đường đầu với vận tốc 40km/h nửa quãng đường sau với vận tốc 60km/h Người thứ hai với vận tốc 40km/h nửa thời gian đầu với vận tốc 60km/h nửa thời gian cịn lại Hỏi tới đích B trc? đáp án biểu điểm lần m«n : vËt lý Thêi gian : 150 Câu 1: (4 điểm) Gọi S chiều dài quÃng đờng MN, t1 thời gian nửa đoạn đờng, t2 thời gian nửa đoạn đờng lại theo bµi ta cã: S S1 = 2v v1 t t -Thêi gian ngêi Êy ®i víi vËn tèc v2 lµ ⇒ S2 = v2 2 t t -Thêi gian ®i víi vËn tèc v3 cịng lµ ⇒ S3 = v3 2 S S S t t -Theo điều kiện toán: S2 + S 3= ⇒ v2 + v3 = ⇒ t2 = v + v 2 2 S S S S -Thêi gian ®i hết quÃng đờng : t = t1 + t2 ⇒ t = 2v + v + v = + 40 15 S 40.15 -VËn tèc trung bình đoạn đờng : vtb= = 10,9( km/h ) t 40 + 15 t1 = C©u 2: (4 điểm) * Xét gơng quay quanh trục O từ vị trí M1 đến vị trí M2 (Góc M1O M1 = ) lúc pháp tuyến quay góc N1KN2 = (Góc có cạnh tơng ứng vuông gãc) * XÐt ∆IPJ cã: Gãc IJR2 = ∠JIP + ∠IPJ hay: 2i’ = 2i + β ⇒ β = 2(i’-i) (1) * XÐt ∆IJK cã ∠IJN = ∠JIK + ∠IKJ hay i’ = i + α ⇒ α = 2(i’-i) (2) Tõ (1) vµ (2) ta suy = Tóm lại: Khi gơng quay góc quanh trục tia phản xạ sÏ quay ®i mét gãc 2α theo chiỊu quay cđa gơng Câu 3: (4 điểm) a Muốn cho hệ cân tổng hai lực căng T dây treo ròng rọc phải cân với trọng lợng vËt(h×nh vÏ a) 2.T = P = 10m Lùc kÐo F = T = P = 10m ⇒ F = 20 10 = 100 N b Trọng lợng ròng rọc A P1 = 10 N Vậy lực T2 cần thiết để giữ cho ròng rọc A cân là: T2 = (P + P1) = 105 N Lùc kÐo F cần phải thắng lực ma sát nên: F = T2 + Fms = 105 + 25 = 130 N Khi lực F di chuyển đợc quÃng đờng l vật m đợc quÃng đờng có ích là: A1 = P l VËy c«ng l công toàn phần máy là: A = F.l Vậy hiệu suất máy là: H = A1 A = P.l F l = P 2.F 200 2.130 = = 0,77 O B F Q T T T1 T1 A m P P Câu 4: (4 điểm) Tia sáng mặt trời SI cho tia phản xạ IR theo phơng thẳng đứng để soi sáng đáy hộp (hình vẽ) Ta cã: I G 300 S A N SIR = 300 + 900 = 1200 Đờng phân giác IN góc SIR pháp tuyến R gơng SIR = 60 Ta cã: SIN = NIR = Vµ: AIN = SIN – SIA = 600 – 300 = 300 Kết góc nghiêng gơng so với phơng nằm ngang có giá trị là: = GIA = GIN − AIN = 90 − 30 = 60 S 0,5 0,5 1,0 0,5 0,5 C©u 5: (4 ®iĨm) Gọi chiều dài qng đường S( S>0 km) S 1,0 S Thời gian nửa quãng đường đầu t1 = v = 2v = 80 1 S S S Thời gian nửa quãng đường sau t = v = 2v = 120 2 Vận tốc trung bình người thứ là: S1 + S S S = = S S t1 + t + S + 80 120 80 120 ⇒ vTB = 48(km / h) vTB = - Gọi thời gian quãng đường t( t>0 s) Quãng đường người thứ hai thời gian đầu là: S1 = v1t1 = 40 t Quãng đường người thứ hai thời gian sau là: S = v t = 60 t VËn tèc trung b×nh cđa ngêi thø hai lµ: vTB t t 40 + 60 2 = 50(km / h) t t + 2 = 50km / h > vTB1 = 48km / h S + S2 = = t1 + t Do vTB Nên ngời thứ hai đến đích B trớc Phòng GD&ĐT Thọ Xuân Trờng THCS Xuân Tín đề thi thử học sinh giỏi lần môn : vật lý Thêi gian : 150 Bµi 1: ( 4,5điểm ) Lúc 7h ngời xe đạp đuổi theo ngời cách 10 km hai chuyển động với vận tốc 12 km/h km/h.Tìm vị trí thời gian ngời xe đạp đuổi kịp ngời Bài 2: ( điểm) Khi cọ sát đồng, sắt vào miếng len đa lại gần mẩu giấy vụn ta thấy mẩu giấy vụn không bị hút Nh kết luận kim loại không bị nhiễm điện cọ sát không ? Vì ? Bài 3: ( 4,5 điểm) Một Canô chạy từ bến A đến bến B lại trở lại bến A dòng sông.Tính vận tốc trung bình Canô suốt trình lẫn về? Bài 4: ( 4,5 điểm) Bốn gơng phẳng G1, G2, G3, G4 quay mặt sáng vào làm thành mặt bên hình hộp chữ nhật Chính gơng G1 có lỗ nhỏ A a) Vẽ đờng tia sáng (trên mặt phẳng giấy vẽ) từ vào lỗ A sau phản xạ lần lợt gơng G2 ; G3; G4 lại qua lỗ A b) Tính đờng tia sáng trờng hợp nói (G4) A (G1) QuÃng đờng có phụ thuộc vào vị trí lỗ A hay không? (G3) (G2) Bài 5: ( 4,5 điểm ) Ngời ta kê ván để kéo hòm có trọng lợng 600N lên xe tải sàn xe cao 0,8m, ván dài 2,5 m, lực kéo 300N a Tính lực ma sát đáy hòm mặt ván? b Tính hiệu suất mặt phẳng nghiêng ? đáp án biểu điểm lần môn : vật lý 8 Thêi gian : 150 S1 Bµi 1: (4,5®) V1 V2 A S = 10 km S2 B C (0,5đ) Gọi s1 quÃng đờng ngời xe đạp đợc: S1 = v1.t (với v1 = 12 km/h) (0,5đ) Gọi s2 quÃng đờng ngời đi đợc: S2 = v2.t (với v2 = 4km/h) (0,5đ) Khi ngời xe đạp đuổi kịp ngời bé: S1 = s2 + s (0,5®) hay v1t = s + v2t (0,5®) s => (v1 - v2)t = s => t = v − v (0,5®) thay sè: t = 10 = 1,25 (h) (0,5®) 12 Vì xe đạp khởi hành lúc 7h nên thời điểm gặp là: t = + 1,25 = 8,25 h (0,5đ) hay t = 8h15 vị trí gặp cách A khoảng: AC = s1 = v1t = 12.1,25 = 15 km (0,5đ) Bài 2: (2đ) + Không thể kết luận kim loại không bị nhiễm điện cọ sát ( 0,5đ) + Vì : Kim loại nh chất liệu khác bị cọ sát với len nhiễm điện Tuy nhiên kim loại dẫn điện tốt nên điện tÝch xt hiƯn lóc cä s¸t sÏ nhanh chãng bị truyền tới tay ngời làm thí nghiệm, truyền xuống đất nên ta không thấy chúng nhiễm điện.(1,5đ) Bài 3: (4.5đ) Gọi V1 vận tốc Canô Gọi V2 vận tốc dòng nớc Vận tốc Canô xuôi dòng (Từ A đến B) Vx = V + V ( 0,5®) S S Thêi gian Canô từ A đến B: t1 = V = V + V x VËn tèc cña Canô ngợc dòng từ B đến A VN = V1 - V2 Thời gian Canô từ B đến A: S S t2 = V = V − V N Thời gian Canô hết quÃng đờng tõ A - B - A: (0,5®) ( 0,5®) (0,5®) S S 2S V t=t1 + t2 = V + V + V − V = 2 V1 − V2 2 2S = VËy vận tốc trung bình là:Vtb= t V V22 2S = S V1 V1 2 V1 V2 (1,5đ) (1đ) Bài 4: (4.5đ) a) Vẽ đờng tia sáng - Tia tới G2 AI1 cho tia phản xạ I1I2 có đờng kéo dài qua A2 (là ảnh A qua G2) - Tia tới G3 I1I2 cho tia phản xạ I2I3 có đờng kéo dài qua A4 (là ảnh A2 qua G3) - Tia tới G4 I2I3 cho tia phản xạ I3A có đờng kéo dài qua A6 (là ¶nh cña A4 qua G4) A6 A3 A5 I3 A I2 I1 (2đ) A4 A2 Mặt khác để tia phản xạ I 3A qua điểm A tia tới I 2I3 phải có đờng kéo dài qua A3 (là ảnh A qua G4) Muốn tia I2I3 có đờng kéo dài qua A3 tia tới gơng G3 I1I2 phải có đờng kéo dài qua A5 (là ảnh A3 qua G3) Cách vẽ: (1,5®) LÊy A2 ®èi xøng víi A qua G2; A3 ®èi xøng víi A qua G4 LÊy A4 ®èi xøng víi A2 qua G3; A6 §èi xøng víi A4 qua G4 LÊy A5 ®èi xøng víi A3 qua G3 Nèi A2A5 cắt G2 G3 I1, I2 Nối A3A4 cắt G3 G4 I2, I3, tia AI1I2I3A tia cần vẽ 10 đáp án biểu điểm lần m«n : vËt lý Thêi gian : 150 phút Câu 1:.(3,0 điểm) V: vận tốc canô yên lặng Khi xuôi dòng vận tốc thực canô v + 2,5(km/h) S = AB(v + 2,5)t => v + 2,5 = Hay v = S t (1,0) 42 S - 2,5 => v = - 2,5 = 25,5km/h 1,5 t (1,0) ngợc dòng vận tốc thực cđa can« v’= v - 2,5 = 23km/h (1,0) Thêi gian chuyển động canô ngợc dòng t= s 42 = =1,83 ≈ 1h50’ V ' 23 (1,0) C©u 2: (4,0 điểm) a Do ma sát nên mặt PB DE phẳng nghiêng ta có : = (0,5 ®) PA CD 10.m B 10 ⇒ = ⇒ mB= mA/4= = 2.5 (kg) (0,5 ® ) 10.m A 4 b T D T A C Khi có ma sát, công có ích công nâng mA lên độ cao DE, ta có: A1= PA.DE = 10.mA.DE (0.5 ®) A1= 10.10.1 = 100 (J) (0.5 ®) Công toàn phần: A = T.CD (0.5 đ) Do A chuyển động : T = PB (Với T lực căng dây kéo) A = PB.CD = 10mB.CD (0.5 ®) A = 10.3kg.4m = 120J (0.5 ®) VËy hiÖu suất mặt phẳng nghiêng : H= E B P B 100 J A1 100% = 100% = 83.33% (0.5 đ) 120 J A Câu 3: (3,0 điểm) Gi α , β góc hợp tia sáng mặt trời với phương ngang góc hợp tia tới với tia phản xạ Trường hợp 1: Tia sáng truyền theo phương ngang cho tia phản xạ từ trái sang phải Từ hình 1, Ta có: α + β = 1800 => β = 1800 - α = 1800 – 480 = 1320 S S Dựng phân giác IN góc β hình β α Hình 32 I i α Hình N R i' I R Dễ dang suy ra: i’ = i = 660 Vì IN phân giác pháp tuyến nên ta kẻ đường thẳng vng góc với IN I ta nét gương PQ hình S N P Xét hình 3: · Ta có: QIR = 900 - i' = 900 - 660 = 240 Vậy ta phải đặt gương phẳng hợp với phương ngang góc · QIR =24 i Hình i' R I Q S Trường hợp 2: Tia sáng truyền theo phương ngang cho tia phản xạ từ phải sang trái R Từ hình 4, Ta có: α = β = 480 α =β Dựng phân giác IN góc β S N i i' Hình hình R Dễ dang suy ra: i’ = i = 240 Vì IN phân giác pháp tuyến nên ta kẻ đường thẳng vng góc với IN I ta nét gương PQ hình Xét hình 6: · = 900 - i' = 900 - 240 = 660 Ta có: QIR · =660 Vậy ta phải đặt gương phẳng hợp với phương ngang góc QIR Vậy có hai trường hợp đặt gương: - TH1: đặt gương hợp với phương ngang góc 240 - TH2: đặt gương hợp với phương ngang góc 660 Câu (4,0 điểm):: a) Thể tích nớc dâng lên bình thể tích vật chiếm chỗ: V = V2 - V1 = 175 - 130 = 45cm3 = 0,000045m3 (1,0®) Lùc ®Èy Acsimet: FA = d.V = 10000.0,000045 = 0,45(N) (1,0đ) b) Trọng lợng vật: P = F +FA = 4,2 + 0,45 = 4,65(N) (1,0®) P 4,65 D= = ≈ 10333 (kg/m3) (1,0®) 10.V 10.0,000045 Câu (4,0 điểm) 33 I Hỡnh I S P N i' R i I Hình Q V× sau phản xạ lần lợt gơng, tia phản xạ ló lỗ S trùng với tia chiếu vào Điều cho thấy mặt phản xạ có trùng tia tới tia ló Điều xảy tia KR tới gơng G3 theo hớng vuông góc với mặt gơng Trên hình vẽ ta thấy : Tại I : I1 = Iˆ2 = Aˆ T¹i K: Kˆ = Kˆ Mặt khác K = I1 + I2 = Aˆ Do KR⊥BC ⇒ Kˆ = Bˆ = Cˆ ⇒ Bˆ = Cˆ = Aˆ Trong ∆ABC cã Aˆ + Bˆ + Cˆ = 180 0 180 ⇒ Aˆ = = 36 ˆ ˆ ˆ B = C = A = 72 ⇔ Aˆ + Aˆ + Aˆ = A = 180 Câu (2,0 điểm) Bc 1: Treo vật vào lực kế đọc số lực kế vật khơng khí ( P1) Nhúng chìm vật nước đọc số lực kế vật bị nhúng chìm (P2) Bước 2: Thiết lập phương trình: Gọi thể tích vật V, Lực ác si mét vật ngồi khơng khí FA1 vật nước FA2 Khi vật khơng khí: P1 = P - FA1 = P – 10D1V (1) Khi vật nhúng chìm nước: P2 = P - FA2 = P – 10D2V (2) P1 − P2 Từ (1) (2) ta có: V = 10( D − D ) Mặt khác Từ (1) (3) có: P = F1 + 10D1V = Vậy khối lượng vật: m = (3) P1 D2 − P2 D1 D2 − D1 P1 D2 − P2 D1 P = 10 10( D2 − D1 ) m Từ tính khối lượng riêng vật: D = V = Phòng GD&ĐT Thọ Xuân Trờng THCS Xu©n TÝn 34 P1 D2 − P2 D1 P1 − P2 đề thi thử học sinh giỏi lần 10 môn : vËt lý Thêi gian : 150 Câu (4,0 điểm) Có hai tơ xuất phát từ A chuyển động Xe thứ chuyển động theo hướng ABCD (hình vẽ) với vận tốc v 1= 40 km/h, điểm B C xe nghỉ 15 phút Xe thứ hai chuyển động theo hướng ACD Biết hình chữ nhật ABCD có cạnh AB = 30 km, BC = 40 km Hỏi: a) Xe thứ hai phải với vận tốc v để gặp xe thứ C? b) Nếu xe thứ hai dự định nghỉ C 30 phút phải với vận tốc để D xe thứ nhất? Câu (4,0 điểm) Ống thủy tinh hình chữ U có nhánh hình trụ, dài, thành mỏng, chia vạch đặt thẳng đứng, chứa nước Người ta đổ dầu có khối lượng riêng D vào nhánh B, chiều cao cột dầu h = 10cm mặt thoáng dầu so với mặt thống nước có độ cao chênh lệch h /5 Đổ tiếp chất lỏng có khối lượng riêng D nhỏ khối lượng riêng nước khơng hịa tan với nước vào nhánh A Khi cột chất lỏng có chiều cao h = cm mặt thống có độ cao chênh lệch với mặt thống dầu Δh = 0,5cm Cho khối lượng riêng nước D = 1000kg/m Hãy : a) Xác định khối lượng riêng D dầu b) Xác định khối lượng riêng D chất lỏng Câu (4,0 điểm) Một người từ nhà đến quan cách km Sau phần ba quãng đường nhớ quên sổ nên quay lấy đến nơi trễ 15 phút a) Tính vận tốc người ( Bỏ qua thời gian lên xuống xe nhà) b) Để đến quan thời gian dự định quay lần hai, người phải với vận tốc bao nhiêu? Câu (4,0 điểm) Hai gương phẳng hình chữ nhật G1, G2 giống ghép chung theo cạnh tạo thành góc α hình vẽ (Điểm M1, M2 nằm hai gương OM = OM2) Trong khoảng hai gương gần O có điểm sáng S Biết tia sáng từ S đến vuông góc với G1, sau phản xạ G1 đến G2, sau phản xạ G đập vào G1 phản xạ G1 lần Tia phản xạ cuối vng góc M M2 Tính góc α ? Câu (4,0 điểm) Trong tay có cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, bình lớn đựng nước, thước thẳng có vạch chia tới milimet, khối lượng riêng nước biết Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định lng riờng cht lng no ú? đáp án biểu điểm lần 10 môn : vật lý 35 Thêi gian : 150 Câu 1: (2,0 điểm) Phần Nội dung trình bày 2 Đường chéo AC = AB + BC2 =302 +402 =2500 -> AC =50 (km) Thời gian xe đoạn AB là: t1 =AB/v1 = 3/ (h) Thời gian xe nghỉ B,C 15 phút =1/4h a Thời gian xe đoạn BC là: t2 =BC/v1 = 40 / 40 =1 (h) (1,25đ) -Trường hợp 1: Xe gặp xe lúc xe vừa tới C: Vận tốc xe phải là: v2 = AC / ( t1 + t2 +1/4 ) = 50 / ( ¾ + + ¼ ) = 25 (km/h) Trường hợp 2: Xe gặp xe lúc xe vừa bắt đầu rời C: Vận tốc xe phải là: v3 = AC / ( t1 + t2 +1/4 + 1/4 ) = 50 / ( ¾ + + ¼ + ¼ ) = 22,22 (km/h) Vậy để gặp xe C xe phải với vận tốc 22,22 < V2 < 25 (km /h ) Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Thời gian xe hết quãng đường AB – BC – CD là: t3 = (2 t1 + t2 + ½ ) = ( h) Để xe D xe thời gian xe phải hết quãng đường AC – CD b là: (0,75đ) t4 = t3 – ½ = – 0,5 = 2,5 (h) 0,25 Vận tốc xe phải là: V2, = (AC + CD ) / t4 = (50 + 30) /2,5 = 32 ( km/h) 0,25 Câu 2: (2,0 điểm) Xét áp suất gây cột dầu lên điểm M mặt phân cách dầu - nước áp suất gây cột nước lên điểm N nước bên nhánh A ngang điểm 0,25 M a Gọi D1, h1 D2, h2 khối lượng riêng, chiều cao (so với đường NM)của cột nước dầu: 0,25 (1,0đ) PM =PN10.D1.h1=10.D2.h2 => D1.h1=D2.h2 (1) Vì dầu có KL riêng nhỏ nước, nên h2 > h1 0,25 Theo bài: h2 - h1 =h2/5 h1 =4h2/5 (2) Từ (2) (1) D2 = 4D1/5 Thay số D2 = 800 kg/m3 0,25 Xét trường hợp: Trường hợp mặt thoáng chất lỏng cao mặt thoáng dầu trường hợp mặt thoáng chất lỏng thấp mặt thoáng dầu Cả trường hợp mặt phân cách giữa chất lỏng - nước cao mặt phân cách giữa dầu - nước Chọn điểm E mặt phân cách dầu -nước điểm F bên nhánh A ngang 0,25 điểm E; khối lượng riêng chiều cao cột chất lỏng D h3 Áp suất b (1,0đ) gây cột dầu lên điểm E áp suất gây cột chất lỏng cột nước lên F nhau: 0,25 10.D2.h2 = 10.D3.h3 + 10.D1.h1 D3 = (D2.h2 - D1.h1)/h3 +Trường hợp mặt thoáng chất lỏng cao mặt thoáng dầu: Thay 36 kiện: h2=10cm, h1=10+0,5-5 =5,5 (cm), h3 = 5cm; D1 =1000kg/m3, D2 =800kg/m3 Tính D3 = 500 kg/m3 +Trường hợp mặt thoáng chất lỏng thấp mặt thoáng dầu: Thay kiện: h2=10cm, h1=10-0,5-5 = 4,5 (cm), h3 = 5cm; D1 =1000kg/m3, D2 =800kg/m3 Tính D3 = 700 kg/m3 Câu 3: (2,0 điểm) a) Gọi v vận tốc người ( km/h; v>0) Do quên sổ nên quãng đường thêm người s’= = = 6km (1đ) Người thêm km nên đến muộn 15 phút ( ) nên tốc người là: v’= = = 24 km/h (1đ) Vận tốc người 24 km/h (0,5đ) b) Thời gian dự định người từ nhà đến quan là: t = = = (h) (0,5đ) Thời gian quãng đường lần thứ là: t = = = (h) (0,5đ) Thời gian cịn lại để người đến quan quy định là: t = t – t1 = – = (h) (0,5đ) Quãng đường quay lần hai là: S2 = + s = + = 12 km (0,5đ) Vận tốc người quay lần hai là: S2 V2 = t = = 48 km/h Vậy vận tốc người quay lần hai 48 km/h Câu 4: (2,0 điểm) 0,25 0,25 (1đ) (0,5đ) Hình vẽ 0,5đ ∠I1I N1 = ∠α ( góc có cạnh tương ứng vng góc ) ∠I1I I = ∠2α ( I2N1 đường pháp tuyến G2 ) ∠K I M1 = ∠I I 3O = 90 − 2α ⇒ ∠I M1K = 2α ∆M1OM cân O ⇒ α + 2α + 2α = 5α = 180 ⇒ α = 36 Câu 5: (2,0 điểm) Gọi diện tích đáy cốc S , khối lượng riêng nước D1 , khối lượng riêng chất lỏng cần xác định D2 , chiều cao cốc h ,trọng lượng cốc P Lần 1:Thả cốc khơng chất lỏng vào nước,phần chìm cốc nước h1 37 0,25 0,5 0,25 0,5 0,25 0.25 Ta có : P = FA ⇔ P= 10 D1Sh1 (1) Lần 2: Đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng cần xác định KLR (vừa phải) có chiều cao h2, phần cốc chìm nước có chiều cao h3 Ta có: P + Pchất lỏng = FA ⇔ P + 10 D2Sh2 = 10 D1Sh3 ( ) Từ (1), (2) ta có: 10 D1Sh1 + 10 D2Sh2 = 10 D1Sh3 h − h1 D1 ⇒ D2 = (3) h2 Từ (3): chiều cao h1 , h2 , h3 xác định thước thẳng , D1 biết ⇒ Xác định KLR chất lỏng D2 0,25 0,25 0.25 0,25 0,5 Phòng GD&ĐT Thọ Xuân Trờng THCS Xuân Tín đề thi thử học sinh giỏi lần 11 môn : vật lý Thời gian : 150 Bài 1: (3 điểm): Một khối gỗ thả nước 1 thể tích, thả dầu thể tích Hãy xác định khối lượng riêng dầu, biết khối lượng riêng nước 1g/cm3 Bài 2: (3 điểm): Một vật nặng gỗ, kích thước nhỏ, hình trụ, hai đầu hình nón thả khơng có vận tốc ban đầu từ độ cao 15 cm xuống nước Vật tiếp tục rơi nước, tới độ sâu 65 cm dừng lại, từ từ lên Xác định gần khối lượng riêng vật Coi có lực ác si mét lực cản đáng kể mà Biết khối lượng riêng nước 1000 kg/m3 Bài 3: (4 điểm): Một cốc hình trụ có đáy dày 1cm thành mỏng Nếu thả cốc vào bình nước lớn cốc thẳng đứng chìm 3cm nước.Nếu đổ vào cốc chất lỏng chưa xác định có độ cao 3cm cốc chìm nước cm Hỏi phải đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng nói có độ cao để mực chất lỏng cốc cốc 38 Bài 4: (2 điểm): Trong tay có cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, bình lớn đựng nước, thước thẳng có vạch chia tới milimet Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng chất lỏng khối lượng riêng cốc thủy tinh Cho bạn biết khối lượng riêng nước Bài 5: (3 điểm): Mét cầu đặc nhôm, không khí có trọng lợng 1,458N Hỏi phải khoét lõi cầu phần tích để thả vào nớc cầu nằm lơ lửng nớc? Biết dnhôm = 27 000N/m3, dníc =10 000N/m3 Bài 6: (1 điểm): Trong bình nước có miếng gỗ, có gắn cầu chì mặt nước (Hình 1) Nếu quay ngược miếng gỗ cho cầu nằm nước mực nước bình có thay đổi khơng? Tại ? Hình Bài 7: (4 điểm): Một người tiến lại gần gương phẳng AB đường trùng với đường trung trực đoạn thẳng AB Hỏi vị trí để người nhìn thấy ảnh người thứ hai đứng trước gương AB (hình vẽ) Biết AB = 2m, BH = 1m, HN = 1m, N1 vị trí bắt đầu xuất phát người thứ nhất, N2 vị trí người thứ hai A B I 900 H N N (Ngêi thø nhÊt) (Ngêi thứ hai) đáp án biểu điểm lần 11 môn : vËt lý Thêi gian : 150 Bài 1: (3 đ): Gọi thể tích khối gỗ V; Trọng lượng riêng nước D trọng lượng riêng dầu D’; Trọng lượng khối gỗ P Khi thả gỗ vào nước: lực Ác si met tác dụng lên vât là: FA = Vì vật nên: FA = P ⇒ 2.10 DV =P (1) Khi thả khúc gỗ vào dầu Lực Ác si mét tác dụng lên vật là: 3.10 D'V 3.10 D'V =P Vì vật nên: F’A = P ⇒ F 'A = (2) 39 2.10 DV 2.10 DV 3.10 D'V = Ta tìm được: D' = D Từ (1) (2) ta có: Thay D = 1g/cm3 ta được: D’ = g/cm3 Bài 2: (3 đ): Vì cần tính gần khối lượng riêng vật vật có kích thước nhỏ nên ta coi gần vật rơi tới mặt nước chìm hồn tồn Gọi thể tích vật V khối lượng riêng vật D, Khối lượng riêng nước D’ h = 15 cm; h’ = 65 cm Khi vật rơi khơng khí Lực tác dụng vào vật trọng lực P = 10DV Công trọng lực là: A1 = 10DVh Khi vật rơi nước lực ác si mét tác dụng lên vật là: FA = 10D’V Vì sau vật lên, nên FA > P Hợp lực tác dụng lên vật vật rơi nước là: F = FA – P = 10D’V – 10DV Công lực là: A2 = (10D’V – 10DV)h’ Theo định luật bảo tồn cơng: A1 = A2 ⇒ 10DVh = (10D’V – 10DV)h’ ⇒ D= h' D' h + h' Thay số, tính D = 812,5 Kg/m3 Bài 3: (4 đ): Gọi diện tích đáy cốc S khối lượng riêng cốc D0, Khối lượng riêng nước D1, khối lượng riêng chất lỏng đổ vào cốc D2, thể tích cốc V Trọng lượng cốc P1 = 10D0V Khi thả cốc xuống nước, lực đẩy ác si mét tác dụng lên cốc là: FA1 = 10D1Sh1 Với h1 phần cốc chìm nước ⇒ 10D1Sh1 = 10D0V ⇒ D0V = D1Sh1 (1) Khi đổ vào cốc chất lỏng có độ cao h2 phần cốc chìm nước h3 Trọng lượng cốc chất lỏng là: P2 = 10D0V + 10D2Sh2 Lực đẩy ác si mét là: FA2 = 10D1Sh3 Cốc đứng cân nên: 10D0V + 10D2Sh2 = 10D1Sh3 Kết hợp với (1) ta được: D1h1 + D2h2 = D1h3 ⇒ D2 = h3 − h1 D1 h2 (2) Gọi h4 chiều cao lượng chất lỏng cần đổ vào cốc cho mực chất lỏng cốc cốc ngang Trọng lượng cốc chất lỏng là: P3 = 10D0V + 10D2Sh4 Lực ác si mét tác dụng lên cốc chất lỏng là: FA3 = 10D1S( h4 + h’) (với h’ bề dày đáy cốc) Cốc cân nên: 10D0V + 10D2Sh4 = 10D1S( h4 + h’) ⇒ D1h1 + D2h4 = D1(h4 + h’) ⇒ h1 + h3 − h1 h4 =h4 + h’ h2 40 h1 h2 − h' h2 ⇒ h4 = h + h − h Thay h1 = 3cm; h2 = 3cm; h3 = 5cm h’ = 1cm vào Tính h4 = cm Vậy lượng chất lỏng cần đổ thêm vào – = ( cm) Bài 4:(2 đ): Gọi diện tích đáy cốc S, Khối lượng riêng cốc D0; Khối lượng riêng nước D1; khối lượng riêng chất lỏng cần xác định D2 thể tích cốc V chiều cao cốc h Lần 1: thả cốc chất lỏng vào nước phần chìm cốc nước h1 Ta có: 10D0V = 10D1Sh1 ⇒ D0V = D1Sh1 (1) ⇒ D0Sh = D1Sh1 ⇒ D0 = h1 D1 ⇒ xác định khối lượng riêng cốc h Lần 2: Đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng cần xác định khối lượng riêng ( vừa phải) có chiều cao h2, phần cốc chìm nước có chiều cao h3 Ta có: D1Sh1 + D2Sh2 = D1Sh3 ( theo (1) P = FA) D2 = (h3 – h1)D1 ⇒ xác định khối lượng riêng chất lỏng Các chiều cao h, h1, h2, h3 xác định thước thẳng D1 biết Bài 5: (3 ): Thể tích toàn cầu đặc là: V= d P n hom = 1,458 = 0,000054 = 54cm 27000 (0.5 điểm) Gọi thể tích phần đặc cầu sau khoét lỗ V Để cầu nằm lơ lửng nớc trọng lợng P cầu phải cân với lực đẩy ¸c si mÐt: P’ = FAS dnhom.V’ = dníc.V ⇒ V’= d nuoc V 10000.54 = = 20cm3 d n hom 27000 (0.5 điểm) Vậy thể tích nhôm phải khoét ®i lµ: 54cm3 - 20cm3 = 34 cm3 (0.5 ®iĨm) Bài 6: (1 đ): Do lực đẩy Acsimet hai trường hợp có độ lớn trọng lượng miếng gỗ cầu chì nên thể tích nước bị chiếm chỗ nhau, mực nước bình khơng thay đổi Bài 7: (4 đ): Cho biết: AB = 2m, BH = 1m N2’ HN2 = 1m Tìm vị trí người thứ để nhìn thấy ảnh I người thứ hai H Giải: A B 90 * Khi người thứ tiến lại gần gương AB vị trí mà người nhìn thấy ảnh người thứ hai N2 N1’ N1’ vị trí giao tia (Người N1 sáng phản xạ từ mép gương B (Tia thứ hai) (Người phản xạ có tia sáng tới thứ nhất) từ người thứ hai đến phản xạ mép gương B) 41 Gọi N2’ ảnh người thứ hai qua gương, ta có HN2’ = HN2 = 1m 2 I trung điểm AB nên IB = AB = = 1(m) ta thấy ∆IBN1’ = ∆HBN2’ IN1’ = HN2’ = 1(m) Vây, vị trí mà người thứ tiến lại gần gương đường trung trực gương nhìn thấy ảnh người thứ hai cách gng 1m Phòng GD&ĐT Thọ Xuân Trờng THCS Xuân Tín đề thi thử học sinh giỏi lần 12 môn : vËt lý Thêi gian : 150 C©u 1: (4im): Hai xe máy đồng thời xuất phát t hai thnh ph A v B, chuyển động lại gặp Xe máy th nht từ thành phố A đến thành phố B, xe máy thứ từ thành phố B đến thành phố A Sau gặp nơi cách thành phố B 20 km, họ tiếp tục hành trình với vận tốc nh cũ Khi xe máy thứ đến thành phố B, xe máy thứ hai đến thành phố A hai xe máy quay trở gặp lần thứ hai nơi cách A 12km a, Tìm khoảng cách hai thành phố A vµ B b, TÝnh tû sè vËn tèc cđa hai xe C©u 2: (4điểm): Để kéo vật có khối lượng m = 60 kg lên độ cao h = m người ta dùng hai cách sau: a) Dùng hệ thống gồm ròng rọc cố định ròng rọc động, thấy lực kéo dây nâng vật lên F = 360 N Hãy tính: + Hiệu suất hệ thống 42 + Khối lượng rịng rọc động, biết hao phí để nâng rịng rọc động ¼ hao phí tổng cộng ma sát b) Dùng mặt phẳng nghiêng dài l = 12 m Lực kéo vật lúc 320N Tính lực ma sát vật với mặt phẳng nghiêng v hiu sut ca h ny Câu 3: (3im): Để đo độ cao đỉnh Phanxipăng thuộc dÃy núi Hoàng Liên Sơn tỉnh Yên Bái, ngời ta dùng khí áp kế thủy ngân Tại chân núi cột thủy ngân khí áp kế có chiều cao 71,0 cmHg, đỉnh núi cột thủy ngân khí áp kế có chiều cao 48,26 cmHg Biết trọng lợng riêng thủy ngân 136.000 N/m3, trọng lợng riêng trung bình không khí 12 N/m 3, qui ớc chiều cao cột thủy ngân khí áp kế mặt nớc biĨn lµ 76,0 cmHg H·y tÝnh: a, ChiỊu cao trung bình địa hình tỉnh Yên Bái (tính theo vị trí chân núi Hoàng Liên Sơn ) so với mặt nớc biển? b, Chiều cao đỉnh Phanxipăng so với mặt nớc biển? Câu 4: (4im): Cho cốc hình trụ, chiều cao h, thành dày nhng đáy mỏng nỉi b×nh h×nh trơ chøa nưíc ta thÊy cèc chìm nửa (đáy cốc không chạm đáy bình) Sau ngời ta đổ dầu vào cốc mực nớc bình ngang với miệng cốc (đáy cốc không chạm đáy bình) Tính độ chênh lệch mực nớc bình mức dầu cốc Cho biết khối lợng riêng dầu 0,8 lần khối lợng riêng nớc, bán kính cốc lần bề dày Câu 5: (4im) Trong bình nước hình trụ có khối nước đá giữ sợi dây nhẹ, không giãn (xem hình vẽ bên) Biết lúc đầu sức căng sợi dây 10N Hỏi mực nước bình thay đổi nào, khối nước đá tan hết? Cho diện tích mặt thống nước bình 100cm2 khối lượng riêng nước 1000kg/m3 C©u 6: (1điểm) : Tại rót nước sôi vào cốc thuỷ tinh dày dể bị vỡ cốc mỏng ? Muốn cốc khỏi vỡ rót nước sôi thỡ laứm theỏ naứo ? đáp án biểu điểm lần 12 môn : vật lý Thời gian : 150 phút 43 Câu hỏi Nội dung cần đạt Gäi vËn tèc cđa xe thø nhÊt lµ v1, vËn tèc cđa xe thø hai lµ v2, t1 lµ thêi gian từ lúc xuất phát đến gặp lần 1, t2 khoảng thời gian từ lúc gặp lần đến lúc gặp lần Khi gặp lần ta có: Xe thứ đợc quÃng đờng là: v1.t1 = AB 20 Xe thứ hai đợc quÃng đờng là: v2.t1 = 20 Từ hai phơng trình ta có: v1 AB 20 = v2 20 0,25 0,75 (1) Khi gặp lần ta có: Xe thứ đợc quÃng đờng là: v1.t2 = 20 + (AB – 12) = AB + Xe thứ hai đợc quÃng đờng là: v2.t2 = (AB – 20) + 12 = AB - v1 AB + = Từ hai phơng trình ta cã: v AB − AB − 20 AB + = Tõ (1) vµ (2) suy ra: 20 AB − ⇔ AB( AB – 48) = AB = (loại) Thang điểm 0,75 (2) 0,5 AB = 48 km QuÃng đờng AB dài 48km Thay giá trị AB vào phơng trình (1) v1 48 − 20 = = 1,4 v2 20 v1 = 1,4 VËy tØ sè vËn tèc cđa hai xe lµ: v2 0,25 a) Cơng có ích đưa vật lên cao m : 0,5 A = P.h = 10.m.h = 10.60.5 = 3000 (J) Khi dùng ròng rọc động vật lên cao đoạn dây kéo phải đoạn s =2 h = 2.5 =10 m Vậy cơng tồn phần kéo vật lên cao Atp = F.s = 360 10 = 3600 (J) Hiệu suất hệ thống là: H = A/Atp = (3000: 3600) 100% = 83,33% + Cơng hao phí tổng cộng Ahp = 3600 – 3000 = 600 (J) Cơng hao phí để nâng rịng rọc động là: A’ = ¼ Ahp = ¼ 600 = 150 (J) Mà A’ = 10.m’.h Khối lượng ròng rọc động (m’) m’= A’: (10.h) = 1,5 kg b) Cơng tồn phần kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng là: Atp = F l = 320.12 = 3840 (J) Hiệu suất mặt phẳng nghiêng : H = A/ATP = (3000:3840).100% = 78,125 % Cơng hao phí ma sát : Ahp = 3840-3000 = 840 (J) Lực ma sát Ahp : l = 840 :12 = 70 N 44 C©u Nếu thả khối nước đá (khơng buộc dây) nước đá tan hết, mực nước bình thay đổi không đáng kể Khi buộc dây dây bị căng chứng tỏ khối nước đá chìm sâu so với thả thể tích ∆V, lực đẩy Ac-si-met lên phần nước đá ngập thêm tạo nên sức căng sợi dây Ta có: FA = 10.∆V.D = F 10.S.∆h.D = F (với ∆h mực nước dâng cao so với khối nước đá thả nổi) => ∆h = F/10.S.D = 0,1(m) Vậy khối nước đá tan hết mực nước bình hạ xuống 0,1m C©u Vì thuỷ tinh dẫn nhiệt rót nớc sôi vào cốc lớp thuỷ tinh bên nóng nên nhiều lớp thuỷ tinh phía cha kịp nóng lên bao nhiêu, tợng dẫn đến giÃn nở nhiệt không làm cốc nứt Cốc thuỷ tinh có thành mỏng nhiệt truyền phía nhanh cốc dễ nóng bị nứt 45 Phòng gd&đt thọ xuân đề thi HSG lớp cấp huyện Năm học 2011-2012 Môn : Vật lý (Thời gian làm 150 phút) Bài 1: (3 điểm) Một ô tô dài 10m chuyển động thẳng vận tốc 72 km/h song song với đờng sắt có đoàn tàu dài 110m chuyển động với vận tốc 75,6 km/h Hỏi đoàn tàu vợt qua ô tô hết thời gian trờng hợp : - ô tô tàu chạy chiều - ô tô tàu chạy ngợc chiều Bài 2: (3 điểm) Khi treo vật vào lực kế không khí lực kế giá trị 3N, nhúng vật vào nớc lùc kÕ chØ 1,8N vµ nhóng vËt mét chÊt láng A lùc kÕ chØ 2,04N Cho khèi lỵng riêng không khí nhỏ Xác định khối lợng riêng chất lỏng A, biết khối lợng riêng nớc 1g/cm3 Bài 3: (3 điểm) Khi kÐo mét vËt cã träng lùc 1000N lªn cao mét ngời dùng hệ thống ròng rọc nh hình vẽ Em hÃy xác định độ lớn lực kéo F tác dụng lên dây? F Tính công mà lực F thực đợc vật lên cao 1m ? Cho vật lên ma sát không đáng kể Bài 4: (3 điểm) Em hÃy nêu phơng án xác định độ cao bóng đèn đờng tay có thớc dây êke có góc 450 600 Bài 5: (4 điểm) Hai gơng phẳng G1 G2 có mặt phản xạ quay vào tạo với góc Một tia sáng nằm mặt phẳng vuông góc với giao tuyến gơng đợc chiếu tới G1 phản xạ đến G2 phản xạ Xác định để tia tới tia phản xạ cuối vuông góc với Bài 6: (4 ®iĨm) Cho bãng ®Ìn ghi : 110V- 45W điện trở 269 110V- 75W điện trở 161 biến trở Vẽ sơ đồ cách mắc bóng vào hiệu điện 220V để đèn sáng bình thờng Có cách mắc , biến trở có giá trị bao nhiªu ? HÕt 46