Đề HSG Vật lý 8 TP Bắc Giang 20102011 và Hướng dẫn chấm

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ.BẮC GIANG ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2010 - 2011 MÔN THI : VẬT LÝ LỚP Ngày thi: 09 tháng năm 2011 Thi gian lm bi: 150 phỳt Câu 1: (2 điểm) Một tầu ngầm di chuyển dới biển, áp kế đặt vỏ tầu 2,02.10 6N/m2 Một lúc sau áp kế 0,86.106N/m2 a Tầu lên hay lặn xuống, khẳng định nh vậy? b Tính độ sâu tầu ngầm hai điểm Cho khối lợng riêng nớc biển 1030kg/m3 ¸p kÕ chØ ¸p st cđa níc biĨn t¸c dơng lên vỏ tầu c Biết mặt dới tầu cách 6m Tính độ chênh lệch áp suất mặt dới tầu lặn dới nớc Câu 2: (4 điểm) Ngời ta đổ lợng nớc sôi vào thùng chứa nớc nhiệt độ phòng 250C thấy cân bằng, nhiệt độ nớc thùng 700C Nếu đổ lợng nớc sôi vào thùng nhng ban đầu không chứa nhiệt độ nớc cân bao nhiêu? Biết lợng nớc sôi gấp lần lợng nớc nguội Bỏ qua toả nhiệt môi trờng Câu 3: (4 điểm) Một xe phải ®i tõ ®Þa ®iĨm A ®Õn ®Þa ®iĨm B khoảng thời gian quy định t Nếu xe chuyển ®éng tõ A ®Õn B, víi vËn tèc v 1= 48km/h Thì xe đến B sớm 18 phút so với qui định Nếu chuyển động từ A đến B víi vËn tèc v = 12km/h Xe sÏ ®Õn B chËm h¬n 27 so víi thêi gian qui định a Tìm chiều dài quãng đờng AB thời gian qui định t b Để chuyển động từ A đến B thời gian qui định t Xe chuyển động từ A đến C ( AB) với vËn tèc v1 = 48 km/h råi tiÕp tơc chun ®éng tõ C ®Õn B víi vËn tèc v2 = 12km/h Tính chiều dài quãng đờng AC Câu 4: (2 điểm) Công cung cấp để đa vật lên cao 1,2 m mặt phẳng nghiêng có chiều dài 3,2 m 600J Biết hiệu suất mặt phẳng nghiêng 80% a, Tính khối lợng vật b, Tính lực ma sát mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật Câu 5: (4 điểm) a Một viên bi sắt đợc treo sợi dây, đứng yên vị trí cân nh hình vẽ: - Hiện tợng xảy ném cục đất sét có khối lợng mvào viên bi? m m theo phơng nằm ngang vào viên bi cục đất sét dính - Nêu trình chuyển hoá lợng diễn trờng hợp này? b Một đồi có dạng hình nón, độ cao từ chân lên đỉnh h = 816 m Từ chân đồi có đờng xoắn ốc dẫn lên tới đỉnh đồi Cho đờng có độ dốc 5%( đợc 100 m lên cao đợc 5m) Xe tải trở hàng có khối lợng 10000kg Hãy tính công mà động xe sản từ chân đến đỉnh đồi, biết lực động dùng để thắng ma sát 10% trọng lợng xe Câu 6: (4 điểm) Một bình thông có hai nhánh hình trụ thẳng đứng có tiết diện ngang tơng ứng S1=20 cm2 S2=30 cm2 Trong bình có chứa nớc có khối lợng riêng D0=1000kg/m3 Thả vào nhánh khối hình trụ đặc có diện tích đáy S3=10cm2, ®é cao h=10cm vµ lµm b»ng vËt liƯu cã khèi lợng riêng D=900kg/m3 Khi cân trục đối xứng khối hình trụ hớng thẳng đứng a Tìm chiều dài phần khối hình trụ ngập nớc b Đổ thêm dầu có khối lợng riêng D1= 800kg/m3vào nhánh Tìm khối lợng dầu tối thiểu cần đổ vào để toàn khối trụ bị ngập dầu nớc c Tìm độ dâng lên mực nớc nhánh so với cha thả khối hình trụ đổ thêm lợng dầu nói phần b - HÕt Phòng GD&ĐT thành phố Bắc Giang Híng dÉn chÊm K× thi chän häc sinh giái năm 2011 Môn thi: Vật lý lớp đề thøc C Néi dung © u a Ta thÊy áp suất P2 < P1 tầu lên 0,5 P1 2,02.10 = = 196,1m d 10300 P2 0,86.10 = 83,51m Độ sâu vị trí thứ hai là: h2 = = d 10300 b Độ sâu vị trí thứ là: h1 = đ Điể m c Giả sử tầu lặn độ sâu h, độ chênh lệch áp suất mặt là: ∆P= P2- P1 = d(h+x) –d.h = d.x = 10300.6 = 61800(Pa) ® 0,5 0,5 0,5 Gäi khèi lợng nớc nguội m, thùng m2, nhiệt dung riêng nớc thùng lần lợt C C2 Khi đổ nơc nguội Theo PT cân nhiÖt, ta cã: Q = QH2O+ 0,5 Qt 0,5 =>2C.m (100 – 70) = C.m (70 – 25) + C2m2(70 – 25) Cm 0,5 =>C2m2 45 = 2Cm 30 – Cm.45.=> C2m2 = - NÕu chØ ®ỉ nớc sôi vào thùng nhng thùng nớc nguội thì: 0,5 + Nhiệt lợng mà thùng nhận đợc là: Qt* = C2m2 (t tt) 0,5 , + Nhiệt lợng nớc tỏa là: Qs = 2Cm (ts t) 0,5 - Theo phơng trình cân b»ng nhiÖt ta cã: m2C2( t-25) = 2Cm(100 – t) (2) 0,5 Tõ (1) vµ (2), suy ra: Cm (t – 25) = 2Cm (100 – t) 0,5 đ Giải phơng trình (3) tìm đợc t=89,3 C a Gọi SAB độ dài quảng đờng AB t thời gian dự định -Khi với vận tốc V1 đến sớm (t) t1 = 18 ( = 0,3 h) Nªn thêi gian thùc tÕ ®Ĩ ®i ( t – t1) = S AB V1 0,25 0,25 Hay SAB = V1 (t – 0,3) (1) - Khi V2 đến trễ thời gian dự định (t) t = 27 0,25 ( = 0,45 h) Nªn thùc tÕ thêi gian cần thiết để hết quảng đờng AB là: 0,25 S AB (t + t2) = V Hay SAB = V2 (t + 0,45) (2) Tõ ( 1) vµ (2) , ta cã: V1 ( t- 0,3) = V2 (t + 0,45) (3) Giải PT (3), ta tìm ®ỵc: t = 0,55 h = 33 Thay t = 0,55 h vào (1) (2), ta tìm đợc: SAB = 12 Km b Gäi tAC lµ thêi gian cần thiết để xe từ A C (S AC) với vận tốc v1 Gọi tCB thời gian cần thiÕt ®Ĩ xe ®i tõ C B ( S CB) víi vËn tèc v2 Theo bµi ra, ta cã: t = tAC + tCB S AC Hay t = V + Suy ra: S AC = S AB − S AC V2 V1 ( S AB − V2 t ) ® 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 a Tính đợc công có ích A1 = A.H = 480 J 0,5 A1 480 = = 400 N h 1,2 TÝnh khèi lỵng vËt m = 40 kg b TÝnh c«ng hao phÝ A’ = A- A1= 120J TÝnh lùc ma s¸t Fms = 0,25 (4) V1 − V2 Thay giá trị biết vào (4), ta tìm ®ỵc SAC = 7,2 Km TÝnh ®ỵc träng lỵng cđa vËt P = ® 0,25 A' 120 = = 37,5 N l 3,2 a Chọn mốc xét vị trí cân bi sắt Ban đầu bi sắt năng, đát sét m chuyển động nên có động Khi bi sắt va chạm với cục đất sét cục đất sét truyền động cho hệ bi đất sét Hòn bi cục đát sét chuyển động đến độ cao h động chuyển sang Sau bi chuyển động trở vị trí ban đầu chuyển sang động Do quán tính chuyển động tiếp sang bên kia, động chuyển sang Cứ nh bi sắt đất sét dao động quanh vị trÝ c©n b»ng 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,5 đ Trong trình dao động cọ xát với không khí ma sát điểm treo làm cho chuyển dần sang nhiệt Hòn bi dừng lại b Tính chiều dài quãng đờng mà xe ô tô phải để ®Õn ®Ønh ®åi: s = h/5% = 16320 m C«ng mà động ô tô cần thực gồm phần: - Công có ích để nâng ô tô lên cao h: A1= P.h = 10.m.h = 10.10000.816 = 81600000 (J) - Công để thắng ma sát xe chuyển ®éng: A2= Fms.S =0,1.P.S = 0,1.10.10000.16320 = 163200000 (J) C«ng mà động ôtô thực là: A = A1+A2 = 81600000 + 163200000 = 244800000 (J) a Gäi x chiều dài phần vật ngập nớc - Vật chịu tác dụng lực P FA Do vật đứng cân nên ta có P = FA x  10.D.S3.h = 10.D0.S3.x 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25  D.h = D0.x 0,5  x = cm b Gäi chiỊu cao phÇn vËt ngËp dÇu y y 0,25 Vật đứng cân nên ta cã: P = FA1 + FA2 0,25  10.D.S3.h = 10.D0.S3.(h-y) + 10.D1.S3.y  D.h = D0( h- y) + D1 y 0,25  y=5 cm 0,25 ThÓ tÝch dầu tối thiểu đổ vào nhánh là: V = (S2 – S3).y = 100 cm3 = 10-4 m3 Khối lợng dầu đổ vào là: m=D1.V = 800.10-4 = 0,08kg c ThĨ tÝch níc ë hai nh¸nh Khi cha thả vật đổ dầu S Vào : V = (S1+ S2).l S S z 0,25 0,25 S 2 Khi đổ dầu thả vật vào Thì V = S1.(l +z) + S2.k + (S2 – S3 ).y l k 0,25  (S1+ S2).l = S1.(l +z) + S2.k + (S2 – S3 ).y  50.l = 20(l + z) + 30.k + 20.y  30l – 30k = 20z + 100  3l – 3k = 2z + 10 (1) áp suất đáy bình thả vật hình trụ đổ dầu: 0,25 0,25 10.D0.(l+z) = 10.D0.k + 10.D.h => 1000 (l + z) = 1000.k + 900.10 l+z=k+9 0,25 => l – k = – z (2) Tõ (1) vµ (2) ta cã 2z + 10 = 27 – 3z  z = 3,4 cm Vậy độ dâng lên chất lỏng nhánh 3,4 cm 0,5 Học sinh làm cách khác cho điểm tối đa theo phần nh đáp án - Sai đơn vị lỗi trừ 0,25 điểm, toàn trừ không điểm - Điểm toàn không làm tròn - ... 10.10000 .81 6 = 81 600000 (J) - Công để thắng ma sát xe chuyển ®éng: A2= Fms.S =0,1.P.S = 0,1.10.10000.16320 = 163200000 (J) C«ng mà động ôtô thực là: A = A1+A2 = 81 600000 + 163200000 = 24 480 0000... phố Bắc Giang Híng dÉn chÊm K× thi chän häc sinh giái năm 2011 Môn thi: Vật lý lớp đề thøc C Néi dung © u a Ta thÊy áp suất P2 < P1 tầu lên 0,5 P1 2,02.10 = = 196,1m d 10300 P2 0 ,86 .10 = 83 ,51m... AB − S AC V2 V1 ( S AB − V2 t ) ® 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 a Tính đợc công có ích A1 = A.H = 480 J 0,5 A1 480 = = 400 N h 1,2 TÝnh khèi lỵng vËt m = 40 kg b TÝnh c«ng hao phÝ A’ = A- A1= 120J TÝnh