PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NƠNG CỐNG ĐỀ THI GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI LỚP ®Ị thi chÝnh thøc Thời gian làm 150 phút NĂM HỌC 2013 - 2014 MƠN: VẬT LÝ ( khơng kể thời gian giao đề) Câu 1.(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 trước Câu (4 điểm) Một khối gỗ hình trụ nặng 3kg có diện tích đáy 200cm2 thả thẳng đứng nước Biết khối lượng riêng nước gỗ 1000 kg/m3 600 kg/m3 a.Tính chiều cao phần gỗ chìm nước b.Tính chiều cao phần gỗ nước c.Muốn giữ khối gỗ chìm hồn tồn đứng n nước cần tác dụng lực có cường độ bao nhiêu? Câu (3 điểm) Khi đưa vật lên cao 2,5m mặt phẳng nghiêng người ta phải thực công 3600J Biết hiệu suất mặt phẳng nghiêng 0,75, chiều dài mặt phẳng nghiêng 24m a Tính trọng lượng vật b Tính cơng để thắng lực ma sát kéo vật lên c Tìm độ lớn lực ma sát Câu (5 điểm) Hai gương phẳng giống AB AC đặt hợp với góc 600, mặt phản xạ hướng vào (A,B,C tạo thành tam giác đều) Một nguồn sáng điểm S di chuyển cạnh BC Ta xét mặt phẳng hình vẽ a Hãy nêu cách vẽ đường tia sáng phát từ S, phản xạ AB, AC S b Hãy tính góc tạo tia tới từ S đến gương AB tia phản xạ cuối c Với vị trí S BC tổng đường tia sáng câu a) bé nhất? Câu (4 điểm) B S A Một bình thơng hình chữ U có hai nhánh chứa nước (khơng đầy) có khối lượng riêng D1 = 1000kg/m3 Tiết diện nhánh lớn S = 100 cm gấp lần nhánh nhỏ Đổ dầu vào nhánh nhỏ cho chiều cao cột dầu H = 10 cm, khối lượng riêng D2 = 800kg/m3 a Tính độ chênh lệch mực nước hai nhánh, lúc mực nước nhánh lớn dâng lên bao nhiêu, mực nước nhánh nhỏ hạ xuống b Cần đặt lên nhánh lớn pittông có khối lượng để mực nước hai nhánh Hết C ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HSG MÔN VẬT LÝ – NĂM HỌC 2013 – 2014 Câu (4 điểm) - Gọi chiều dài quãng đường S( S > km) S1 S S = = v1 2v1 80 S2 S S = = Thời gian nửa quãng đường sau t = v 2v 120 Thời gian nửa quãng đường đầu t1 = 0,5 điểm 0,5 điểm Vận tốc trung bình người thứ là: S1 + S S S = = S S t1 + t + S + 80 120 80 120 ⇒ vTB = 48(km / h) 0,5điểm vTB = 0,5 điểm - Gọi thời gian quãng đường t( t>0 s) Quãng đường người thứ hai thời gian đầu là: 0,25 điểm t S1 = v1t1 = 40 0,25 điểm Quãng đường người thứ hai thời gian sau là: S = v t = 60 t Vận tốc trung bình người thứ hai là: 0,5điểm t t 40 + 60 S1 + S 2 = 50(km / h) vTB = = t t t1 + t + 2 Do vTB = 50km / h > vTB1 = 48km / h 0,5 điểm 0,5 điểm Nên người thứ hai đến đích B trước Câu (3 điểm) a) Vì vật đứng cân bề mặt chất lỏng nên : FA = P d n Vc = 10 m 10 Dn S h c = 10.m h c = = = (m) Vậy chiều cao phần gỗ chìm nước (m) 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm b) Thể tích vật là: Chiều cao tồn vật là: Chiều cao phần : V = = = ( m3) 0,5 điểm V = S.h => h = = = (m) h n = h – h c = – = (m) 0,5 điểm 0,5 điểm c) Lực đẩy Ác si mét tác dụng lên vật vật chìm hồn tồn đứng cân n V = 10 Dn V = 10 1000 = 50 N nước là: F’A = d 0,5 điểm Lực cần tác dụng vào miếng gỗ có phương thẳng đứng, chiều từ xuống có cường độ là: F = F’A – P = 50 – 30 = 20 N Vậy muốn khúc gỗ chìm hồn tồn đứng yên nước ta cần tác dụng lực có cường độ 20 N, theo phương thẳng đứng từ xuống Câu (3điểm) 0,5 điểm 1, Trọng lượng vật là: H= Ai p.h A.H 3600.0,75 = ⇒ p= = 2,5 = 1080( J ) A A h 1điểm 2, Cơng có ích là: 0,5 điểm Ai = p.h = 1080.2,5 = 2700( j ) Công để thắng ma sát là: 0,5 điểm A ' = A − Ai = 3600 − 2700 = 900( J ) 3, Độ lớn lực ma sát F= 1,0 điểm ' A 900 = = 37,5( N ) s 24 Câu 4( điểm) Hình vẽ S1 I O 0,5 điểm K B S 21 A J H C 1,0 im Cỏch v a, S1 ảnh S qua gơng AB => S1 đối xứng với S qua AB S2 ảnh S1 qua gơng AC => S2 ®èi xøng víi S qua AC Ta nối S2 với S cắt AC J, nối J với S1 cắt AB I SI, IJ, JS ba đoạn tia sáng cần dựng b) Dng hai pháp tuyến I J cắt tai O Góc tạo tia phản xạ JK tia tới SI góc ISK Theo tính chất góc ngồi tam giác ta có: ISKˆ = Iˆ + Jˆ = Iˆ2 + Jˆ = 2(180 − IOˆ J ) = 2.BAˆ C = 120 S2 0,5 im 0,5 im c) Tổng độ dài ba đoạn: SI + IJ + JS = S1I + IJ + JS = S1J + JS = S2J + JS = S2S (§èi xøng trơc) VËy SI + IJ + JS = S2S Ta cã: gãc S1AS = gãc S1AB (1) gãc S1AS2 = gãc S1AC (2) LÊy (2) – (1): gãc S1AS2 - gãc S1AS = 2(gãc S1AC -gãc S1AB) gãc SAS2 = gãc BAC góc SAS2 = 1200 Xét tam giác cân SAS2 A, cã gãc A = 1200 gãc AS H=gãc AS2H = 300 víi ®êng cao AH, ta cã: SS2 = 2SH Xét tam giác vuông SAH taị H có gãc AS H = 30 ta cã: AH = AS/2 Trong tam giác vuông SAH H Theo định lí pitago ta tính đợc : SH = 0,5 điểm 0,5 điểm SA nªn SS2 = 2SH = SA = SA 0,5 điểm (0,25®) => SS2 nhá nhÊt SA nhá nhÊt AS đờng cao tam giác ABC S trung điểm BC Cõu 5: B A C a) * Gọi độ chênh lệch mực nước hai nhánh h Xét áp suất điểm A, B độ cao điểm B mặt phân cách dầu nước: - Lúc cân ta có : PA = PB d1h = d2H ⇔ h= d H 10 D2 H D2 800 = = H= 10 = 8cm d1 10 D1 D1 1000 Vậy độ chênh lệch mặt nước hai nhánh h=8(cm) * Gọi mực nước nhánh lớn dâng lên x mực nước nhánh nhỏ tụt xuống y - Ta có x + y = h = (1) - Vì Thể tích nước tụt xuống nhánh nhỏ thể tích nước dâng lên nhánh lớn nên ta có : S1.x = S2.y => x S2 = = (2) y S1 ≈ 2,7cm 16 y= ≈ 5,3 cm - Từ (1) (2) ta suy x = b) Gọi m khối lượng Pittong cần đặt lên nhánh lớn Lúc cân thị áp suất mặt Pittong mặt phân cách nước dầu nên ta có P = d2H S1 10m = d H => m = d H S1 = D2 HS1 = 800.0,1.0,01 = 0,8kg S1 10 D ...ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HSG MÔN VẬT LÝ – NĂM HỌC 2013 – 2014 Câu (4 điểm) - Gọi chiều dài quãng đường S( S > km) S1 S S = = v1 2v1 80 S2 S S = = Thời gian nửa quãng đường... điểm 0,5 điểm Vận tốc trung bình người thứ là: S1 + S S S = = S S t1 + t + S + 80 120 80 120 ⇒ vTB = 48( km / h) 0,5điểm vTB = 0,5 điểm - Gọi thời gian quãng đường t( t>0 s) Quãng đường... nước: - Lúc cân ta có : PA = PB d1h = d2H ⇔ h= d H 10 D2 H D2 80 0 = = H= 10 = 8cm d1 10 D1 D1 1000 Vậy độ chênh lệch mặt nước hai nhánh h =8( cm) * Gọi mực nước nhánh lớn dâng lên x mực nước nhánh nhỏ