Đang tải... (xem toàn văn)
Nếu thả cốc vào một bình nước lớn thì cốc nổi thẳng đứng và chìm 3cm trong nước.Nếu đổ vào cốc một chất lỏng chưa xác định có độ cao 3cm thì cốc chìm trong nước 5 cm.. Hỏi phải đổ thê[r]
(1)PHÒNG GD&ĐT ĐỀ THI HSG LỚP – MÔN VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 120 phút
( Đề thi gồm trang)
Bài 1(3,5 đ): Một khối gỗ thả nước 13 thể tích, thả dầu thì 14 thể tích Hãy xác định khối lượng riêng dầu, biết khối lượng riêng của nước 1g/cm3.
Bài 2(3,5 đ): Một vật nặng gỗ, kích thước nhỏ, hình trụ, hai đầu hình nón được thả khơng có vận tốc ban đầu từ độ cao 15 cm xuống nước Vật tiếp tục rơi trong 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(3 đ): 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 nhau.
Bài 4(4 đ): Một động tử xuất phát từ A đường thẳng hướng B với vận tốc ban đầu V0 = m/s, biết sau giây chuyển động, vận tốc lại tăng gấp lần
và chuyển động giây động tử ngừng chuyển động giây khi chuyển động động tử chuyển động thẳng đều.
Sau động tử đến B biết AB dài 6km? Bài 5(4 đ): Trên đoạn đường thẳng dài, các ô tô chuyển động với vận
tốc không đổi v1(m/s) cầu chúng phải
chạy với vận tốc không đổi v2 (m/s)
Đồ thị bên biểu diễn phụ thuộc khoảng Cách L hai ô tô chạy trong Thời gian t tìm vận tốc V1; V2 chiều
Dài cầu.
Bài 6(2 đ): 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.
-HẾT -L(m)
T(s) 400
200
(2)HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI HSG LỚP NĂM HỌC 2007 – 2008 Môn: Vật lý
Đáp án Điểm
Bài 1: (3,5 đ) ọi 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=2 10 DV
0,5 Vì vật nên: FA = P 10 DV3 =P (1) 0,5
Khi thả khúc gỗ vào dầu Lực Ác si mét tác dụng lên vật là: F'A
=3 10D' V
0,5 Vì vật nên: F’A = P 104D' V=P (2) 0,5
Từ (1) (2) ta có: 10 DV
3 =
3 10D ' V
4 0,5
Ta tìm được: D'=8
9D 0,5
Thay D = 1g/cm3 ta được: D’ =
9 g/cm3 0,5
Bài 2(3,5 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
0,5 Công trọng lực là: A1 = 10DVh 0,5
Khi vật rơi nước lực ác si mét tác dụng lên vật là: FA = 10D’V 0,5
Vì sau vật lên, nên FA > P
Hợp lực tác dụng lên vật vật rơi nước là: F = FA – P = 10D’V – 10DV 0,5
Công lực là: A2 = (10D’V – 10DV)h’ 0,5
Theo định luật bảo tồn cơng: A1 = A2 10DVh = (10D’V – 10DV)h’ 0,5
D = h+h 'h ' D ' 0,25
Thay số, tính D = 812,5 Kg/m3 0,25
Bài 3(3 đ): Gọi diện tích đáy cốc S khối lượng riêng cốc D0, Khối lượng riêng
của nước D1, khối lượng riêng chất lỏng đổ vào cốc D2, thể tích cốc V
Trọng lượng cốc P1 = 10D0V
0.25 Khi thả cốc xuống nước, lực đẩy ác si mét tác dụng lên cốc là: FA1 = 10D1Sh1
Với h1 phần cốc chìm nước
0.25
10D1Sh1 = 10D0V D0V = D1Sh1 (1) 0.25
Khi đổ vào cốc chất lỏng có độ cao h2 phần cốc chìm nước h3
Trọng lượng cốc chất lỏng là: P2 = 10D0V + 10D2Sh2 0.25
Lực đẩy ác si mét là: FA2 = 10D1Sh3 0.25
Cốc đứng cân nên: 10D0V + 10D2Sh2 = 10D1Sh3
Kết hợp với (1) ta được: D1h1 + D2h2 = D1h3 D2=
h3−h1 h2
D1 (2) 0.25 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
0.25 Lực ác si mét tác dụng lên cốc chất lỏng là: FA3 = 10D1S( h4 + h’)
(3)Cốc cân nên: 10D0V + 10D2Sh4 = 10D1S( h4 + h’) D1h1 + D2h4 = D1(h4 + h’) h1 +
h3− h1 h2
h4 =h4 + h’ h4 =
h1h2−h ' h2 h1+h2−h3
0.5 Thay h1 = 3cm; h2 = 3cm; h3 = 5cm h’ = 1cm vào
Tính h4 = cm 0.25
Vậy lượng chất lỏng cần đổ thêm vào – = ( cm) 0.25
Bài 4(4 đ) :cứ giây chuyển động ta gọi nhóm chuyển động
Dễ thấy vận tốc động tử n nhóm chuyển động là: 30 m/s; 31 m/s;
32 m/s …… , 3n-1 m/s ,…… , quãng đường tương ứng mà động tử
các nhóm thời gian tương ứng là: 4.30 m; 4.31 m; 4.32 m; … ; 4.3n-1 m;…….
0.5 Vậy quãng đường động tử chuyển động thời gian là:
Sn = 4( 30 + 31 + 32 + ….+ 3n-1) 0.5
Đặt Kn = 30 + 31 + 32 + … + 3n – 1 Kn + 3n = + 3( + 31 + 32 + … + 3n – 1) Kn + 3n = + 3Kn Kn=3
n
−1
2 Vậy: Sn = 2(3
n – 1) 0.5
Vậy ta có phương trình: 2(3n -1) = 6000 3n = 2999
Ta thấy 37 = 2187; 38 = 6561, nên ta chọn n = 0.5
Quãng đường động tử nhóm thời gian là: 2.2186 = 4372 m
Quãng đường lại là: 6000 – 4372 = 1628 m 0.5
Trong quãng đường lại động tử với vận tốc ( với n = 8): 37 = 2187 m/s
Thời gian hết quãng đường lại là: 1628
2187=0,74(s)
0.5 Vậy tổng thời gian chuyển động động tử là: 7.4 + 0,74 = 28,74 (s) 0.5 Ngồi q trình chuyển động động tử có nghỉ lần ( khơng chuyển động)
lần nghỉ giây, nên thời gian cần để động tử chuyển động từ A tới B là: 28,74 + 2.7 = 42,74 giây
0.5 Bài 5(4 đ): Từ đồ thị ta thấy: đường, hai xe cách 400m 0.5
Trên cầu chúng cách 200 m 0.5
Thời gian xe thứ chạy cầu T1 = 50 (s) 0.5
Bắt đầu từ giây thứ 10, xe thứ lên cầu đến giây thứ 30 xe thứ lên cầu 0.5
Vậy hai xe xuất phát cách 20 (s) 0.5
Vậy: V1T2 = 400 V1 = 20 (m/s) 0.5
V2T2 = 200 V2 = 10 (m/s) 0.5
Chiều dài cầu l = V2T1 = 500 (m) 0.5
Bài 6(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
là V chiều cao cốc h
Lần 1: thả cốc khơng có chất lỏng vào nước phần chìm cốc nước h1
Ta có: 10D0V = 10D1Sh1 D0V = D1Sh1 (1)
0.5
D0Sh = D1Sh1 D0 =
h1
h D1 xác định khối lượng riêng cốc 0.5 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)
0.5 D2 = (h3 – h1)D1 xác định khối lượng riêng chất lỏng 0.25