3 Đề thi Olympic Vật lí (2013-2014) - THCS Thanh Văn (Kèm Đ.án)

PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH OAI TRƯỜNG THCS THANH VĂN ĐỀ THI OLIMPIC MƠN; VẬT LÍ (Năm 2013-2014) Thời gian làm bài: 120 phút (không kể giao đề) Câu 1: (2điểm) Ở 00C sắt có chiều dài 100cm.Vào mùa hè nhiệt độ cao 400C Hỏi chiều dài sắt nhiệt độ môi trường 400C? Biết nhiệt độ tăng lên 100C chiều dài sắt tăng 0,00012 lần so với chiều dài ban đầu Câu :(2 điểm) Một băng kép làm từ hai kim loại sắt nhơm Khi nung nóng băng kép hình dạng thay đổi nào? Giải thích? Câu 3: (2 điểm) Có đồng tiền xu, có đồng thật có khối lượng khác tiền giả, đồng giả Hãy nêu cách để lấy đồng tiền thật sau lần cân Câu 4:( điểm) Một vật có khối lượng 100kg Nếu kéo vật hệ thống pa lăng gồm ròng dọc động rịng dọc cố định lực kéo vật bao nhiêu? Câu 5: (2 điểm) Mai có 1,6kg dầu hỏa Hằng đưa cho Mai can 1,7 lít để đựng Cái can có chứa hết dầu khơng? Vì sao? Biết dầu có khối lượng riêng 800kg/m3 Câu 6: (4 điểm) Đưa vật có trọng lượng 60N lên cao mét ta dùng mặt phẳng nghiêng khác có chiều dài l độ lớn lực F thay đổi có giá trị ghi bảng sau: Chiều dài l(mét) Lực kéo F(N) 1,5 40 2,5 30 24 20 a Hãy nêu nhận xét mối quan hệ F chiều dài l b Nếu dùng mặt phẳng nghiêng có chiều dài mét lực kéo bao nhiêu? c Nếu dùng lực kéo 10N ta phải chọn mặt phẳng nghiêng có chiều dài bao nhiêu? Câu : (6 điểm) Một mẩu hợp kim thiếc-chì có khối lượng m=664g có khối lượng riêng D=8,3g/cm3 Hãy xác định khối lượng thiếc chì có hợp kim.Biết khối lượng riêng thiếc D1=7,3g/cm3,chì D2=11,3g/cm3 coi thể tích hợp kim bẳng tổng thể tích kim loại thành phần - HẾT - DUYỆT CỦA BGH Người đề Nguyễn Thị Tuyết Mai ĐÁP ÁN ĐỀ THI ÔLIMPIC MÔN VẬT LÍ (Năm học 2013-2014) Câu 1: (2đ) Chiều dài sắt nhiệt độ tăng thêm 400C l=0,00012.(40:10).100=0,048(cm) Chiều dài sắt 400C L=100+0,048=100,048 (cm) (0,5đ) (0,5đ) (0,5đ) (0,5đ) Câu 2: (2đ) Nhôm sắt nở nóng lên nhơm nở nhiệt nhiều sắt (0,5đ) Khi nung nóng băng kép,thanh nhơm dài sắt (0,5đ) Do băng kép bị uốn cong phía sắt (1đ) Câu 3: (2đ) B1 : Hiệu chỉnh cân(điều chỉnh vị trí số 0) (0,5đ) B2: Phân đồng xu làm nhóm :Nhóm nhóm nhóm có đồng ,nhóm có đồng (0,5đ) B3: Đặt nhóm lên đĩa cân: Nếu cân thăng đồng tiền thật,chỉ cần lấy đồng tiền (0,5đ) Nếu cân không thăng bằng, chứng tỏ trng đồng có đồng giả.Vậy đồng tiền nhóm đồng thật, cần lấy đồng tiền nhóm (0,5đ) Câu 4:(2đ) Vì kéo vật hệ thống pa lăng gồm ròng dọc động nên lợi lần lực rịng dọc động cho lợi lần lực Vậy lực kéo vật : F = 1000  125 (N) (2đ) Câu 5: (2điểm) Từ công thức : D = m/V suy V = m/D ( 0,5đ) 3 Thay số ta có : V =1,6/800 =0,002 m = 2dm = 2lít (0,5đ) Vậy thể tích 1,6kg dầu hỏa lít > 1,7 lít (thể tích can) (0,5đ) Suy can Hằng đưa cho Mai không chứa hết 1,6kg dầu hỏa(0,5đ) Câu 6: (4đ) a Chiều dài tăng lần lực kéo giảm nhiêu lần (1đ) b F=15N (1,5đ) c l=6 m (1,5đ) Câu 7: (6 điểm) Gọi : m1,V1 khối lượng thể tích thiếc có hợp kim (0,5đ) m2,V2 khối lượng thể tích chì có hợp kim (0,5đ) Ta có m=m1 +m2 => 664=m1 +m2 => m2=664 –m1 (1) (0,5đ) m m1 m2   D D1 D2 664 m1 m2   => (2) 8,3 7,3 11,3 664 m1 664  m1   Thế (1) vào (2) => 8,3 7,3 11,3 V=V1 +V2 => (1đ) (0,5đ) (0,5đ)  80.7,3.11,3=(11,3-7,3)m1+7,3.664 (0,5đ)  6599,2=4m1+4847,2 (0,5đ)  m1=438(g) (0,5đ)  Mà m2=664-m1=664-438=226(g) (0,5đ) Vậy khối lượng m1 thiếc 438(g); khối lượng m2 chì thiếc 226 (g); (0,5đ) PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH OAI ĐỀ THI OLYMPIC TRƯỜNG THCS THANH VĂN MƠN: Vật lí (Năm học: 2013 - 2014) Câu 1: (4 điểm) Biết 10 lít cát có khối lượng 15 kg a) Tính thể tích cát b) Tính trọng lượng đống cát 6m3 Câu (4 điểm): Cho hai gương phẳng vng góc với nhau, tia sáng chiếu đến gương thứ nhất, phản xạ truyền tới gương thứ hai, phản xạ a) Vẽ hình minh họa? b) Chứng minh tia phản xạ cuối song song với tia tới ban đầu? c) Cho điểm sáng S đặt trước hai gương Hãy vẽ hình minh họa số ảnh S tạo hai gương? Câu 3: (4 điểm) Mét ng­êi cao 1,7m m¾t ng­êi cách đỉnh đầu 10 cm Để người nhìn thấy toàn ảnh gương phẳng chiều cao tối thiểu gương mét? Mép gương phải cách mặt đất mÐt? Câu (6 điểm): Một nguồn điện, ba bóng đèn giống nhau, khóa K, động dây nối a)Vẽ sơ đồ mạch điện tất thiết bị nối tiếp với vôn kế đo hiệu điện hai đầu động cơ, am pe kế đo cường độ dòng điện mạch b)Hiệu điện hai đầu động 3V hai đầu đèn 1,5V Xác định hiệu điện nguồn điện c)Một đèn bị cháy, đèn cịn lại có sáng khơng? Hiệu điện hai đầu đèn, động pin bao nhiêu? Câu (2 điểm): Ở vùng núi người ta nghe thấy tiếng vang phản xạ âm lên vách núi Người ta đo thời gian âm phát âm nhận tiếng vang 1,2 giây a)Tính khoảng cách người quan sát vách núi Biết vận tốc âm khơng khí 340m/s b)Người ta phân biệt hai âm riêng rẽ khoảng thời gian chúng 1/10 giây Tính khoảng cách tối thiểu người quan sát vách núi để nghe tiếng vang Hết Duyệt BGH Người đề Phạm Thị Biển Hướng dẫn chấm môn vật lý Câu 1.( điểm) a) Tính thể tích hai cát Tính thể tích cát 1 1lít = dm3 = m3 , tức m3 cát nặng 15 kg 1000 100 điểm 15 - Khối lượng riêng cát là: D = = 1500kg/m3 100 điểm 1000 - Vậy cát = 1000kg cát cã thể tích : V = = m 1500 điểm -Thể tích cát : V’ = m3 điểm b) Tính trọng lượng m3 cát: - Khối lượng cát có 1m3 : 1500kg 0,5 điểm - Khối lượng cát có 6m3 :6.1500 = 9000kg 0,5 điểm - Trọng lượng 6m3 cát : 9000.10 = 90000N điểm Câu2: 4đ a) Hình vẽ (0,5 điểm) G1 M M1 P R H O K G2 H1 0,5 0,5 0,5 0,5 Trong đó: - M1 đối xứng với M qua G1 - H đối xứng với H qua G2 - Đường MHKR đường truyền cần dựng 0,5 điểm b) Hai đường pháp tuyến H K cắt P Theo định luật phản xạ ánh sáng ta có: MHP  PHK ; PKH  PKR 0,5 điểm Mà PHK  PKH  900  MHP  PKR  900 0,5 điểm Mặt khác PKR  PRK  900  MHP  PRK 0,5 điểm ( Hai góc lại vị trí so le ) Nên MH//KR 0,5 điểm) c, Vẽ hình: điểm) ( ( 0,5 G1 S1 H S O G2 S3 S2 KL: Hệ gương cho ảnh S1 , S2 , S3 (0,5 điểm) Câu 3: (4 điểm) - Vật thật AB (người) qua gương phẳng cho ảnh ảo AB đối xứng.(0,5 im) - Để người thấy toàn ảnh kích thước nhỏ vị trí đặt gương phải thoà mÃn đường tia sáng hình vẽ (.0,5 im) AB AB   0,85m 2 MB  A’KH ~  A’MA => KH =  0,8m  MIK ~  MA’B’ => IK = VËy chiÒu cao tèi thiểu gương 0,85 m Gương đặt cách mặt ®Êt tèi ®a lµ 0,8 m ( điểm) ( điểm) ( 0,5 điểm) ( 0,5 điểm) Câu 4: (6 điểm) a) điểm b)Trong đoạn mạch nối tiếp, hiệu điện nguồn điện tổng hiệu điện đặt vào thiết bị điện nên ta có: U = 3.1,5 + = 7,5V (2 điểm) c) Một đèn bị cháy đèn cịn lại khơng sáng mạch hở Hiệu điện đèn động 0, hiệu điện hai đầu nguồn điện 7,5 V (2 điểm) Câu 5: (2 điểm) a).Khoảng cách d người quan sát vách núi d = 340.0,6 = 204(m) điểm b) Khoảng cách tối thiểu người quan sát vách núi để nghe tiếng vang: dmin = 340  17( m) 20 điểm Phòng Giáo dục & Đào tạo Thanh Oai Trường THCS Thanh Văn ĐỀ THI OLYMPIC VẬT LÍ LỚP (Thời gian: 120 phút không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 04 câu 01 trang) Câu 1: (6 điểm) Một phà xi dịng sơng từ bến A đến bến B, dừng lại bến B 30 phút, lại ngược dòng bến A hết 18 phút Biết vận tốc phà lúc xi dịng 25 km/h; lúc ngược dịng 20 km/h a Tính khoảng cách từ bến A đến B b Tính thời gian phà từ A đến B, thời gian phà từ B đến A c Tính vận tốc phà so với dòng nước vận tốc dòng nước so với bờ sông Câu (5 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 Câu (4 điểm ): Dùng mặt phẳng nghiêng để kéo vật có khối lượng 200kg lên cao 4m với vận tốc 0,2m/s thời gian phút 40giây Hiệu suất mặt phẳng nghiêng 80% a.Tính chiều dài lực kéo vật mặt phẳng nghiêng b.Công suất nâng vật Câu4 (5 điểm ): Một chậu nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước 200C a) Thả vào chậu nhơm thỏi đồng có khối lượng 200g lấy lị Nước nóng đến 21,2 0C Tìm nhiệt độ bếp lị? Biết nhiệt dung riêng nhơm, nước đồng là: c1= 880J/kg.K , c2= 4200J/kg.K , c3= 380J/kg.K Bỏ qua toả nhiệt môi trường b) Thực trường hợp này, nhiệt lượng toả môi trường 10% nhiệt lượng cung cấp cho chậu nước Tìm nhiệt độ thực bếp lò c) Nếu tiếp tục bỏ vào chậu nước thỏi nước đá có khối lượng 100g 0 C Nước đá có tan hết khơng? Tìm nhiệt độ cuối hệ thống lượng nước đá cịn sót lại tan khơng hết? Biết nhiệt nóng chảy nước đá  = 3,4.105J/kg HẾT Chú ý: Cán coi thi khơng giải thích thêm Xác nhận BGH Người đề HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI OLYMPIC LỚP NĂM HỌC 2013 – 2014 Môn: Vật lý CÂU ĐIỂM a Đổi 18 phút = 2,3 h Thời gian phà từ A đến B lại A t = 2,3h – 0,5h = 1,8h Thời gian phà từ A đến B : t1  AB v1 0.5 0.5 (1) Thời gian phà từ A đến B : t2  AB v2 (2) mà t = t1 + t2 = 1,8h, nên : 0.5 1 1 v  v2 1,8  AB    AB v1 v2  v1 v  v v 25.20 AB  1,8  1,8  20km v1  v 25  20 0.75 b Từ (1) (2) ta : 0.5 20 t1   0,8h ; 25 20 t2   1,0h 20 c Gọi vận tốc phà so với dòng nước v p ; vận tốc dòng nước so với bờ sơng v n Ta có : (3) v p  v n  25 km / h (4) v p  v n  20 km / h Từ (3) (4) ta : v p  22,5 km / h v n  2,5 km / h 0.75 0.5 0.25 0.5 0.5 0.75 Gọi thể tích khối gỗ V; Trọng lượng riêng nước D Trọng lượng riêng dầu D’ Trọng lượng khối gỗ P 0.5 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) 2.10 DV 0.5 0.75 Khi thả khúc gỗ vào dầu Lực Ác si mét tác dụng lên vật là: 3.10 D'V 3.10 D'V Vì vật nên: F’A = P  P 2.10 DV 3.10 D'V Từ (1) (2) ta có:  Ta tìm được: D' D Thay D = 1g/cm3 ta được: D’ = g/cm 0.5 F'A  (2) 0.75 0.75 0.75 0.5 a Trọng lượng vật : P = 10 m = 10.200= 2000 ( N ) 0.5 Quãng đường vật dịch chuyển chiều dài mặt phẳng nghiêng : s = v t = 0,2 100 = 20 (m) 0.5 Cơng có ích là: A1 = P h = 2000 = 8000 ( J ) 0.75 Cơng tồn phần : H = A1 / A  A = A1 / H = 8000 / 0,8 = 10000 ( J) 0.75 Lực kéo v ật : A = F s → F = A / s = 10000 / 20 = 500 (N) b Công suất nâng vật : P = A / t = 10000 / 100 = 100( W) a) Gọi t0C nhiệt độ bếp lò, nhiệt độ ban đầu thỏi đồng Nhiệt lượng chậu nhôm nhận để tăng từ t1 = 200C đến t2 = 21,20C: Q1 = m1 c1 (t2 – t1) (m1 khối lượng chậu nhôm ) Nhiệt lượng nước nhận để tăng từ t1 = 20 0C đến t2 = 21,20C: Q2 = m2 c2 (t2 – t1) (m2 khối lượng nước ) Nhiệt lượng khối đồng toả để hạ từ t0C đến t2 = 21,20C: Q3 = m3 c3 (t0C – t2) (m2 khối lượng thỏi đồng ) Do khơng có toả nhiệt mơi trường xung quanh nên theo phương trình cân nhiệt ta có : Q3 = Q + Q2  m3 c3 (t0C – t2) = (m1 c1 + m2 c2) (t2 – t1) 0.75 0.75 0.25 0.25 0.25 0.25  t0C = (m1.c1  m2 c2 )(t  t1 )  m3c3t (0,5.880  4200)( 21,2  20)  0,2.380 21,2  m3 c3 0,2.380 0.75 t0C = 160.80C b) Thực tế, có toả nhiệt mơi trường nên phương trình cân nhiệt viết lại: Q3 – 10%( Q1 + Q2) = Q1 + Q2  Q3 = 110%( Q + Q2) = 1,1.( Q1 + Q2) Hay m c3 (t’ – t2) = 1,1.(m1 c1 + m2 c2) (t2 – t1) 05 0.75  t’ = 1,1.(m1 c1  m2 c2 )(t  t1 )  m3 c3t 1,1(0,5.880  4200)(21,2  20)  0,2 380 21,2  m3c3 0,2.380 t’ = 174.70C 0.5 c) Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hồn tồn 00C Q = .m 3,4.105.0,1 = 34 000J Nhiệt lượng hệ thống gồm chậu nhôm, nước, thỏi đồng toả để giảm từ 21,20C xuống 00C Q’ = (m1.c1 + m1.c1 + m1.c1) (21,2 – 0) = ( 0,5 880 + 4200 + 0,2 380) 21,2 = 189019J Do Q > Q’ nên nước đá tan hết hệ thống âng lên đến nhiệt độ t’’ tính : Q = Q’ – Q = [m 1.c1 + (m2 + m).c2 + m 3.c3] t’’ ’’ Nhiệt lượng thừa lại dùng cho hệ thống tăng nhiệt độ từ C đến t t’’ = Q 189019  34000   16,6 C m1 c1  (m  m).c2  m c 0.5.880  (2  0,1).4200  0,2.380 0.5 0.5 0.5 ... => 8 ,3 7 ,3 11 ,3 V=V1 +V2 => (1đ) (0,5đ) (0,5đ)  80.7 ,3. 11 ,3= (11 , 3- 7 ,3) m1+7 ,3. 664 (0,5đ)  6599,2=4m1+4847,2 (0,5đ)  m1= 438 (g) (0,5đ)  Mà m2=664-m1=66 4- 438 =226(g) (0,5đ) Vậy khối lượng m1 thi? ??c... thi? ??c 438 (g); khối lượng m2 chì thi? ??c 226 (g); (0,5đ) PHỊNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH OAI ĐỀ THI OLYMPIC TRƯỜNG THCS THANH VĂN MƠN: Vật lí (Năm học: 20 13 - 2014) Câu 1: (4 điểm) Biết 10 lít cát... Một mẩu hợp kim thi? ??c-chì có khối lượng m=664g có khối lượng riêng D=8,3g/cm3 Hãy xác định khối lượng thi? ??c chì có hợp kim.Biết khối lượng riêng thi? ??c D1=7,3g/cm3,chì D2=11,3g/cm3 coi thể tích