Bộ đề thi olympic vật lý cấp huyện môn Vật lý 8 (Có đáp án)

Nội dung text: Bộ đề thi olympic vật lý cấp huyện môn Vật lý 8 (Có đáp án)

1. ĐỀ THI OLYMPIC VẬT LÝ CẤP HUYỆN Môn: Vật lý 8 Thời gian làm bài: 120 phút Đề 1: Bài 1: (6 điểm) Một chiếc phà đi xuôi dòng sông từ bến A đến bến B, dừng lại ở bến B 30 phút, rồi lại đi ngược dòng về bến A hết 2 giờ 18 phút. Biết vận tốc của phà lúc xuôi dòng là 25 km/h; lúc ngược dòng là 20 km/h. a. Tính khoảng cách từ bến A đến B. b. Tính thời gian phà đi từ A đến B, thời gian phà đi từ B đến A. c. Tính vận tốc của phà so với dòng nước và vận tốc của dòng nước so với bờ sông. Bài 2:( 5 điểm) Một thùng hình trụ đứng đáy bằng chứa nước, mực nước trong thùng cao 80cm . Người ta thả chìm vật bằng nhôm có dạng hình lập phương có cạnh 20cm. Mặt trên của vật được móc bởi một sợi dây (bỏ qua trọng lượng của sợi dây). Nếu giữ vật lơ lửng trong thùng nước thì phải kéo sợi dây một lực 120N. Biết: Trọng lượng riêng của nước, 3 3 nhôm lần lượt là d 1 = 10000N/m , d2 = 27000N/m , diện tích đáy thùng gấp 2 lần diện tích một mặt của vật. a. Vật nặng rỗng hay đặc? Vì sao? b. Kéo đều vật từ đáy thùng lên theo phương thẳng đứng với công của lực kéo A 120J . Hỏi vật có được kéo lên khỏi mặt nước không ? Fk Bài 3 : (4 điểm) Dùng một tấm ván đẩy một bao xi măng có khối lượng 50kg lên sàn xe ô tô cách mặt đất 1,2m 1, Tính chiều dài của tấm ván sao cho người công nhân chỉ cần tạo lực đẩy bằng 200N để đưa bao xi măng lên ô tô. Giả sử ma sát giữa mặt ván và bao xi măng không đáng kể. 2,Nhưng thực tế không thể bỏ qua ma sát nên hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là 75%.Tính lực ma sát tác dụng vào bao xi măng? Bài 4 (5 điểm): Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m 1 = 150g chứa m2 = 400g 0 nước ở nhiệt độ t1= 10 C. Người ta thả vào nhiệt lượng kế một hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng m=200g 0 được nung nóng đến nhiệt độ t2 = 120 C. Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là 14 0C. Tính khối lượng nhôm và thiếc có trong hợp kim. Cho NDR của nhôm, nước và thiếc lần lượt là: C1 = 900J/kg.K; C2= 4200J/Kg.K; C4= 230 J/kg. K Hết
2. Đáp án Điểm a. Đổi 2 giờ 18 phút = 2,3 h. Thời gian phà đi từ A đến B rồi về lại A là 0.5 t = 2,3h – 0,5h = 1,8h. Thời gian phà đi từ A đến B là : AB 0.5 t1 (1) v1 Thời gian phà đi từ A đến B là : AB t2 (2) v2 0.5 mà t = t1 + t2 = 1,8h, nên : 1 1 v1 v2 1,8 AB AB. 0.75 v1 v2 v1.v2 v .v 25.20 AB 1,8. 1 2 1,8. 20km 0.75 v v 25 20 Câu 1 2 1(6đ) b. Từ (1) và (2) ta được : 20 t 0,8h ; 0.5 1 25 20 t 1,0h 0.5 2 20 c. Gọi vận tốc của phà so với dòng nước là v ; p 0.25 vận tốc của dòng nước so với bờ sông là vn . Ta có : v p vn 25km / h (3) v v 20km / h (4) p n 0.5 Từ (3) và (4) ta được : 0.5 v p 22,5km / h và vn 2,5km / h . 0.75
3. a. 10cm 0,5 +Thể tích vật V = 0,23 = 8.10-3 m3 1đ giả sử vật đặc thì trọng lượng của vật P = V. d2 = 216N +Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật : FA = V.d1 = 80N +Tổng độ lớn lực nâng vật F = 120N + 80N = 200N Câu 2 do F<P nên vật này bị rỗng. Trọng lượng thực của vật 200N. b. Khi nhúng vật ngập trong nước S 2S đáy thùng mv 0,5đ nên mực nước dâng thêm trong thùng là: 10cm (5 đ) Mực nước trong thùng là: 80 + 10 = 90(cm) * Công của lực kéo vật từ đáy thùng đến khi mặt trên tới mặt nước: 1đ - Quãng đường kéo vật: l = 90 – 20 = 70(cm) = 0,7(m) - Lực kéo vật: F = 120N - Công kéo vật : A1 = F.l = 120.0.7 = 84(J) 1đ * Công của lực kéo tiếp vật đến khi mặt dưới vật vừa lên khỏi mặt nước: - Lực kéo vật tăng dần từ 120N đến 200N 120 200 F 160(N) tb 2 Kéo vật lên độ cao bao nhiêu thì mực nước trong thùng hạ xuống 1đ bấy nhiêu nên quãng đường kéo vật : l/ = 10 cm = 0,1m. - Công của lực kéo Ftb : A2 = Ftb.l 180.0,1 16(J) - Tổng công của lực kéo : A = A1 + A2 = 100J . Ta thấy A 120J A như vậy vật được kéo lên khỏi mặt nước Fk Câu3 a. Công thức định luật về công suy ra chiều dài của mặt phẳng 1,5đ (4 đ) nghiêng là: p h 500.1,2 l 3(m) F l 200 b. Công có ích : Aci=P.h=500.1,2=600J 2,5đ A .100% 600.100% Công toàn phần : A ci 800(J ) tp H 75% Công hao phí:Ahp=Atp-Aci=800-600=200J 200. Lực ma sát : A F .l F 66,67(N) hp ms ms 3
4. Câu 4. (5đ) a) Gọi t0C là nhiệt độ của bếp lò, cũng là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng. 0 0 Nhiệt lượng chậu nhôm nhận được để tăng từ t1 = 20 C đến t2 = 21,2 C: Q1 = m1. c1. (t2 – t1) (m1 là khối lượng của chậu nhôm ) 0,25đ 0 0 Nhiệt lượng nước nhận được để tăng từ t1 = 20 C đến t2 = 21,2 C: Q2 = m2. c2. (t2 – t1) (m2 là khối lượng của nước ) 0,25đ 0 0 Nhiệt lượng khối đồng toả ra để hạ từ t C đến t2 = 21,2 C: 0 Q3 = m3. c3. (t C – t2) (m2 là khối lượng của thỏi đồng ) 0,25đ Do không có sự toả nhiệt ra môi trường xung quanh nên theo phương trình cân bằng nhiệt ta có : Q3 = Q1 + Q2 0,25đ 0 m3. c3. (t C – t2) = (m1. c1 + m2. c2). (t2 – t1) (m .c m .c )(t t ) m c t (0,5.880 2.4200)(21,2 20) 0,2.380.21,2 t0C = 1 1 2 2 2 1 3 3 2 0,75đ m3c3 0,2.380 t0C = 160.80C b) Thực tế, do có sự toả nhiệt ra môi trường nên phương trình cân bằng nhiệt được viết lại: Q3 – 10%( Q1 + Q2) = Q1 + Q2 Q3 = 110%( Q1 + Q2) = 1,1.( Q1 + Q2) 0,5đ ’ Hay m3. c3. (t – t2) = 1,1.(m1. c1 + m2. c2). (t2 – t1) 1,1.(m .c m .c )(t t ) m c t 1,1(0,5.880 2.4200)(21,2 20) 0,2.380.21,2 t’ = 1 1 2 2 2 1 3 3 2 0,75đ m3c3 0,2.380 t’ = 174.70C c) Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 00C 0,5đ Q = .m 3,4.105.0,1 = 34 000J Nhiệt lượng cả hệ thống gồm chậu nhôm, nước, thỏi đồng toả ra để giảm từ 21,20C xuống 00C là ’ Q = (m1.c1 + m1.c1 + m1.c1) (21,2 – 0) 0,5đ = ( 0,5. 880 + 2. 4200 + 0,2. 380). 21,2 = 189019J Do Q > Q’ nên nước đá tan hết và cả hệ thống âng lên đến nhiệt độ t’’ được tính : 0,5đ ’ ’’ Q = Q – Q = [m1.c1 + (m2 + m).c2 + m3.c3]. t Nhiệt lượng còn thừa lại dùng cho cả hệ thống tăng nhiệt độ từ 00C đến t’’ Q 189019 34000 t’’ = 16,60 C 0,5đ m1.c1 (m2 m).c2 m3.c3 0.5.880 (2 0,1).4200 0,2.380
5. Đề 2: Bµi 1(5 ®iÓm): Ba ng­êi ®i xe ®¹p tõ A ®Õn B víi c¸c vËn tèc kh«ng ®æi. Ng­êi thø nhÊt vµ ng­êi thø hai cïng xuÊt ph¸t mét lóc víi vËn tèc t­¬ng øng lµ V 1 = 10km/h vµ V2 = 12km/h. Ng­êi thø ba xuÊt ph¸t sau hai ng­êi nãi trªn 30phót. Kho¶ng thêi gian gi÷a hai lÇn gÆp nhau cña ng­êi thø ba víi hai ng­êi tr­íc lµ t =1giê. T×m vËn tèc cña ng­êi thø ba? Bµi 2(5 ®iÓm): Mét khèi gç h×nh hép ch÷ nhËt tiÕt diÖn S = 40cm2 cao h = 10cm cã khèi l­îng m = 160g. a, Th¶ khèi gç vµo n­íc. T×m chiÒu cao cña phÇn gç næi trªn mÆt n­íc. Cho khèi l­îng 3 riªng cña n­íc lµ D0 =1000kg/m . 2 b, B©y giê khèi gç ®­îc khoÐt mét lç h×nh trô ë gi÷a cã tiÕt diÖn S = 4cm s©u h vµ 3 lÊp ®Çy ch× cã khèi l­îng riªng D 2 = 11300kg/m . Khi th¶ vµo n­íc ng­êi ta thÊy mùc chÊt láng ngang b»ng víi mÆt trªn cña khèi gç. T×m ®é s©u h cña khèi gç? Bµi 3(5 ®iÓm): Mét xe t¶i chuyÓn ®éng ®Òu ®i lªn mét c¸i dèc dµi 4km, cao 60m. C«ng ®Ó th¾ng lùc ma s¸t b»ng 40% c«ng cña ®éng c¬ thùc hiÖn. Lùc kÐo cña ®éng c¬ lµ 2500N. Hái: a, Khèi l­îng cña xe t¶i vµ lùc ma s¸t gi÷a xe víi mÆt ®­êng? b, VËn tèc cña xe khi lªn dèc? BiÕt c«ng suÊt cña ®éng c¬ lµ 20kW. c, Lùc h·m phanh cña xe khi xuèng dèc? BiÕt xe chuyÓn ®éng ®Òu. Bµi 4(5 ®iÓm): Mét thau b»ng nh«m cã khèi l­îng 0,5kg ®ùng 2lÝt n­íc ë 200C. a, Th¶ vµo thau nh«m mét thái ®ång cã khèi l­îng 200g lÊy ë lß ra thÊy thau n­íc nãng lªn ®Õn 21,20C. T×m nhiÖt ®é cña thái ®ång. Bá qua sù trao ®æi nhiÖt ra ngoµi m«i tr­êng. BiÕt nhiÖt dung riªng cña n­íc, nh«m, ®ång lÇ l­ît lµ 4200J/kg.K; 880J/Kg.K; 380J/Kg.K b, Thùc ra trong tr­êng hîp nµy nhiÖt l­îng to¶ ra ngoµi m«i tr­êng b»ng 10% nhiÖt l­îng cung cÊp cho thau n­íc. T×m nhiÖt l­îng thùc sù bÕp cung cÊp vµ nhiÖt ®é cña thái ®ång? c, NÕu tiÕp tôc bá vµo thau n­íc mét thái n­íc ®¸ cã khèi l­îng 100g ë 0 0C. N­íc ®¸ cã tan hÕt kh«ng? T×m nhiÖt ®é cuèi cïng cña hÖ thèng hoÆc n­íc ®¸ cßn sãt l¹i kh«ng tan hÕt? BiÕt cø 1kg n­íc ®¸ nãng ch¶y hoµn toµn thµnh n­íc ë 00C ph¶i cung cÊp cho nã mét l­îng nhiÖt lµ 3,4.105J. HẾT
6. Bµi 1(5®iÓm): Néi dung BiÓu ®iÓm Tãm t¾t ®óng, ®ñ, cã ®æi ®¬n vÞ 0,5®iÓm - TÝnh ®­îc qu·ng ®­êng mµ ng­êi thø nhÊt vµ ng­êi thø hai ®i ®­îc 1®iÓm sau 30ph. ADCT : V = S/t => S1 = 5km ; S2 = 6km - Ng­êi thø ba xuÊt ph¸t sau hai ng­êi trªn 30phót. Gäi t1, t2 lµ ng­êi thø ba xuÊt ph¸t cho ®Õn khi gÆp lÇn l­ît hai ng­êi trªn. Khi ®ã ng­êi thø ba ®i ®­îc c¸c qu·ng ®­êng t­¬ng øng lµ: 1®iÓm ’ S3 = V3 . t1 ; S3 = V3 . t2 - Sau t1, t2 ng­êi thø nhÊt vµ thø hai ®i ®­îc c¸c qu·ng ®­êng lµ: 0,5®iÓm ’ ’ S1 = 5 + V1.t1 ; S 2 = 6 + V2.t2 - Ng­êi thø ba gÆp ng­êi thø nhÊt khi: ’ 5 0,5®iÓm S3 = S 1  V3. t1 = 5 + V1.t1 => t1 V3 10 - Ng­êi thø ba gÆp ng­êi thø hai khi: ’ ’ 6 0,5®iÓm S3 = S 2  V3. t1 = 6 + V2.t2 => t2 V3 12 - Theo bµi cho kho¶ng thêi gian gi÷a hai lÇn gÆp cña ng­¬× thø ba víi hai ng­êi trªn lµ: t = t2 - t1 => V 2 -23V + 120 = 0 3 3 0,5®iÓm  (V3 - 15) (V3 -8) = 0  V3 = 15 V3 = 8 - XuÊt ph¸t tõ yªu cÇu bµi cho V = 15km/h lµ phï hîp. 3 0,5®iÓm VËy vËn tèc cña ng­êi thø ba lµ 15km/h Bµi 2(5 ®iÓm): C©u Néi dung BiÓu ®iÓm Tãm t¾t ®óng, ®ñ, cã ®æi ®¬n vÞ 0,5®iÓm a, - VÏ h×nh, ®Æt x lµ phÇn næi trªn mÆt n­íc. LËp luËn chØ ra khi 1®iÓm khèi gç næi th× träng lùc c©n b»ng víi lùc ®Èy AcsimÐt: P =FA 0,5®iÓm -ViÕt c¸c biÓu thøc t­¬ng øng: 10.m = d0.S.(h-x) 0,5®iÓm - Thay c¸c d÷ kiÖn tÝnh ®­îc: x = 6(cm) b, - T×m ®­îc khèi l­îng cña khóc gç sau khi khoÐt: S . h m1 = D1.(S.h - S . h)= m. 1 s.h - T×m ®­îc biÓu thøc khèi l­îng cña ch× lÊp vµo: 1®iÓm m = D . . 2 2 S h 0,5®iÓm - Khèi l­îng tæng céng cña khóc gç vµ ch×: M = m1 + m2 - Dùa vµo bµi cho mÆt trªn cña khèi gç ngang b»ng víi mÆt n­íc  gç ch×m  F = P 0,5®iÓm A 0,5®iÓm  10.D0.s.h = 10.M => h = 5,5cm Bµi 3(5 ®iÓm): C©u Néi dung BiÓu ®iÓm -Tãm t¾t ®óng, ®ñ, ®æi ®¬n vÞ 0,5 ®iÓm a, - ViÕt ®­îc biÓu thøc: + C«ng thùc hiÖn cña ®éng c¬: A = F .s +C«ng cã Ých cña ®éng c¬: A = P.h 0,75 ®iÓm
7. - Theo bµi cã: Aci = 40%A => P = 100000(N) 0,5 ®iÓm - Tõ ®ã t×m ®­îc m = 10000(kg) - TÝnh ®­îc: Ams = 0,4A => Fms = 1000(N) 0,75 ®iÓm b, - ViÕt ®­îc: P = A/t = F.V 0,75 ®iÓm - Thay sè t×m ®­îc V = 8(m/s) 0,5 ®iÓm c, - NÕu kh«ng cã lùc ma s¸t tÝnh ®­îc: Fho = P.h/l = 1500 N 0,75 ®iÓm - NÕu cã lùc ma s¸t: Fh = Fho - Fms = 500(N) 0,5 ®iÓm Bµi 4(5 ®iÓm): C©u Néi dung BiÓu ®iÓm Tãm t¾t ®óng, ®ñ, cã ®æi ®¬n vÞ 0,5®iÓm a, -TÝnh ®­îc nhiÖt l­îng cÇn cung cÊp ®Ó x« vµ n­íc t¨ng nhiÖt ®é lµ: 10608(J) (QThu) 0 - TÝnh ®­îc nhiÖt l­îng to¶ ra cña thái ®ång khi h¹ tõ t 3 C – 0,5®iÓm 0 t1 C: QTo¶ = m3C3.(t3 -t1) 0,5®iÓm 0 - Do QHP = 0 => QTo¶ = QThu = 10608 => t3 = 160,78 C. b, LËp luËn: + Do cã sù to¶ nhiÖt ra m«i tr­êng lµ 10% nhiÖt l­îng cung cÊp cho thau n­íc. QHP = 10%QThu = 1060,8J 0,5®iÓm + Tæng nhiÖt l­îng thùc sù mµ thái ®ång cung cÊp lµ: ’ Q To¶ = QThu + QHP = 11668.8 (J) + Khi ®ã nhiÖt ®é cña thái ®ång ph¶i lµ: 0,5®iÓm ’ ’ ’ 0 Q To¶ = 0,2.380.(t 3 - 21,2) = 11668,8 => t3 175 C 0,5®iÓm c, Gi¶ sö nhiÖt ®é cña hçn hîp lµ 00C: - TÝnh ®­îc nhiÖt l­îng mµ thái ®¸ thu vµo ®Ó nãng ch¶y hoµn toµn lµ:34000J 0,5®iÓm - NhiÖt l­îng do thau, n­íc ®ång to¶ ra khi h¹ nhiÖt ®é: QTo¶ = 189019,2(J) 0.5điểm ’ Cã: QTo¶ > QThu => §¸ sÏ tan hÕt vµ t¨ng lªn nhiÖt ®é t nµo ®ã. 0.5điểm => nhiÖt l­îng do n­íc ®¸ ë 00C thu vµo t¨ng ®Õn t’ lµ: 420 t’ - NhiÖt l­îng do thau, n­íc ®ång to¶ ra khi h¹ nhiÖt ®é: ’ ’ 0 QTo¶ = 8916(21,2 - t ) => t = 16,6 C 0,5®iÓm
8. Đề 3: Bài 1: (6 điểm) Một chiếc phà đi xuôi dòng sông từ bến A đến bến B, dừng lại ở bến B 30 phút, rồi lại đi ngược dòng về bến A hết 2 giờ 18 phút. Biết vận tốc của phà lúc xuôi dòng là 25 km/h; lúc ngược dòng là 20 km/h. a. Tính khoảng cách từ bến A đến B. b. Tính thời gian phà đi từ A đến B, thời gian phà đi từ B đến A. c. Tính vận tốc của phà so với dòng nước và vận tốc của dòng nước so với bờ sông. Bài 2:( 5 điểm) Một thùng hình trụ đứng đáy bằng chứa nước, mực nước trong thùng cao 80cm . Người ta thả chìm vật bằng nhôm có dạng hình lập phương có cạnh 20cm. Mặt trên của vật được móc bởi một sợi dây (bỏ qua trọng lượng của sợi dây). Nếu giữ vật lơ lửng trong thùng nước thì phải kéo sợi dây một lực 120N. Biết: Trọng lượng riêng của nước, 3 3 nhôm lần lượt là d 1 = 10000N/m , d2 = 27000N/m , diện tích đáy thùng gấp 2 lần diện tích một mặt của vật. c. Vật nặng rỗng hay đặc? Vì sao? d. Kéo đều vật từ đáy thùng lên theo phương thẳng đứng với công của lực kéo A 120J . Hỏi vật có được kéo lên khỏi mặt nước không ? Fk Bài 3 : (4 điểm) Dùng một tấm ván đẩy một bao xi măng có khối lượng 50kg lên sàn xe ô tô cách mặt đất 1,2m 1, Tính chiều dài của tấm ván sao cho người công nhân chỉ cần tạo lực đẩy bằng 200N để đưa bao xi măng lên ô tô. Giả sử ma sát giữa mặt ván và bao xi măng không đáng kể. 2,Nhưng thực tế không thể bỏ qua ma sát nên hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là 75%.Tính lực ma sát tác dụng vào bao xi măng? Bài 4 (5 điểm): Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m 1 = 150g chứa m2 = 400g 0 nước ở nhiệt độ t1= 10 C. Người ta thả vào nhiệt lượng kế một hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng m=200g 0 được nung nóng đến nhiệt độ t2 = 120 C. Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là 14 0C. Tính khối lượng nhôm và thiếc có trong hợp kim. Cho NDR của nhôm, nước và thiếc lần lượt là: C1 = 900J/kg.K; C2= 4200J/Kg.K; C4= 230 J/kg. K
9. Đáp án Điểm a. Đổi 2 giờ 18 phút = 2,3 h. Thời gian phà đi từ A đến B rồi về lại A là 0.5 t = 2,3h – 0,5h = 1,8h. Thời gian phà đi từ A đến B là : AB 0.5 t1 (1) v1 Thời gian phà đi từ A đến B là : AB t2 (2) v2 0.5 mà t = t1 + t2 = 1,8h, nên : 1 1 v1 v2 1,8 AB AB. 0.75 v1 v2 v1.v2 v .v 25.20 AB 1,8. 1 2 1,8. 20km 0.75 v v 25 20 Câu 1 2 1(6đ) b. Từ (1) và (2) ta được : 20 t 0,8h ; 0.5 1 25 20 t 1,0h 0.5 2 20 c. Gọi vận tốc của phà so với dòng nước là v ; p 0.25 vận tốc của dòng nước so với bờ sông là vn . Ta có : v p vn 25km / h (3) v v 20km / h (4) p n 0.5 Từ (3) và (4) ta được : 0.5 v p 22,5km / h và vn 2,5km / h . 0.75
10. a. 10cm 0,5 +Thể tích vật V = 0,23 = 8.10-3 m3 1đ giả sử vật đặc thì trọng lượng của vật P = V. d2 = 216N +Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật : FA = V.d1 = 80N +Tổng độ lớn lực nâng vật F = 120N + 80N = 200N Câu 2 do F<P nên vật này bị rỗng. Trọng lượng thực của vật 200N. b. Khi nhúng vật ngập trong nước S 2S đáy thùng mv 0,5đ nên mực nước dâng thêm trong thùng là: 10cm (5 đ) Mực nước trong thùng là: 80 + 10 = 90(cm) * Công của lực kéo vật từ đáy thùng đến khi mặt trên tới mặt nước: 1đ - Quãng đường kéo vật: l = 90 – 20 = 70(cm) = 0,7(m) - Lực kéo vật: F = 120N - Công kéo vật : A1 = F.l = 120.0.7 = 84(J) 1đ * Công của lực kéo tiếp vật đến khi mặt dưới vật vừa lên khỏi mặt nước: - Lực kéo vật tăng dần từ 120N đến 200N 120 200 F 160(N) tb 2 Kéo vật lên độ cao bao nhiêu thì mực nước trong thùng hạ xuống 1đ bấy nhiêu nên quãng đường kéo vật : l/ = 10 cm = 0,1m. - Công của lực kéo Ftb : A2 = Ftb.l 180.0,1 16(J) - Tổng công của lực kéo : A = A1 + A2 = 100J . Ta thấy A 120J A như vậy vật được kéo lên khỏi mặt nước Fk Câu3 c. Công thức định luật về công suy ra chiều dài của mặt phẳng 1,5đ (4 đ) nghiêng là: p h 500.1,2 l 3(m) F l 200 d. Công có ích : Aci=P.h=500.1,2=600J 2,5đ A .100% 600.100% Công toàn phần : A ci 800(J ) tp H 75% Công hao phí:Ahp=Atp-Aci=800-600=200J 200. Lực ma sát : A F .l F 66,67(N) hp ms ms 3
11. Câu 4. (5đ) a) Gọi t0C là nhiệt độ của bếp lò, cũng là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng. 0 0 Nhiệt lượng chậu nhôm nhận được để tăng từ t1 = 20 C đến t2 = 21,2 C: Q1 = m1. c1. (t2 – t1) (m1 là khối lượng của chậu nhôm ) 0,25đ 0 0 Nhiệt lượng nước nhận được để tăng từ t1 = 20 C đến t2 = 21,2 C: Q2 = m2. c2. (t2 – t1) (m2 là khối lượng của nước ) 0,25đ 0 0 Nhiệt lượng khối đồng toả ra để hạ từ t C đến t2 = 21,2 C: 0 Q3 = m3. c3. (t C – t2) (m2 là khối lượng của thỏi đồng ) 0,25đ Do không có sự toả nhiệt ra môi trường xung quanh nên theo phương trình cân bằng nhiệt ta có : Q3 = Q1 + Q2 0,25đ 0 m3. c3. (t C – t2) = (m1. c1 + m2. c2). (t2 – t1) (m .c m .c )(t t ) m c t (0,5.880 2.4200)(21,2 20) 0,2.380.21,2 t0C = 1 1 2 2 2 1 3 3 2 0,75đ m3c3 0,2.380 t0C = 160.80C b) Thực tế, do có sự toả nhiệt ra môi trường nên phương trình cân bằng nhiệt được viết lại: Q3 – 10%( Q1 + Q2) = Q1 + Q2 Q3 = 110%( Q1 + Q2) = 1,1.( Q1 + Q2) 0,5đ ’ Hay m3. c3. (t – t2) = 1,1.(m1. c1 + m2. c2). (t2 – t1) 1,1.(m .c m .c )(t t ) m c t 1,1(0,5.880 2.4200)(21,2 20) 0,2.380.21,2 t’ = 1 1 2 2 2 1 3 3 2 0,75đ m3c3 0,2.380 t’ = 174.70C c) Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 00C 0,5đ Q = .m 3,4.105.0,1 = 34 000J Nhiệt lượng cả hệ thống gồm chậu nhôm, nước, thỏi đồng toả ra để giảm từ 21,20C xuống 00C là ’ Q = (m1.c1 + m1.c1 + m1.c1) (21,2 – 0) 0,5đ = ( 0,5. 880 + 2. 4200 + 0,2. 380). 21,2 = 189019J Do Q > Q’ nên nước đá tan hết và cả hệ thống âng lên đến nhiệt độ t’’ được tính : 0,5đ ’ ’’ Q = Q – Q = [m1.c1 + (m2 + m).c2 + m3.c3]. t Nhiệt lượng còn thừa lại dùng cho cả hệ thống tăng nhiệt độ từ 00C đến t’’ Q 189019 34000 t’’ = 16,60 C 0,5đ m1.c1 (m2 m).c2 m3.c3 0.5.880 (2 0,1).4200 0,2.380
12. Đề 4: C©u 1. (4,0 ®iÓm) Hai bÕn s«ng A vµ B c¸ch nhau 42 Km. Dßng s«ng ch¶y theo h­íng A ®Õn B víi vËn tèc 2,5 km/h. Mét ca n« chuyÓn ®éng ®Òu tõ A vÒ B hÕt 1 giê 30 phót. Hái ca n« ®i ng­îc tõ B vÒ A trong bao l©u. C©u 2. (4,0 ®iÓm) Ng­êi ta kÐo mét vËt A, cã khèi l­îng mA = 10g, chuyÓn ®éng ®Òu lªn mÆt ph¼ng nghiªng (nh­ h×nh vÏ). BiÕt CD = 4m; DE = 1m. a. NÕu bá qua ma s¸t th× vËt B ph¶i D cã khèi l­îng mB lµ bao nhiªu? A b. Thùc tÕ cã ma s¸t nªn ®Ó kÐo vËt B A ®i lªn ®Òu ng­êi ta ph¶i treo vËt B cã khèi l­îng m’B = 3kg. TÝnh hiÖu suÊt cña mÆt ph¼ng C E nghiªng. BiÕt d©y nèi cã khèi l­îng kh«ng ®¸ng kÓ. C©u 3. (2,0 ®iÓm) Mét b×nh th«ng nhau cã hai nh¸nh gièng nhau, chøa thuû ng©n. §æ vµo nh¸nh A mét cét n­íc cao h 1 = 30cm, vµo nh¸nh B mét cét dÇu cao h 2 = 5 cm. T×m ®é chªnh lÖch møc thuû ng©n ë hai nh¸nh A vµ B. Cho träng l­îng riªng cña n­íc, cña dÇu vµ cña thuû 3 3 3 ng©n lÇn l­ît lµ d 1 =10000N/m ; d 2 = 8000N/m ; d 3 =136000N/m . C©u 4. (4,0 ®iÓm) Th¶ mét vËt b»ng kim lo¹i vµo b×nh ®o thÓ tÝch th× n­íc trong b×nh d©ng lªn tõ møc 130cm3 ®Õn møc 175cm3. NÕu treo vËt vµo 1 lùc kÕ trong ®iÒu kiÖn vÉn nhóng hoµn toµn trong n­íc th× lùc kÕ chØ 4,2N. BiÕt träng l­îng riªng cña n­íc d = 10000N/m3 a. TÝnh lùc ®Èy Acsimet t¸c dông lªn vËt. b. X¸c ®Þnh khèi l­îng riªng cña chÊt lµm vËt. C©u 5. (6,0 ®iÓm) Mét b×nh c¸ch nhiÖt chøa 5 lÝt n­íc ë 400C; th¶ ®ång thêi vµo ®ã mét khèi nh«m nÆng 5kg ®ang ë 100 0C vµ mét khèi ®ång nÆng 3kg ®ang ë 10 0C. TÝnh nhiÖt ®é c©n b»ng. Cho nhiÖt dung riªng cña n­íc, nh«m, ®ång lÇn l­ît lµ 4200 J/kg.K; 880 J/kg.K; 380 J/kg.K.
13. C©u 1:.(4,0 ®iÓm) V: lµ vËn tèc khi can« yªn lÆng. Khi xu«i dßng vËn tèc thùc cña can«. v + 2,5(km/h) S = AB(v + 2,5)t => v + 2,5 = S (1,0) t Hay v = S - 2,5 t 42 => v = - 2,5 = 25,5km/h (1,0) 1,5 khi ®i ng­îc dßng vËn tèc thùc cña can« v’= v - 2,5 = 23km/h (1,0) Thêi gian chuyÓn ®éng cña can« ng­îc dßng s 42 t’= = =1,83 1h50’ (1,0) V ' 23 C©u 2: (4,0 ®iÓm) . a. Do kh«ng cã ma s¸t nªn ®èi víi mÆt T T P DE D ph¼ng nghiªng ta cã : B = (0,5 ®) A P CD A B 10.mB 1 10 = mB= mA/4= = 2.5 (kg) (0,5 ® ) 10.m 4 4 P A C E B b. Khi cã ma s¸t, c«ng cã Ých lµ c«ng n©ng mA lªn ®é cao DE, ta cã: A1= PA.DE = 10.mA.DE (0.5 ®) A2= 10.10.1 = 100 (J) (0.5 ®) C«ng toµn phÇn: A = T.CD (0.5 ®) Do A chuyÓn ®éng ®Òu : T = P’B (Víi T lµ lùc c¨ng d©y kÐo) P = P’B.CD = 10m’B.CD (0.5 ®) A = 10. N .3kg.4m = 120J (0.5 ®) Kg VËy hiÖu suÊt cña mÆt ph¼ng nghiªng lµ : A 100J H = 1 .100% = .100% = 83.33% (0.5 ®) A 120J C©u 3: (2,0 ®iÓm) h lµ ®é chªnh lÖch mùc thuû ng©n ë hai nh¸nh A vµ B. ¸p xuÊt t¹i ®iÓm M ë møc ngang víi mÆt thuû ng©n ë nh¸nh A (cã n­íc) h1d1= h2d2+hd3 (0,75 ®) h d h d => h = 1 1 2 3 (0,75 ®) d3 0,3.10000 0,05.8000 H = = 0,019m (0,5 ®) 136000 C©u 4 (4,0 ®iÓm):: a) ThÓ tÝch n­íc d©ng lªn trong b×nh b»ng thÓ tÝch cña vËt chiÕm chç: 3 3 V = V2 - V1 = 175 - 130 = 45cm = 0,000045m (1,0®) Lùc ®Èy Acsimet: FA = d.V = 10000.0,000045 = 0,45(N) (1,0®) b) Träng l­îng cña vËt: P = F +FA = 4,2 + 0,45 = 4,65(N) (1,0®)
14. P 4,65 D = = 10333 (kg/m3) (1,0®) 10.V 10.0,000045 C©u 5. (6,0 ®iÓm) 0 + Gäi m1 = 5kg (v× v = 5 lÝt); t1 = 40 C ; c1 = 4200 J/kg.K: m2 = 5 kg; t2 = 0 o 100 C; c2 = 880 J/kg.K: m3 = 3kg; t3 = 10 C; c3 = 380 J/kg.K lÇn l­ît lµ khèi l­îng, nhiÖt ®é dÇu vµ nhiÖt dung riªng cña n­íc, nh«m, ®ång. 1,0 + Ba vËt cïng trao ®æi nhiÖt v× t3 t = 48,7 C > t1 (Kh«ng phï hîp víi gi¶ thiÕt nøoc to¶ nhiÖt) ThÝ sinh kÕt luËn trong tr­êng hîp nµy n­íc thu nhiÖt NÕu thÝ sinh kh«ng ®Ò cËp ®Õn sù phô thuéc cña kÕt qu¶ víi gi¶ thiÕt còng cho ®iÓm tèi ®a.
15. Đề 5: C©u 1:(2 ®iÓm) Treo mét vËt r¾n vµo lùc kÕ, lùc kÕ chØ gi¸ trÞ P1= 5N. Nhóng vËt r¾n ch×m hoµn toµn 3 trong n­íc (khèi l­îng riªng D = 1000kg/m ) th× lùc kÕ chØ gi¸ trÞ P2 = 3N.TÝnh khèi l­îng riªng cña vËt r¾n ®ã. C©u 2:(2,5 ®iÓm) Hai ng­êi xuÊt ph¸t cïng lóc b»ng xe ®¹p tõ A ®Ó vÒ B . Ng­êi thø nhÊt ®i nöa ®Çu qu·ng ®­êng víi vËn tèc v1 =10km/h vµ nöa sau qu·ng ®­êng víi vËn tèc v2 =15km/h. Ng­êi thø hai ®i nöa thêi gian ®Çu víi vËn tèc v1 = 10km/h vµ cuèi cïng ®i víi vËn tèc v2 = 15km/h. a) X¸c ®Þnh xem ai vÒ ®Õn B tr­íc? b)Ng­êi thø hai ®i tõ A vÒ B trong thêi gian 28 phót , 48 gi©y.TÝnh thêi gian ®i tõ A vÒ B cña ng­êi thø nhÊt. C©u 3: (2,5 ®iÓm) Một bình đựng hai chất lỏng không hoà lẫn và không phản ứng hoá học với nhau, khối 3 3 lượng riêng lần lượt là D1 = 700kg/m và D2 = 1000kg/m .Thả vào bình một vật hình trụ, tiết diện đều S = 50cm2 và chiều cao h = 6cm.Vật chìm theo phương thẳng đứng, mặt thoáng của chất lỏng trong bình vừa ngang với mặt trên của vật, mặt phân cách giữa hai chất lỏng chia vật thành hai phần cao gấp đôi nhau. Tính khối lượng riêng của vật và áp lực tác dụng lên mặt đáy dưới của vật đó. C©u 4:(2 ®iÓm) Bá vËt r¾n khèi l­îng 100g ë 100oC vµo 500g n­íc ë 15oC th× nhiÖt ®é sau cïng cña vËt r¾n lµ 16oC.Thay n­íc b»ng 800g chÊt láng kh¸c ë 10oC th× nhiÖt ®é cña hÖ lµ 13oC.T×m nhiÖt dung riªng cña vËt r¾n vµ chÊt láng biÕt nhiÖt dung riªng cña n­íc lµ 4200J/kg.K. C©u 5 : (1 ®iÓm) Mét vËt r¾n khèi l­îng 100g khi th¶ vµo b×nh ®Çy n­íc th× cã 50ml n­íc trµn ra ngoµi. X¸c ®Þnh xem vËt ®ã næi hay ch×m trong n­íc ?
16. Bài 1 ( 2 điểm): Khối lượng của vật là m = P1/10(kg) 0,5điểm 3 Gọi V là thể tích của vật => P2 = P1 – 10D.V => V = (P1 – P2)/10D (m ) 0,5 điểm P 0,5điểm 1 3 Khối lượng riêng của vật là DV = m/V = D (kg/m ) P1 P2 3 Thay số tính được Dv = 2500kg/m 0,5điểm Bài 2 ( 2,5 điểm) a) TÝnh ®­îc vËn tèc trung b×nh cña ng­êi thø nhÊt vµ ng­êi thø hai: 1điểm 2.v .v 2.10.15 v v 10 15 V = 1 2 12km / h vµ V’ = 1 2 12,5km / h v1 v2 10 15 2 2 V’ > V nªn ng­êi thø hai ®Õn B tr­íc 0,25điểm b) t = 28 phót 48 gi©y = 0,48 h. 0,25điểm §é dµi qu·ng ®­êng AB lµ AB = V’ .t = 12,5.0,48 = 6 km 0,5điểm Thêi gian ng­êi thø nhÊt ®i lµ t1 = AB/V’ = 6/12 = 0,5 h = 30 phót. 0,5điểm Bài 3 ( 2,5 điểm) Gọi h1, h2 lần lượt là độ cao của vật trong chất lỏng D1 và D2. 0,25điểm Gọi D là khối lượng riêng của vật. Có hai trường hợp xảy ra: h1 = 2h2 hoặc h2 = 2h1. a) Khi h1 = 2h2. 0,5điểm Trọng lượng của vật cân bằng với lực đẩy của chất lỏng nên ta có 10D.h.S = 10D1.S .h1 + 10D2.S.h2 3 => D = (2/3 )D1 + (1/3)D2 = (2/3) .700 + (1/3).1000 = 800kg/m . 0,25điểm Áp suất tác dụng lên mặt đáy của vật là 0,5điểm p = 10D1. h1+ 10D2.h2 = 10.700.0,04+ 10.1000.0,02 = 480Pa. Áp lực tác dụng lên đáy vật đó là F = p.S = 480.50.10-4 = 2,4N. 0,25điểm b) Khi h2 = 2h1 Trọng lượng của vật cân bằng với lực đẩy của chất lỏng nên ta có 0,25điểm 3 10D.h.S = 10D1.S .h1 + 10D2.S.h2 => D = 900kg/m . p = 10D1. h1+ 10D2.h2 = 10.700.0,02+ 10.1000.0,04 = 540Pa. 0,25điểm Áp lực F = p.S = 540.50.10-4 = 2,7N 0,25điểm Bài 4 ( 2 điểm) o Tãm t¾t: m1 = 100g = 0,1kg, t1 = 100 C, C1 = ? o o m2 = 500g = 0,5kg, t2 = 15 C, C2 = 4200J/kg.K, t = 16 C o o m3 = 800g = 0,8kg, t3 = 10 C, t’ = 13 C, C3 = ? m1.C1.( t1 – t) = m2. C2.(t – t2) 0,5điểm Thay sè => C1 = 250J/kg.K 0,5điểm m3.C3.( t1 – t’ ) = m1. C1.(t’ – t3 ) 0,5điểm Thay sè => C3 = 906,3J/kg.K 0,5điểm
17. Bài 5 ( 1 điểm) m = 500g = 0,5 kg, V = 50ml = 5.10-5 m3 Khèi l­îng riªng cña n­íc lµ D = 1000kg/m3 0,25điểm Träng l­îng cña vËt lµ P = 10m = 10.0,5 = 5N 0,25điểm Lùc ®Èy cña n­íc lªn vËt lµ F = d.V = 10D.V = 10.1000.5.10-5 = 0,5N 0,25điểm P > F => VËt ch×m trong n­íc. 0,25điểm
18. Đề 6: Câu I: ( 5 điểm) Lúc 6 giờ sáng, một người đạp xe từ thành phố A về phía thành phố B ở cách thành phố A : 114 Km với vận tốc 18Km/h. Lúc 7h , một xe máy đi từ thành phố B về phía thành phố A với vận tốc 30Km/h . 1. Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ và nơi gặp cách A bao nhiêu Km ? 2. Trên đường có một người đi bộ lúc nào cũng cách đều xe đạp và xe máy, biết rằng người đó cũng khởi hành từ lúc 7h . Hỏi : a. Vận tốc của người đó . b. Người đó đi theo hướng nào ? c. Điểm khởi hành của người đó cách A bao nhiêu Km ? CâuII: (4 điểm ) Một thỏi hợp kim có thể tích 1 dm 3 và khối lượng 9,850kg tạo bởi bạc và thiếc . Xác định khối lượng của bạc và thiếc trong hợp kim đó , biết rằng khối lượng riêng của bạc là 10500 kg/m3, của thiếc là 2700 kg/m3 . Nếu : a. Thể tích của hợp kim bằng tổng thể tích của bạc và thiếc b. Thể tích của hợp kim bằng 95% tổng thể tích của bạc và thiếc . Câu III. ( 6 điểm) Một bình thông nhau hình chữ U tiết diên đều S = 6 cm 2 chứa 3 nước có trọng lượng riêng d0 =10 000 N/m đến nửa chiều cao của mỗi nhánh . 3 a. Người ta đổ vào nhánh trái một lượng dầu có trọng lượng riêng d = 8000 N/m sao cho độ chênh lệch giữa hai mực chất lỏng trong hai nhánh chênh lệch nhau một đoạn 10 cm.Tìm khối lượng dầu đã rót vào ? b. Nếu rót thêm vào nhánh trái một chất lỏng có trọng lượng riêng d 1 với chiều cao 5cm thì mực chất lỏng trong nhánh trái ngang bằng miệng ống . Tìm chiều dài mỗi nhánh chữ U và trọng lượng riêng d1 Biết mực chất lỏng ở nhánh phải bằng với mặt phân cách giữa dầu và chất lỏng mới đổ vào ? Câu IV. ( 5điểm ) Dùng mặt phẳng nghiêng đẩy một bao xi măng có khối lượng 50Kg lên sàn ô tô . Sàn ô tô cách mặt đất 1,2 m. a. Tính chiều dài của mặt phẳng nghiêng sao cho người công nhân chỉ cần tạo lực đẩy bằng 200N để đưa bì xi măng lên ô tô . Giả sử ma sát giữa mặt phẳng nghiêng và bao xi măng không đáng kể . b. Nhưng thực tế không thêt bỏ qua ma sát nên hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là 75% . Tính lực ma sát tác dụng vào bao xi măng. Câu Nội dung Điểm I 1 Chọn A làm mốc Gốc thời gian là lúc 7hA . . . B Chiều dương từ A đến B C Lúc 7h xe đạp đi được từ A đến C AC = V1. t = 18. 1 = 18Km. 0,5 Phương trình chuyển động của xe đạp là : S1 = S01 + V1. t1= 18 + 18 t1 ( 1 ) Phương trình chuyển động của xe máy là : S2 = S02 - V2. t2 = 114 – 30 t2 0,5
19. Vì hai xe xuất phát cùng lúc 7 h và gặp nhau tại một chỗ nên t1 = t2= t và S1 = S2 18 + 18t = 114 – 30t 0,5 t = 2 ( h ) Thay vào (1 ) ta được : S = 18 + 18. 2 = 48 ( Km ) 0,5 Vậy 2 xe gặp nhau lúc : 7 + 2 = 9 h và nơi gặp cách A 48 Km 0,5 2 Vì người đi bộ lúc nào cũng cách người đi xe đạp và xe máy nên : * Lúc 7 h phải xuất phát tại trung điểm của CB tức cách A là : 114 18 AD = AC + CB/2 = 18 + = 66 ( Km ) 0,5 2 * Lúc 9 h ở vị trí hai xe gặp nhau tức cách A: 48 Km 0,5 a. Vậy sau khi chuyển động được 2 h người đi bộ đã đi được quãng đường là : S = 66- 48 = 12 ( Km ) 12 0,5 Vận tốc của người đi bộ là : V3 = = 6 ( Km/h) 2 b. Ban đầu người đi bộ cách A:66Km , Sauk hi đi được 2h thì cách A là 0,5 48Km nên người đó đi theo chiều từ B về A. c. Điểm khởi hành cách A là 66Km 0,5 II Gọi khối lượng và thể tích của bạc trong hợp kim là : m1 ; V1 Gọi khối lượng và thể tích của thiếc trong hợp kim là : m2 ; V2 0,5 Ta có: m V 1 1 D 1 m2 V2 D2 0,5 m1 m2 Theo bài ra : V1 + V2 = H . V + = H.V (1) D1 D2 0,5 Và m1 + m2 = m (2 ) D1 m H.V.D2 Từ (1) và (2) suy ra : m1 = D1 D21 0,5 D2 m H.V.D1 m2 = D1 D21 a. Nếu H= 100% thay vào ta có : 0,5 10500 9,850 0,001.2700 m1 = = 9,625 (Kg) 10500 2700 0,5 m2 = m – m1 = 9,850 -9,625 = 0,225 (Kg.) b. Nếu H = 95% thay vào ta có : 10500 9,850 0,95.0,001.2700 m1 = = 9,807 (Kg.) 0,5 10500 2700 m = 9,850 – 9,807 = 0,043 (Kg) 2 0,5 a. Do d > d nên mực chất lỏng ở nhánh trái cao hơn ở nhánh phải. III 0 PA = P0+ d.h1
20. PB = P0 + d0.h2 áp suất tại điểm A và B bằng nhau nên : PA = PB d.h1 = d0.h2 (1) ` h1 0,5 Mặt khác theo đề bài ra ta có : h1 – h2 = h1 (2) . . h2 0,5 Từ (1) và (2) suy ra : A B d0 10000 0,5 h1 = h1 10 50 (cm) d0 d 10000 8000 Với m là lượng dầu đã rót vào ta có : 10.m = d.V = d. s.h1 0,5 dh s 8000.0,0006.0,5 m 1 0,24 (Kg) 10 10 0,5 b. Gọi l là chiều cao mỗi nhánh U . 1 Do ban đầu mỗi nhánh chứa nước h2 có chiều cao l/2 , sau khi đổ thêm l chất lỏng thì mực nước ở nhánh phải ngang mặt phân cách giữa dầu và chất h1 lỏng mới đổ vào nghĩa là cách miệng . . ống h2, như vậy nếu bỏ qua thể tích A B nước ở ống nằm ngang thì phần nước ở A B nhánh bên trái còn là h2. 0,5 Ta có : 0,5 H1 + 2 h2. = l l = 50 +2.5 =60 cm áp suất tại A : PA = d.h1 + d1. h2 + P0 0,5 áp suất tại B : PB = P0 + d0.h1 d0 d h1 10000 8000 50 3 1 Vì PA= PB nên ta có : d1 20000 ( N/ m ) h2 5 Trọng lượng của bì xi măng là : P = 10 . m = 10.50 = 500 (N) a. Nếu bỏ qua ma sát , theo định luật bảo toàn công ta có: P.h 500.1,2 1 P.h = F . l l = 3(m) IV F 200 b. Lực toàn phần để kéo vật lên là: Ai F.li Fi Fi 1 H 200 1 0,75 H = = Fms = = = 66,67 (N) Atp Ftp.l F Fmsi H 0,75 2 2 `