Đề khảo sát học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 - Năm học 2016-2017

Nội dung text: Đề khảo sát học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 - Năm học 2016-2017

1. UBND HUYỆN NẬM NHÙN ĐỀ KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP 8 PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2016 – 2017 Môn : Vật lí ĐÊ THI CHÍNH THỨC Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề) ( Đề thi có 01 trang) Ngày thi: 19/03/2017 ĐỀ BÀI Câu 1 ( 4 điểm ): Lúc 7h, hai ô tô cùng xuất phát từ thành phố Lai Châu và thị trấn Than Uyên cách nhau 100km, chúng chuyển động thẳng đều và đi cùng chiều nhau. Xe thứ nhất đi từ thành phố Lai Châu với vận tốc 30km/h xe thứ hai khởi hành từ thị trấn Than Uyên với vận tốc 40km/h. a. Tính khoảng cách của hai xe sau khi chúng khởi hành được 2h. b. Sau khi đi được 2h xe thứ nhất bắt đầu tăng tốc và đạt vận tốc 60km/h. Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ và nơi gặp nhau cách thị trấn Than Uyên bao nhiêu kilô mét ? Câu 2( 4 điểm ): Một khối gỗ hình trụ nặng tiết diện S = 100 cm2, chiều cao h = 15cm 3 có khối trọng lượng riêng d1 = 8000 N/m được thả nhẹ trong nước. a. Hãy xác định phần nhô lên mặt nước của khối gỗ biết trọng lượng 3 riêng của nước là d2 = 10000 N/m . 3 b. Nối khối gỗ vào vật nặng có trọng lượng riêng d0 = 20000 N/m thì khối gỗ vừa ngập trong nước. Tìm trọng lượng của vật nặng đó. Câu 3( 4 điểm ): Đưa một vật khối lượng m= 200 kg lên độ cao h = 10m, người ta dùng một trong hai cách sau: 1. Dùng mặt phẳng nghiêng dài l = 12m. Lực kéo vật lúc này là F1 = 1900N. a. Tính lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng. b. Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng. 2. Dùng hệ thống gồm một ròng rọc cố định và một ròng rọc động. Lúc này lực kéo dây để nâng vật lên là F2 = 1200N. Hãy tính hiệu suất của hệ thống. Câu 4( 4 điểm ): Hai quả cầu A, B có trọng lượng bằng nhau được làm bằng hai chất khác nhau được treo vào hai đầu của một đòn cứng có trọng lượng không đáng kể và có độ dài l = 84cm. Lúc đầu đòn cân bằng. Sau đó, đem nhúng cả hai quả cầu ngập trong nước. Người ta thấy phải dịch chuyển điểm tựa đi 6cm về phía B để đòn trở lại thăng bằng. Tính trọng lượng 3 riêng của quả cầu B nếu trọng lượng riêng của quả cầu A là dA = 30000 N/m , của nước là 3 d0 = 10000 N/m . Câu 5( 4 điểm ): Hai gương phẳng M1, M2 đặt song song, mặt phản xạ quay vào nhau và cách nhau một khoảng AB = 6cm. Trên đoạn AB có đặt một điểm sáng S cách gương M một đoạn SA=4cm xét một điểm O nằm trên đường thẳng đi qua S và vuông góc với AB một khoảng cách OS = 18cm a. Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ S đến O trong hai trường hợp + Đến gương M tại I rồi phản xạ đến O + Phản xạ lần lượt trên gương M tại J, trên gương N tại K rồi truyền đến O b. Tính khoảng cách I, J, K đến AB Hết
2. HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI KHẢO SÁT MÔN: Vật lí – Lớp 8 Câu Nội dung Điểm a. Quãng đường xe thứ nhất đi được trong thời gian t = 2h là 0,5 S1 = V1.t = 30.2 = 60km - Quãng đường xe thứ hai đi được trong thời gian t = 2h là 0,5 S2 = V2.t = 40.2 = 80km - Sau 2h khoảng cách giữa hai xe là S = 100 – S1 + S2 = ( 100 + S2 ) – S1 0,5 = ( 100 + 80) - 60 1 = 120km 0,5 ( 4điểm) b. Sau khi xuất phát được 2h khoảng cách giữa hai xe là 120km. Gọi t1 là thời gian hai xe đi đến để gặp nhau sau khi mỗi xe đi được 2h Quãng đường xe thứ nhất sau khi tăng tốc đi được sau thời gian t1 là 0,5 S1’ = 60t1 Quãng đường xe thứ hai đi được sau thời gian t1 là 0,5 S2’ = 40t1 Khi hai xe gặp nhau ta có : S1’ = 120 + S2’ 60t1 = 120 + 40tt 20t1 = 120 => t1 = 6h 0,5 - Hai xe gặp nhau lúc : 7h + 2h + 6h = 15h - Nơi gặp nhau cách thị trấn Than Uyên một S2’ = 40. 6 = 240km 0,5 a. Gọi thể tích của khối gỗ là V = S.h - Thể tích phần chìm của khối gỗ là V1 = S.(h-h1) h là chiều cao khối gỗ h1 là chiều cao phần gỗ nổi trên mặt nước - Trọng lượng của vật : P = d1.V = d1. S.h 0,25 - Lực đẩy Ác si mét tác dụng lên vật : FA = d2.V1 = d2.S(h-h1) 0,25 - Khi cân bằng ta có:` P = FA d1. S.h = d2.S(h-h1) 0,5 d1.S.h 0,25 (h-h1) = d2.S 8000.0,15 h-h1 = 0,25 2 10000 0,25 (4điểm) h-h1 = 0,12m → h1 = h- 0,12 → h1 = 0,15 - 0,12 0,25 → h1 = 0,03m =3cm Vậy chiều cao phần gỗ nổi trên mặt nước là 3cm b. Gọi P0 là trọng lượng của vật nặng FA0 là lực đẩy Ác si mét tác dụng lên vật nặng V0 là thể tích của vật nặng 0,25 Khi cân bằng ta có: P + P0 = FA + FA0 0,25 d1. S.h + d0.V0 = d2. S.h + d2.V0
3.  d0.V0 - d2.V0 = d2. S.h - d1. S.h 0,25  V0.( d0 - d2) = S.h (d2 - d1.) 0,25 S.h d2 d1. V 0 = d d 0,25 0 2 0,25 V = 0,0003 m3 0 0,25 P 0 = d0.V0 = 20000.0,0003 P = 6N 0 0,25 1/- Công có ích để nâng vật độ cao h = 10m là: 0,5đ Ai = P.h = 10m.h = 10.200.10 = 20000J - Công kéo vật trên mặt phẳng nghiêng là: Atp = F1.l =1900.12 = 0,5đ 22800J 0,5đ - Công để thắng lực ma sát là: Ahp = Atp - Ai = 22800 - 20000 = 2800J - Lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là: 0,5đ 3 Fms=Ahp/ l = 2800/12  233,3N (4điểm) - Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là: 0,5đ H = Ai/Atp = 20000/22800 = 87,7% 2/ Dùng ròng rọc động được lợi 2 lần về lực và thiệt 2 lần về đường đi. 0,5đ Để kéo được vật lên cao 10m thì dây kéo phải đi xuống một đoạn bằng S = 2.10 = 20m. 0,5đ Công của lực kéo vật là: A’tp = F2.S = 1200.20 = 24000J 0,5đ Hiệu suất của hệ thống là: H = Ai/A’tp =20000/24000  83,3% - Vẽ hình đúng 0,25 Vì PA = PB nên lúc đầu điểm tựa O nằm đúng giữa đòn( 0A=0B=42cm 0,25 Khi nhúng hai quả cầu vào nước thì O’A=48cm và O’B=36cm 0,25 Lực đẩy Ác si mét tác dụng lên A và B là P 0,5 FA = dn. dA 4 P 0,5 (4điểm) FB = dn. dB 0,75 Khi cân bằng ta có : ( P- FA) .48 = ( P- FB) .36 Thay số và tính toán ta có 36dA.dn 1 dB = 48dn 12dA 3 0,5 Từ đó ta có dB = 90000 N/m . 5 Cách vẽ tia sáng từ S đến O (4điểm) + Trường hợp đến gương M1 tại I rồi phản xạ đến O ( HS vẽ hình) 0,5 Vẽ ảnh S’ của S qua gương M1 Nối S’O cắt M1 tại I Nối SIO được tia sáng phải vẽ + Phản xạ lần lượt trên gương M1 tại J, trên gương M2 tại K rồi truyền 0,5 đến O Vẽ ảnh O1 của O qua gương M2 Nối S’O1 cắt M1 tại J, cắt M2 tại K
4. Nối SJKO được tia sáng phải vẽ b. Dựa vào tam giác đồng dạng ta tính được AI = 9 cm 0,5 BK = 15 cm 0,5 AJ = 6 cm 0,5 1,5