Đề khảo sát năng lực học sinh môn Vật lý Lớp 8 - Năm học 2021-2022 - Phòng GD&ĐT Thái Thụy (Có đáp án)

Nội dung text: Đề khảo sát năng lực học sinh môn Vật lý Lớp 8 - Năm học 2021-2022 - Phòng GD&ĐT Thái Thụy (Có đáp án)

1. PHÒNG GD&ĐT ĐỀ KHẢO SÁT NĂNG LỰC HỌC SINH THÁI THỤY NĂM HỌC 2021-2022 Môn: Vật lí 8 Thời gian làm bài: 120 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu 1 (2,0 điểm). Một người đi xe đạp đi nửa quãng đường đầu với vận tốc v1= 15km/h; đi nửa quãng đường còn lại với vận tốc v2. Biết rằng vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 10km/h. Tính vận tốc v2. Câu 2 (4,0 điểm). Một ca nô chuyển động từ bến A đến bến B (ở cùng một bên bờ sông) với vận tốc so với dòng nước là v1 = 33km/h. Cùng lúc đó, một xuồng máy bắt đầu chạy từ bến B theo chiều tới bến A. Trong thời gian xuồng máy chạy từ B đến A thì ca nô chạy liên tục không nghỉ từ bến A đến bến B cả đi và về được 6 lần và về đến A cùng lúc với xuồng máy. Giả thiết chế độ hoạt động của ca nô và xuồng máy là không đổi; bỏ qua thời gian ca nô đổi hướng khi đến A và B; chuyển động của ca nô và xuồng máy là những chuyển động thẳng đều; dòng nước chảy có hướng từ A đến B, vận tốc của dòng nước so với bờ sông là v0 = 3km/h. a) Tính vận tốc của xuồng máy so với dòng nước. b) Tính độ dài quãng đường từ bến A đến bến B, biết thời gian xuồng máy chạy từ B về A là 2,2h. Câu 3 (5,0 điểm). Một bình thông nhau hình chữ U tiết diện đều S = 6cm2 chứa nước có 3 trọng lượng riêng do = 10000N/m đến nửa chiều cao của mỗi nhánh. a) Người ta đổ vào nhánh trái một lượng dầu có trọng lượng riêng d= 8000N/m3 sao cho độ chênh lệch giữa hai mực chất lỏng trong hai nhánh chênh lệch nhau 1 đoạn 10cm. Tìm khối lượng dầu đã rót vào. b) Nếu rót thêm vào nhánh trái một chất lỏng có trọng lượng riêng d1 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 4 (4,0 điểm). Một khối gỗ hình trụ tiết diện đáy là 200cm2, cao 50cm được thả nổi trong hồ nước sao cho khối gỗ thẳng đứng. Biết trọng lượng riêng của gỗ và nước lần lượt 3 3 là dg = 8000N/m và do=10.000 N/m . Biết hồ nước sâu 1m, bỏ qua sự thay đổi mực nước của hồ. a) Tính công tối thiểu để nhấc khối gỗ ra khỏi nước. b) Tính công tối thiểu để nhấn chìm khối gỗ đến đáy hồ. Câu 5 (5,0 điểm). 1. (3,0 điểm). Một thanh đồng chất có tiết diện đều được thả vào trong một chất lỏng có khối lượng riêng D. Một đầu của thanh được buộc với một vật có thể tích V (Vật chìm hoàn toàn trong chất lỏng) bằng một sợi dây mảnh không co 2 Hình 1 dãn. Khi có cân bằng thì chiều dài của thanh chìm trong 3 chất lỏng (Hình 1).
2. a) Tìm khối lượng riêng của thanh đó. b) Cho trọng lượng của thanh là P. Tìm khối lượng riêng của vật và lực căng T của sợi dây. 2. (2,0 điểm). Cho cơ hệ như hình 2. Vật m1 = 10kg; m2 = 24kg. Thanh OA dài 60cm và có điểm tựa tại O. Bỏ qua khối lượng ròng rọc, dây nối. Xác định khoảng cách AB để hệ Hình 2 cân bằng ? Xét 2 trường hợp: B O a) Thanh OA có khối lượng không đáng kể. A b) Thanh OA đồng chất tiết diện đều, nặng 8kg. m1 m 2 --- Hết --- Họ và tên học sinh: .Số báo danh: .
3. PHÒNG GD&ĐT HƯỚNG DẪN CHẤM THÁI THỤY ĐỀ KHẢO SÁT CHẤT NĂNG LỰC HỌC SINH NĂM HỌC 2021-2022 Môn: Vật Lý 8 Đáp án Điểm Gọi chiều dài cả quãng đường là S(km) ( S>0 ) 0,5 Thời gian đi hết nửa quãng đường đầu là (h) 0,5 Thời gian đi cả quãng đường là (h) Câu 1 (2,0 điểm) Thời gian đi hết nửa quãng đường còn lại là 0,5 (h) 0,5 Vận tốc v2 là v2= : t2= 7,5 km/h a)- Gọi quãng đường từ A đến B dài S(km) - Gọi vận tốc của xuồng máy so với dòng nước là v2 - Vận tốc của ca nô đối với bờ khi xuôi dòng từ A đến B là: v1 + v0 = 36km/h 0,5 đ - Vận tốc của ca nô đối với bờ khi ngược dòng từ B đến A là: v1 - v0 = 30km/h 0,5 đ - Vận tốc của xuồng máy so với bờ là: v - v = v -3 (km/h) (v > v ) 0,25 đ 2 0 2 2 0 Thời gian xuồng máy đi từ B đến A là: SS t == 2 v−− v v 3 0,5 đ 2 0 2 Thời gian ca nô đi từ A đến B có 3 lần xuôi dòng và 3 lần ngược dòng là: SSSS 0,5 đ t= 3( + ) = 3( + ) 1 ' v1+− v 0 v 1 v 0 36 30 Câu 2 Theo bài ra t = t ta có: (4,0 1 2 điểm) SSS =+3( ) 0,25 đ v2 − 3 36 30 93 0,5 đ =v2 (km / h) 11 b) Độ dài quãng đường từ bến A đến bến B: 93 1đ AB = (v20 - v ).t = (−= 3).2,2 12(km) 11
4. h1 Δh1 0,25 h2 . . A B a. Do do > d nên mực chất lỏng ở nhánh trái cao hơn ở nhánh phải. 0,25 Xét áp suất tại điểm A nằm trên mặt phân cách giữa chất lỏng d0 và d ở nhánh bên trái và điểm B cùng nằm trên mặt phẳng ngang ở 0,5 trong nhánh phải. pA = d.h1 pB = do.h2 Áp suất tại điểm A và B bằng nhau nên: pA = pB => d.h1 = do.h2 (1) 0,5 Theo bài ra : h1 – h2 = Δh1 (2) Từ (1) và (2) suy ra: 0,25 d0 10000 h11= h = .10 = 50(cm) d0 −− d 10000 8000 0,5 Với m là lượng dầu đã rót vào ta có: 10m = d.V = d.S.h1 d.S.h1 8000.0,0006.0,5 0,5 m= = = 0,24(kg) 10 10 Câu 3 b, Gọi l là chiều cao mỗi nhánh U. (5 điểm) Δh 2 l h1 . . 0,25 A B 1 - Do ban đầu mực nước ở mỗi nhánh bằng chiều cao mỗi nhánh, 2 0,25 vậy tổng chiều cao mực nước bằng chiều cao của một nhánh là l. - Sau khi đổ thêm dầu thì cột dầu cao 50 cm. - Sau khi thêm chất lỏng d1 thì mực chất lỏng d1 ở nhánh trái là Δh2 = 5cm, ở nhánh phải chất lỏng ngang mặt phân cách giữa dầu và 0,25 chất lỏng mới đổ vào. Nghĩa là cách miệng ống Δh2. Ta có: 2l = l + h1 + 2 Δh2 => l = 50+ 2.5 = 60cm Áp suất tại A: pA = d.h1 + d1.Δh2 0,5 Áp suất tại B: pB = do.h1 0,25 Vì pA = pB nên ta có: 0,25
5. (d01− d).h (10000− 8000).50 3 d1 = = = 20000(N/ m ) h52 0,5 3 -2 3 a) - Thể tích khối gỗ: Vg = S.h = 200 . 50 = 10.000 cm = 10 m 0,25đ - Khối gỗ nằm cân bằng trong nước nên: Pg = FA dgVg = doVc −2 d gVg 8000.10 0,5đ hc = = −2 = 0,4(m) d o .S 10.000.2.10 - Trọng lượng khối gỗ là: 0,25đ -2 P = dgVg = 8000.10 = 80N 0,25đ - Vì lực nâng khối gỗ biến thiên từ 0 đến 80N nên công tối thiểu để kéo vật ra khỏi nước: F0 . + Fmax 0 + 80 Amin1 = .h = .0,4 = 16 (J) 2 c 2 0,5đ Vậy công tối thiểu để kéo vật ra khỏi nước là 16J. b) Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên toàn bộ khối gỗ là: -2 Câu 4 FA = doVg = 10 000.10 = 100N 0,25đ (4,0 - Vì mực nước không đổi khi nhấn chìm khối gỗ, quãng đường vật di chuyển để chìm hoàn toàn trong nước: điểm) hn = 0,5 – 0,4 = 0,1m 0,25đ Lực tác dụng lên vật tăng từ F0 = 0 đến F2 0,5đ F2= FAmax – P = 100 – 80 = 20N Để nhấn chìm khối gỗ xuống đáy hồ có 2 giai đoạn. * Giai đoạn 1: Khối gỗ bắt đầu chìm hoàn toàn trong nước: Công tối thiểu để khối gỗ bắt đầu chìm hoàn toàn trong nước: 0,5đ F0 + F2 0 + 20 A1 = .h = .0,1 = 1(J) 2 n 2 * Giai đoạn 2: Khối gỗ từ lúc bắt đầu chìm hoàn toàn trong nước đến khi chạm đáy hồ: Công tối thiểu để nhấn chìm khối gỗ xuống đáy hồ: 0,5đ A2 = F2.H = 20.(1 - 0,5) = 10(J) * Toàn bộ công đã thực hiện là Amin2 = A1 + A2 = 1 + 10 = 11(J) ĐS: a) Amin1 = 16J 0,25đ b) Amin2 =11J
6. Câu 5 (5,0 điểm) a. Tìm khối lượng riêng của thanh: * Các lực tác dụng lên thanh như hình vẽ FA G I 0,25 C A B P T Gọi thể tích, khối lượng riêng, chiều dài của thanh lần lượt là V0, D0 và l. Trọng tâm của thanh là G nằm ở chính giữa thanh, trung điểm của phần thanh ngập trong nước là I. * Chọn A làm điểm tựa cho đòn bẩy AB AI 2 ABI ~ ACG => == AC AG 3 1 12 1 0,25 (do AG = l; AI =  l= l ) 2 23 3 P AB 2 Thanh cân bằng: == F AC 3 A 0,5 10V .D 2 4.D Ý 1 (3 => 00= 9D = 4D D = 2 00 điểm) 10. .V .D 39 3 0 0,5 4D Vậy khối lượng riêng của thanh là: D0 = 9 b. Cho trọng lượng của thanh là P. Tìm khối lượng riêng của vật và lực căng T của sợi dây: * Tìm sức căng T: Chọn I làm điểm tựa, ta có: FA G I H K A P T IH IG 1 1 IHG ~ IKA => == (do IA = ; IG = l ) IK IA 2 6 0,25 T IH 1 P Thanh cân bằng => = = T = (N) P IK 2 2 P Vậy sức căng T của sợi dây là T = (N) 0,5 2
7. * Gọi D1, P1 là khối lượng riêng và trọng lượng của vật. Tìm D1: - Các lực tác dụng vào vật gồm: T, P , F 1 A T Vật cân bằng: T + F = P A 1 FA 0,25 P1 P + 10D.V = 10D1V 0,25 2 P+ 20DV 3 => P + 20DV = 20D1V D = (kg/m ) 1 20V P+ 20DV 0,25 Vậy: Khối lượng riêng của vật là: D = (kg/m3) 1 20V Ý 2 2 điểm F F 0,5đ B I O A P 3 P P 1 2 a, Khi P3 = 0 thì điều kiện cân bằng của thanh OA là: 2F.OA = P2.OB mà F = P1 0,25 → 2P1.OA = P2.OB hay 2m1.OA = m2.OB 2.m OA OB = 1 m 2 thay số được OB = 50cm→ AB = 10cm 0,5 b. Gọi I là trung điểm OA. Điều kiện của cân bằng của thanh OA là: 0,25 2F.OA = P2.OB + P3.OI mà F = P1 → 2P1.OA = P2.OB + P3.OI hay 2m1.OA = m2.OB + m3.OI thay số ta được: OB = 40cm → AB = 20cm 0,5