PHỊNG GD & ĐT NAM TRỰC ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2015 -2016 Mơn : Vật lí Thời gian làm 150 phút (Không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm trang) Bài 1: ( điểm) Một AB có chiều dài ℓ= 40cm, tiết diện s = cm2, khối lượng m = 240g có trọng tâm G cách A đoạn GA = ℓ/3 cm Tại hai đầu AB treo hai sợi dây mảnh, nhẹ song song gắn vào hai điểm cố định Tính lực căng dây AB nằm ngang Đặt chậu đựng chất lỏng có trọng lượng 02 01 riêng d= 7500N/m3 cho AB chìm hẳn vào chất lỏng thấy nằm ngang (hình vẽ) Tìm lực căng dây Thay chất lỏng chất lỏng khác có B A khối lượng riêng D2 = 900kg/m3 khơng ● nằm ngang Hãy giải thích sao? Để G nằm ngang khối lượng riêng lớn chất lỏng bao nhiêu? Bài (5 điểm) 2.1 Bỏ vào cốc viên đá -100C, rót nước nhiệt độ 350C vào cốc cho mực nước ngang miệng cốc Hỏi đá tan hết nước cốc thay đổi nào? 2.2 Một bạn làm thí nghiệm sau: Từ hai bình chứa loại chất lỏng nhiệt độ khác nhau; múc cốc chất lỏng từ bình đổ vào bình đo nhiệt độ bình cân nhiệt Lặp lại việc lần, bạn ghi nhiệt độ: 200C, x0C, 440C, 500C Biết khối lượng nhiệt độ chất lỏng cốc lần đổ nhau, bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường bình chứa Hãy tính nhiệt độ x nhiệt độ chất lỏng bình Bài (6 điểm) v 3.1 Cho mạch điện hình vẽ bên _ R2 + U Biết U = 12V , R3 = , R2 = , R4 = RAB biến trở có điện trở tồn phần 15Ω Ampe kế có điện trở RA = vơn kế có điện trở vơ lớn Bỏ qua B A C điện trở dây nối A R4 R3 Khi C vị trí cho AC = 1/5 AB.Tìm số K vơn kế, ampe kế chiều dịng điện qua D ampe kế hai trường hợp: V1 V2 a K đóng b K mở Khi K đóng Tìm vị trí chạy C để số vôn kế Khi K mở Tìm vị trí chạy C để số ampe kế lớn nhất, nhỏ ThuVienDeThi.com 3.2 Cho mạch điện hình 2: Khi mở hai khố K1 K2, công suất toả nhiệt mạch P0 Khi đóng K1, cơng suất toả nhiệt P1, cịn đóng K2, cơng suất toả nhiệt P2 Hỏi công suất toả nhiệt đoạn mạch đóng hai khố K1 K2? Bỏ qua điện trở dây nối khố R1 K2 R2 R3 K1 U Hình Bài 4: ( điểm) Hai em A, B đứng trước gương hình vẽ a Xác định vùng nhìn thấy gương cách vẽ Từ xét xem hai em có nhìn thấy khơng? b Một hai em tiến lại gần gương theo phương vng góc với gương hai em nhìn thấy 1m 1m G 0,5m ●A 1m B ● BÀI 5: (2 điểm) – Tên sản phẩm : Nồi siêu tốc Mini Happy call MS-D02 đa – Hãng sản xuất : Happycall – Model : MS-D02 – Điện áp : 220V/50Hz – Cơng suất : 600W – Dung tích : 1.5ℓ _ Thời gian đun sơi 1,2 lít nước phút 45 giây _Ngồi ra, sản phẩm cịn có rơ le cảm biến nhiệt nên nước sôi thức ăn chín, rơ le tự động ngắt, an tồn sử dụng – Bảo hành vịng tháng Với nồi siêu tốc cần tối thiểu phút để đun sôi nồi đựng đầy nước 20oC Quảng cáo có khơng? Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K Vẽ sơ đồ mạch điện có đèn báo, rơ le dây đốt nóng nồi Tính số tiền điện phải trả để đun sôi nồi nước Biết giá điện 2000đồng số điện Cường độ dòng điện chạy qua dây đốt nóng nồi điện bao nhiêu? Tính điện trở dây đốt nóng nồi điện -HẾT - ThuVienDeThi.com PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NAM TRỰC Bài : (4 điểm) a Trọng lượng gỗ là: P =10 m = 10.0,24 = 2,4 N PA + PB = 2,4 N PA GA = PB.GB Vì GA= HƯỚNG DẪN CHẤM KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2015 -2016 Môn : Vật lí (0,25 điểm ) l 2l l nên GB = l 2GA 3 =>PA = PB =>PA =1,6 N; PB = 0,8 N (0,5 điểm ) Hai lực bị triệt tiêu sức căng hai dây Vậy sức căng dây OA FA = PA =1,6 N OB FB = PA = 0,8 N (0,25 điểm ) b Khi nhúng chất lỏng có khối lượng riêng D1 gỗ chịu tác dụng lực đẩy Ac si mét đặt trung điểm Thể tích V = l S = 40 = 200 cm3 = 200 10-6 m3 (0,25 điểm ) Trọng lượng chất lỏng bị gỗ chiếm chỗ P’ = V.D1.10 = 200.10-6.750.10 = 1,5 N (0,5 điểm ) P’ phân tích thành hai lực P’A, P’B A B P’ đặt trung điểm nên PA = PB = 1,5 = 0,75 N (0,25 điểm ) Hai lực nhỏ sức căng của hai dây nên hai dây bị căng nằm ngang.Nhưng sức căng dây OA lại F’A = FA –P’A = 1,6 - 0,75 = 0,85N (0,25 điểm ) Và dây IB F’B = FB –P’B = 0,8 – 0,75 = 0,05N (0,25 điểm ) c Trong chất lỏng có KLR D2 lực đẩy Ác si mét P’’= VD2 10 = 200.10-6 900.10 = 1,8 N (0,5 điểm ) Lực đẩy tác dụng vào đầu A hay đầu B P’’A= P’’B = P '' = 0,9N (0,5 điểm ) Lực nhỏ FA nên dây OA bị căng P’’B lớn FB nên đầu B bị đẩy lên dây IB chùng lại gỗ bị xoay lúc thẳng đứng Để gỗ nằm ngang P’’B phải nhỏ FB=0,8 N tức lực đẩy Ac si met chất lỏng nhỏ 2FB =1.6N KLR chất lỏng nhỏ hơn: D P 1, 800 kg m V 10 200.106.10 Vậy để nằm ngang KLR lớn chất lỏng 800 kg m3 (0,5 điểm ) Bài 2: 2.1: (1,5 điểm) Do dđ Pđ = FA = dn VCC ThuVienDeThi.com (1) ( 0,25 điểm) Khi cục đá nóng chảy hồn tồn , nước đá tan tích V2 trọng lượng riêng d2 = dn Khối lượng đá không đổi nên ta có Pđ = V2.d2 = V2.dn (2) Từ (1) (2) ta có VCC = V2 (0,5 điểm) (0,5 điểm) Vậy mực nước cốc không đổi (0,25 điểm) 2.2: (3,5 điểm) Gọi q2 nhiệt dung tổng cộng chất lỏng chứa bình sau lần trút thứ (ở 200C), q nhiệt dung ca chất lỏng bình trút vào (có nhiệt độ t1 ) x nhiệt độ bỏ sót khơng ghi Phương trình cân nhiệt - Khi múc ca chất lỏng từ bình vào bình q2 ( x 20) q (t1 x) (0,5 điểm) (1) - Khi múc ca chất lỏng từ bình vào bình q2 (44 20) 2q (t1 44) (2) (0,5 điểm) -Khi múc ba ca chất lỏng từ bình sang bình q2 (50 20) 3q (t1 50) (3) (0,5 điểm) Từ (2) (3) ta t1 = 800C ( 0,5 điểm) Thay vào (3) => q2 = 3q (0,5 điểm) Thay vào (1) ta x= 350C ( 0,5 điểm) Vậy nhiệt độ chất lỏng bình 800C, nhiệt độ bỏ sót 350C ( 0,5 điểm) Bài 3: (6 điểm) 3.1 (4 điểm) Khi AC = 1/5 AB => RAC = R1 =3Ω, RBC = RX = 12Ω a Khi K đóng Mạch điện trở thành ( R1 //R3) nt( RX //R4) nt R2 Điện trở mạch là: Cường độ dòng điện mạch ThuVienDeThi.com I= Ix = 1,2 A R4 I 0,4( A) R4 Rx Do I1> Ix nên dòng điện qua ampe kế có chiều từ C đến D (0,25 điểm) Khi ampe kế IA = I1 – Ix = 0,4 (A) Ta có UV = U – U2 = U-I.R2 = 7,2 (V) Vậy vôn kế V 7,2 V (0,25 điểm) UV1 = I R13 = 2,4 (V) Vậy vôn kế V1 2,4 V (0,25 điểm) UV2 = I.R4x = 4,8 (V) Vậy vôn kế V2 4,8 V (0,25 điểm) b K mở Mạch trở thành ( R1 //R3) nt RX nt R2 Rtđ R1.R3 RX R2 18() R1 R3 I= = 2/3 (A) I A I3 R1 ( A) R1 R3 Vậy ampe kế 2/9 (A) (0,25 điểm) Ta có UV = U – U2 = U-I.R2 = 28/3 (V) Vậy vôn kế V 28/3 (V) (0,25 điểm) UV1 = I R13 = 4/3 (V) Vậy vôn kế V1 4/3 V (0,25 điểm) UV2 = I.Rx = (V) Vậy vôn kế V2 V (0,25 điểm) Số vôn kế V2 số vôn kế V1 (0,5 điểm) R4x = R13 R1.R3 R R X R1 R3 R4 RX Rx = 7,5 (Ω) C biến trở (0,5 điểm) Khi K mở đặt RAC = x ( 0≤ x≤15) ThuVienDeThi.com Rtđ I IA R1 R3 x 19 x 114 R X R2 R1 R3 x6 (0,25 điểm) U 12( x 6) Rtđ x 19 x 114 12 x 12 114 x 19 x 114 x 19 x (0,25 điểm) Ta thấy x tăng (-x) giảm 114/x giảm nên IA tăng =>IA đạt giá trị lớn x = 15 hay chạy C B => IA đạt giá trị nhỏ x = hay chạy C A (0,25 điểm) (0,25 điểm) (0,25 điểm) 3.2 ( điểm) Khi K1, K2 mở: U2 P0 (1) R1 R R Khi đóng K1 cơng suất P1, đóng K2 cơng suất P2 thì: U2 P1 (2); R3 U2 P2 (3) R1 Khi đóng K1, K2 cơng suất P: 1 U2 U2 U2 P U R1 R R R1 R R P0 P1P2 U2 R P1P2 P0 P2 P0 P1 Thay (2), (3) (5) vào (4) ta được: P0 P1P2 P P1 P2 P1P2 P0 P1 P0 P2 Từ (1) (0,25 điểm) (0,25 điểm) (0,25 điểm) (4) (5) (0,25 điểm) (0,5 điểm) (0,5 điểm) ThuVienDeThi.com Bài 4: (3 điểm) Gi¶i A' B' a) VÏ thÞ trêng cđa hai ngêi - Thị trường A giới hạn góc MAN, B giíi h¹n bëi gãc MB’N (1 điểm) N H M K - Hai người không thấy người thị trường người (0,5 im) h h B A A' b) A cách gương m M Cho A tiến lại gần Để B thấy ảnh A A thị trường A phải hình vẽ sau: H h A AH HN HN 0,5 AH BK AH 0,5m (1 điểm) BK KN KN B Bài 5: ( 2điểm) 5.1.Nhiệt lượng cần để đun sơi 1,5 lít nước từ 200C Q = cm.Δt = 4200.1,5 80 = 504000 (J) = 0,14 (kWh) Thời gian đun sơi 1,5 lít nước t Q 14( phút ) P (0,25 điểm) Tương tự ta có thời gian để đun sơi 1,2 lít nước từ nhiệt độ t2 Q2 11,2( phút ) P Vậy quảng cáo không 5.2.Sơ đồ mạch điện Đ (0,25 điểm) K K (0,5 điểm) AHN ~ BKN -> N R 5.3 Số tiến điện phải trả 0,14 2000 = 280 (đồng) (0,5 điểm) 5.4.Cường độ dòng điện chạy qua dây đốt nóng nồi điện ThuVienDeThi.com (0,5 điểm) I P 30 ( A) (0,25 điểm) U 11 Điện trở dây đốt nóng nồi điện R U 242 () (0,25 điểm) I Ghi chú: Mọi cách làm khác cho điểm tối đa ThuVienDeThi.com ... ĐÀO TẠO NAM TRỰC Bài : (4 điểm) a Trọng lượng gỗ là: P =10 m = 10.0,24 = 2,4 N PA + PB = 2,4 N PA GA = PB.GB Vì GA= HƯỚNG DẪN CHẤM KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2015 -2016 Mơn : Vật lí (0,25... ThuVienDeThi.com Rtđ I IA R1 R3 x 19 x 114 R X R2 R1 R3 x6 (0,25 điểm) U 12( x 6) Rtđ x 19 x 114 12 x 12 114 x 19 x 114 x 19 x (0,25 điểm) Ta thấy x tăng (-x)... đun sơi 1,5 lít nước từ 200C Q = cm.Δt = 4200.1,5 80 = 504000 (J) = 0,14 (kWh) Thời gian đun sơi 1,5 lít nước t Q 14( phút ) P (0,25 điểm) Tương tự ta có thời gian để đun sơi 1,2 lít nước từ