Phòng GD-ĐT quận Cầu Giấy Đề thi học sinh giỏi lớp Năm học 2010 - 2011 Môn: Vật lí Thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1: (4 điểm) Lúc hai ô tô khởi hành từ hai điểm A B cách 96km ngược chiều Vận tốc xe từ A 36km/h, xe từ B 28km/h a) Tìm khoảng cách hai xe lúc b) Xác định vị trí thời điểm lúc hai xe gặp Câu 2: (4 điểm) Mét èng ch÷ U cã tiÕt diƯn 1,2cm2 chøa thủy ngân; nhánh bên trái có cột chất lỏng khối lượng riêng D1 cao 9cm, nhánh bên phải, cột chất lỏng khối lượng riêng D2, cao 8cm Khi đó, mức thuỷ ngân hai nhánh chữ U ngang Đổ thêm vào nhánh bên phải 10,2ml chất lỏng D2 độ chênh lệch mức chất lỏng hai nhánh chữ U 7cm Xác định khối lượng riêng D1 D2 Biết khối lượng riêng thủy ngân 13,6kg/cm3 Câu 3: (4 điểm) Có số chai sữa giống nhiệt độ tx Người ta thả chai vào bình cách nhiệt chứa nước, sau cân nhiệt lấy thả tiếp chai khác vào Nhiệt độ nước ban đầu bình t0 = 360C Chai thứ lấy có nhiệt độ t1=330C, chai thø hai lÊy cã nhiƯt ®é t2 = 30,50C Bá qua sù hao phÝ nhiÖt a) Tìm tx b) Đến chai thứ lấy nhiệt độ nước bình bắt đầu nhỏ tn= 250C Cõu 4: (3 im) Cho dụng cụ sau: Một nguồn điện có hiệu điện không ®ỉi U = 12V; mét bãng ®Ìn, trªn ®Ìn cã ghi 6V-3W; mét ®iƯn trë R1 = Ω; mét biến trở R2 mà giá trị thay đổi khoảng từ đến 10 a) Nêu cách mắc dụng cụ với (mô tả sơ đồ mạch điện) tính giá trị biến trở R2 cách mắc để đèn sáng định mức Cho biết dây dẫn nối dụng cụ với có điện trở không đáng kể b) Trong câu a, gọi hiệu suất mạch điện tỉ số công suất tiêu thụ đèn công suất nguồn điện cung cấp cho toàn mạch Tính hiệu suất mạch điện cách mắc câu a cho biết cách mắc có hiệu suất cao hơn? Cõu 5: (5 im) Cho điện trở R1, R2 R3=16Ω chịu hiệu điện tối đa U1 = U2=6V; U3 = 12V Người ta ghép điện trở nói thành đoạn mạch AB hình vẽ H1 điện trở đoạn mạch RAB = 8Ω a) Tính R1 R2 Biết đổi chỗ R3 với R2 R3 A điện trở đoạn mạch R’AB = 7,5Ω b) Tính cơng suất lớn mà điện trở chịu R1 H1 R2 c) Mắc nối tiếp đoạn mạch AB với gồm nhiều bóng đèn loại 4V-1W vào hiệu điện U = 16V khơng đổi Tính số đèn lớn sử dụng cho chúng sáng bình thường Khi đèn ghép nào? - Hết - Phòng GD-ĐT quận Cầu Giấy Đáp án Đề thi học sinh giỏi lớp Năm học 2008 - 2009 M«n: VËt lÝ Thêi gian: 120 (kh«ng kĨ thời gian giao đề) Câu 1: (4 điểm) a) Lúc 8h xe 8h-7h=1h Khoảng cách xe lµ: 96 - (v1+v2).t = 96 – (36+28).1 = 32 (km) b) Thời điểm xe gặp nhau: v1.t + v2.t = 96 t = 1,5h ThuVienDeThi.com 1,5®iĨm 1,5điểm B Khi xe cách A khoảng: 36.1,5 = 54 (km) hc 96 - 28.1,5 = 54(km) điểm Câu 2: (4 điểm) Khi mức thủy ngân hai nhánh ống ngang nhau, trọng lượng hai cét chÊt láng b»ng nhau, ®ã: D2 = D1 điểm Đổ thêm chất lỏng, cột chất lỏng D2 cao thêm được: h= S 10, = = 8,5 (cm) V 1, Nh vËy mùc thuỷ ngân ống chứa chất lỏng D1 đà dâng lên so với mức thủy ngân ống chứa chất lỏng D2 là: (8+8,5) (9+7) = 0,5cm Trọng lượng cột thủy ngân 0,5cm trọng lượng cột chất lỏng D2 đổ thêm vào Vậy khối lượng riêng chất lỏng D2 là: D2 = 13,6 0,5 = 0,8 (g/cm3) hay D2 = 800kg/m3 8,5 điểm Khối lượng riêng chất lỏng D1 là: D1 = D2 D1 xÊp xØ 710 kg/m3 điểm * Học sinh làm theo công thức tính áp suất chất lỏng, cho điểm tối đa Câu 3: (4điểm) a) Đặt m khối lượng chai M khối lượng nước bình cách nhiệt; c Cn nhiệt dung riêng sữa nước Khi lấy chai thứ nhiệt độ chung sữa nước t1: mc(t1 - tx) = MCn(t0 – t1) → mc (33 – tx) = MCn(36 – 33) (1) 1điểm Khi lấy chai thứ hai ra, ta có: mc(t2 – tx) = MCn(t1 – t2) (2) → mc (30,5 – tx) = MCn(33 – 30,5) (2a) Chia vế với vế (1) cho (2a) ta được: mc(33 t x ) MCn (36 33) 33 t x 1, mc(30,5 t x ) MCn (33 30,5) 30,5 t x 2,5 Vậy tx = 180C 1,5điểm MCn 30,5 18 b) Thay vào (2a) k = 5 mc 33 30,5 Từ (2) suy ra: Khi lấy chai thứ n ta có: mc(tn – 18) = MCn(tn-1 – tn) → tn – 18 = Hay tn = MCn (tn-1 – tn) = 5(tn-1 – tn) mc tn-1 + 1điểm 5 t2 + = 30,5 + = 28,420C 6 5 5 t4 = t3 + = 28,42 + = 26,680C; t5 = t4 + = 26,68 + = 25,230C >250C 6 6 5 t6 = t5 + = 25,23 + = 24,030C < 250C 6 Với tn-1 = t2 = 30,50C tn = t3 = Vậy đến chai thứ lấy nhiệt độ nước bình nhỏ 250C Câu 4: (3điểm) a, Điện trở đèn: R = I= 0,5điểm d U = 12Ω đèn sáng định mức, cường độ dòng điện qua đèn: Pd Pd =0,5(A) Ud Có hai cách mắc mạch điện: Cách 1: R1ntR2nt Đ I= U U R2 R1 R 4 R1 R2 R3 I Cách 2: (R1//Đ) nt R2 I1 = Ud =0,75A; U2 = U – Uđ = 6V; I2 = I1 + Iđ = 1,25A R1 ThuVienDeThi.com 0,75điểm R2 = U2 = 4,8 Ω Vẽ hình minh họa I2 b) Hiệu suất mạch điện Pd = 0,5 = 50% UI P Cách 2: H = d = 0,2 = 20% UI 0,5điểm Cách 1: H = 0,5điểm Để đèn sáng định mức, nên sử dụng cách mắc Câu 5: (5điểm) ( R1 R2 ) R3 ( R1 R2 )16 8 R1 R2 R3 R1 R2 16 Suy 16 (R1+ R2 )= 8(R1+R2) + 16.8 = 8(R1+R2) + 128 a) 0,75điểm RAB = R1+R2 = 128/8 = 16 → R2 = 16 – R1 (1) ( R1 R3 ) R2 ( R1 16) R2 R’AB = 7,5 16 16 R1 R2 R3 0,75điểm Suy R2 (R1+16) = 7,5.(16+16) = 240 R2 (R1+16) = 240 (2) Thay (1) vào (2) ta có: 162 – R12 =240 R1 = Ω → R2 = 12 Ω 1điểm U U b) R1 R2 mắc nối tiếp nên I1 = I2 → R1 R2 U1 R1 U R2 12 Nếu U2 = U2max = 6V U1= 2V Và U3 = UAB = U1+ U2 = + = 8V < 12V = Umax Vậy hiệu điện cực đại UAB = 8V Công suất lớn điện trở là: Pmax = U AB 82 8W RAB 1điểm c) Bộ điện trở chịu dòng điện lớn là: Pmax = RAB.I2max → Imax = Điện trở bóng đèn Rđ = Pmax 1A RAB U d2 42 16 P Cường độ dòng điện định mức qua đèn Iđ =Pđ/Uđ = 0,25A 0,5điểm Theo kết tính được, ta coi đoạn mạch AB điện trở RAB = 8Ω, chịu dòng điện lớn Imax = 1A (tức chịu công suất lớn Pmax = 8W Công suất tiêu thụ lớn đoạn mạch AC (hình vẽ) là: PACmax = U.Imax = 16.1 = 16W Bộ đèn RAB U = 16V Trong RAC tiêu thụ 8W, tổng công suất lớn đèn là: P1 = 16W – 8W = 8W Vậy số đèn lớn đèn đèn (vì đèn có P = 1W) Ta có UBC = U - UAB = 16 – = 8V Số đèn mắc nối tiếp B C = Số dãy đèn mắc song song = I max Id 0,5điểm U BC 2 Ud 4 0, 25 Vậy đèn mắc BC gồm dãy đèn mắc song song với nhau, dãy có đèn nối tiếp 0,5điểm C B ThuVienDeThi.com ThuVienDeThi.com ThuVienDeThi.com ... BC gồm dãy đèn mắc song song với nhau, dãy có đèn nối tiếp 0,5điểm C B ThuVienDeThi.com ThuVienDeThi.com ThuVienDeThi.com ... hay D2 = 800kg/m3 8,5 ®iĨm Khèi lượng riêng chất lỏng D1 là: D1 = D2 D1 xÊp xØ 710 kg/m3 ®iĨm * Học sinh làm theo công thức tính áp st chÊt láng, ®óng cho ®iĨm tèi ®a Câu 3: (4điểm) a) Đặt m khối...Khi xe cách A khoảng: 36.1,5 = 54 (km) 96 - 28.1,5 = 54(km) điểm Câu 2: (4 điểm) Khi mức thủy ngân hai nhánh ống ngang nhau, trọng lượng