UBND HUYỆN PHÙ MỸ- BÌNH ĐỊNH PHỊNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC : 2011 – 2012 Thời gian làm : 150 phút Môn : VẬT LÝ Lớp - MÃ ĐỀ 02- //////////////////// Bài 1: (4 điểm ) Cho hệ thống hình vẽ Vật có trọng lượng P1, vật có trọng lượng P2 D C B Mỗi rịng rọc có trọng lượng P = 1N Bỏ qua ma sát, A khối lượng AB dây treo Khi vật treo C , với AB = 3.CB hệ thống cân Hình vẽ Khi vật treo D , với AD = DB muốn hệ thống cân phải treo nối vào vật vật thứ có trọng lượng P3 = 5N Tính P1 P2 Bài 2: (4 điểm ) A C B D Cho mạch điện hình vẽ R R R R Biết hiệu điện toàn mạch UAB = 66V , khơng đổi Khi mắc vơn kế Hình vẽ vào chốt A D số vôn kế 22V Hỏi số vơn kế mắc vào vào chốt A C Bài 3: (3 điểm ) Vào ban đêm có bóng đèn sáng đỉnh cột Làm để xác định chiều cao cột đèn khoảng cách từ chỗ bạn đứng đến chân cột đèn thước gỗ thẳng, mà bạn đến chân cột đèn (Coi mặt đất phẳng) Bài 4: (4điểm ) Một bình cổ cong đựng nước 00C Người ta làm đông nước bình cách hút khơng khí nước bình a) Hãy giải thích nước 00C lại đông đặc thành nước đá b) Hỏi khối lượng nước m1 bị bay phần trăm khối lượng nước m có bình lúc đầu Nếu bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường bên ngồi Cho biết nhiệt đơng đặc nước 00C = 330 000 J/ kg kg nước muốn bay hoàn toàn 00C cần nhiệt lượng L = 480 000 J R3 C K R4 Bài 5: (5 điểm ) Cho mạch điện (hình vẽ 3) Với U = 13,5V R1 = R2 = Điện trở am pe kế RA = A Điện trở vôn kế vô lớn R R2 1 Khi khố K mở, am pe kế 1A, vơn kế 12V B A Tính R0 R3 ? D R0 Khi khố K đóng, am pe kế dịng điện có U cường độ 0,2A chạy theo chiều từ C đến D + Tính R4 số vơn kế V (hình 3) ThuVienDeThi.com ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Bài 1: (4 điểm ) * Khi vật treo C, với AB = 3.CB hệ thống cân bằng, ta có : F AB = P2 CB F CB P2 AB //////////////////// Mặt khác ròng rọc động cân ta có : P P1 F= = D C A P2 P1 hay ( P + P1 ) = P2 (1) B ( 0,5 điểm ) Thay F vào phương trình ta P P1 2P2 F F F ( 0,5 điểm ) ( 0,5 điểm ) * Tương tự treo vật D, với AD = DB P1, P3 treo ròng rọc động Lúc ta có: F / AB = P2 DB F/ DB P2 AB ( 0,5 điểm ) Mặt khác ròng rọc động cân ta cịn có : F/ = P P1 P3 ( 0,5 điểm ) Thay F / vào phương trình ta P P1 P3 2P2 = hay ( P + P1 + P3 ) = P2 (2) ( 0,5 điểm ) Giải hệ phương trình (1) (2) ( P + P ) = P2 Với P = 1N P1 + = P 2 ( P + P1 + P ) = P P3 = 5N P1 + =P2 Bài 2: P1 + = (P1 + 6) = P1 + 12 (4 điểm ) ( 1,0 điểm ) P1 = N P2 = 15N A C B D R R R R V Khi mắc vôn kế vào hai chốt A D vơn kế UAD = 22V, mà điện trở R giống mắc nối tiếp nên UDB = 22V Suy UAB = 22V + 22V = 44 V, đề UAB = 66V Do mắc vơn kế vào hai chốt A D vơn kế UAD = 22V, điều chứng tỏ vơn kế có điện trở RV tham gia vào mạch ( 0,5 điểm ) - Trường hợp mắc vôn kế vào hai chốt A D hình vẽ điện trở đoạn mạch AD : RAD = Điện trở toàn mạch : RAB = 2R.R V 2R R V 2R.R V 2R R V + 2R ( 0,5 điểm ) Cường độ dòng điện chạy qua mạch : IC = U AB R AB = 66 2R.R V 2R 2R R V ( 0,5 điểm ) Ta có : UAD = IC RAD = 22V 2R.R V 66 2R.R V 2R 2R R V 2R R V 2R.R V 2R.R V ( + 2R ) : 2R R V 2R R V Hay : = 22 A = 66 3 22 C R V ThuVienDeThi.com B D R R R 2R.R V 2R R V + 2R ) =3 2R R V 2R.R V 2R R V 1+ = Vậy RV = 2R ( 0,5 điểm ) RV ( - Trường hợp mắc vôn kế vào hai chốt A C hình vẽ Với RV = 2R Thì điện trở đoạn mạch AC : RAC = R.R V R RV Điện trở toàn mạch lúc : R/AB = RAC + 3R = = R.2R R 2R R + 3R Cường độ dòng điện chạy qua mạch lúc : I/ C = U AB R / AB = 66 11 R = 18 R R ( 0,5 điểm ) 11 R ( 0,5 điểm ) = = ( 0,5 điểm ) Vậy số vôn kế mắc vôn kế vào hai chốt A C là: UAC = I/ C RAC = 18 R R = 12 V ( 0,5 điểm ) Bài 3: (3 điểm ) Như hình vẽ : Gọi B vị trí bóng đèn, AB chiều cao cột đèn MN thước có độ dài cho trước B N1 A N2 M1 C1 M2 Đặt thước thẳng đứng chỗ bạn đứng ( M1N1) Chiều cao bóng thước là: M1C1 Đánh dấu vị trí M1 C1 Di chuyển thước đến vị trí , đến vị trí M2N2.Chiều cao bóng thước vị trí là: M2C2 Đánh dấu vị trí M2 C2 AB AB M1C1= M1C1 M1N1 MN AB AB Ta có: ABC2~ M2N2C2 AC2 = M2C2 = M2C2 M2 N2 MN AB Lấy (2) – (1) ta có : C2C1 = ( M2C2 – M1C1) MN C 2C1 MN AB = M 2C M1C1 Ta có: ABC1~ M1N1C1 AC1= (1) ( 0,5 điểm ) (2) ( 0,5 điểm ) ( 0,5 điểm ) (3) ( 0,5 điểm ) Dùng thước đo chiều dài khoảng cách C2 C1 ; M2C2 ; M1C1 Ta xác định chiều cao cột đèn theo công thức (3) Thay (3) vào (1) ta có : A C1 = C 2C1 M1C1 M 2C M1C1 ( 0,5 điểm ) Vậy khoảng cách từ chỗ bạn đứng đến chân cột đèn : AM1 = AC1 – M1C1 = C 2C1 M1C1 M 2C M1C1 – M1C1 = M1C1 ( C 2C1 – 1) (4) M 2C M1C1 ( 0,5 điểm ) Thay giá trị đo vào (4) ta xác định khoảng cách từ chỗ bạn đứng đến chân cột đèn Bài 4: (4điểm ) ThuVienDeThi.com C2 a) Ở nhiệt độ nước bay Khi bay phân tử nước cần lấy nhiệt lượng, mà khơng có nhiệt lượng từ bên ngồi truyền cho, lấy nhiệt lượng nước bình, làm cho nước bình dần đơng đặc lại ( điểm ) b) Nhiệt lượng m1 (kg) nước thu vào để bay 00C là: Q1 = L m1 ( 0,5 điểm ) Nhiệt lượng m2 (kg) nước toả để đông đặc 00C là: Q2 = m2 ( 0,5 điểm ) Vì bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường ngồi nên: Q1 = Q2 Do : L m1 = m2 m1 = .m L Mặt khác theo đề ta có : m = m1 + m2 Chia (1) cho(2) vế theo vế ta có: ( 0,5 điểm ) (1) ( 0,5 điểm ) (2) .m .m .m L L L = = m m L.m m1 m 2 m2 L L 330000 = 11,74 % 330000 2480000 m1 m = .m L L m ( L) = L R3 Bài 5: (5 điểm ) 1.Khi khoá K mở: Gọi IC cường độ dòng điện qua mạch UV số vơn kế Ta có: U = 13,5 = UV + IC R0 (1) ( 0,5 điểm ) Và UV = 12 = I1 R1 + IC R2 = (IC – I A ) R1 + IC R2 Hay 12 = (IC – ) + IC 18 = 12 IC IC = 1,5 A (2) ( 0,5 điểm ) + A R1 R4 = U4 I4 = R2 R3 C K R4 A R1 D U + ( 0,5 điểm ) V ( 0,5 điểm ) ( 0,5 điểm ) ( 0,5 điểm ) 6,05 3 2,025 Vậy vôn kế giá trị : UV = U – I0.R0 = U – ( I1 + I3 ) R0 = 13,5 – (0,755 + 2,225).1 = 10,52V R0 B V A C D Mặt khác ta lại có : U1 = IA (R3 + RA) = (R3 + 1) = 3V ( 0,5 điểm ) R3 = Lại có : U1 = I1.R1 = U3 +UA 6I1 = 2I3 + 0,2 (4) Từ (4) suy : I3 = 3I1 – 0,1 Thay vào (3) ta có : I1 = 0,775 A Do : I3 = 2,225 A ; I2 = 0,975 A ; I4 = 2,025 A U2 = I2.R2 = 0,975 = 5,85 V U4 = U2 + UA = 5,85 + 0,2 = 6,05 V = A Thay (2) vào (1) ta : R0 = ( 0,5 điểm ) Cường độ dòng điện qua R1 I1 = IC – IA = 1,5 – = 0,5 A ( 0,5 điểm ) U1 = I1 R1 = 0,5 = V 2.Khi khố K đóng ta có : UCD = UA = IA.RA = 0,2V Còn : U = 13,5V = I1.R1 + I2R2+ I0 R0 ( Học sinh tính theo cách U = I3.R3+ IA.RA + I2R2+ I0 R0 Hoặc :U = I3.R3 + I4R4+ I0 R0 ) Mà : I2 = I1 + IA I0 = I1 + I3 (3) 13,5 = 6.I1 + (I1 + 0,2 ).6 +( I1 + I3 ).1 = ( điểm ) ( 0,5 điểm ) *(Lưu ý: Học sinh giải theo cách khác mà lập luận chặt chẽ, cho điểm tối đa cho ) ThuVienDeThi.com R2 R0 B - ... giá trị : UV = U – I0.R0 = U – ( I1 + I3 ) R0 = 13,5 – (0,755 + 2,225).1 = 10,52V R0 B V A C D Mặt khác ta lại có : U1 = IA (R3 + RA) = (R3 + 1) = 3V ( 0,5 điểm ) R3 = Lại có : U1 = I1.R1... điện qua R1 I1 = IC – IA = 1,5 – = 0,5 A ( 0,5 điểm ) U1 = I1 R1 = 0,5 = V 2.Khi khoá K đóng ta có : UCD = UA = IA.RA = 0,2V Còn : U = 13,5V = I1.R1 + I2R2+ I0 R0 ( Học sinh tính theo cách... (3) vào (1) ta có : A C1 = C 2C1 M1C1 M 2C M1C1 ( 0,5 điểm ) Vậy khoảng cách từ chỗ bạn đứng đến chân cột đèn : AM1 = AC1 – M1C1 = C 2C1 M1C1 M 2C M1C1 – M1C1 = M1C1 ( C 2C1 – 1) (4) M 2C