PHÒNG GD ĐT TĨNH GIA PHÒNG GD ĐT THỊ XÃ NGHI SƠN ĐỀ SỐ 2 ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2020 2021 Môn thi Vật lí Thời gian làm bài 150 phút Ngày thi 15102020 Câu 1 (3 điểm) Thả vật A dạng hình trụ, bên trong có một phần rỗng vào một bình đựng nước Vật A có khối lượng m = 720 g và diện tích đáy S = 120 cm2 Khi cân bằng, hai phần ba thể tích của vật A chìm trong nước Biết khối lượng riêng của nước và của chất làm vật A, là D0 = 1000 kgm, DA = 900 kgm3 1) Tìm thể tích phần.
PHÒNG GD - ĐT THỊ XÃ NGHI SƠN ĐỀ SỐ ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2020-2021 Mơn thi: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút Ngày thi: 15/10/2020 Câu 1: (3 điểm) Thả vật A dạng hình trụ, bên có phần rỗng vào bình đựng nước Vật A có khối lượng m = 720 g diện tích đáy S = 120 cm2 Khi cân bằng, hai phần ba thể tích vật A chìm nước Biết khối lượng riêng nước chất làm vật A, D0 = 1000 kg/m, DA = 900 kg/m3 1) Tìm thể tích phần rỗng bên vật A 2) Đặt lên vật A vật đặc B dạng hình trụ có diện tích đáy S cho trục chúng trùng Biết trục hai hình trụ ln hướng thẳng đứng vật khơng chạm đáy bình Cho khối lượng riêng vật B DB = 3000 kg/m3 Chiều dày vật B phải thỏa mãn điều kiện để: a Nó khơng chạm vào nước? b Nó khơng bị ngập hết nước? Câu 2: (2 điểm) Minh ngồi làm tập vật lí giáo cho nhà Khi Minh làm xong tập thấy vừa lúc hai kim đồng hồ đổi chỗ cho Hỏi Minh làm tập hết phút? Câu 3: (4 điểm) Cho ba bình nhiệt lượng kế , bình chứa m = 1kg nước Bình chứa nước nhiệt độ t01 = 400C, bình t02 = 350C, cịn nhiệt độ t03 bình chưa biết Lần lượt múc khối lượng nước ∆m từ bình đổ vào bình 2, từ bình đổ vào bình 3, từ bình đổ vào bình 1, cân nhiệt hai ba bình có nhiệt độ t = 36 0C Tìm t03 ∆m Bỏ qua hao phí nhiệt, việc múc nước thực có cân nhiệt bình R1 Câu (2,0 điểm) R2 C • Cho mạch điện hình Hiệu điện đặt vào hai đầu A, B có giá trị U khơng đổi Biết R4 Mắc vào hai điểm B, D ampe kế lí tưởng Hãy tính: R3 •B •D A• a) Điện trở tương đương đoạn mạch AB theo R0 b) Số ampe kế theo U R0 • U • Tháo ampe kế khỏi B, D Dùng vơn kế có điện trở r0 Hình đo hiệu điện hai đầu điện UAC UCB UAD UDC Hiệu trở R1, R2 số vơn kế tương ứng U V1, điện UV2 Tính tỉ số UV1/UV2 Giá trị 24V 26V 10V 10V Dùng vôn kế đo hiệu điện hai đầu A, B số vơn kế 100V Sau đo hiệu điện hai đầu điện trở thu số liệu bảng bên Biết số liệu bảng bên có giá trị bị ghi sai a) Tính tỉ số R0/r0 b) Giá trị hiệu điện bảng bị sai? Giá trị bao nhiêu? Câu 5: (4 điểm) Cho gương phẳng OA tựa vào tường góc α = 600 A M hình vẽ Một người có mắt M chân N tiến đến gần gương, khoảng cách từ mắt đến chân h = 1,6m α N O H a.Tính ON người bắt đầu nhìn thấy ảnh mắt gương b.Tính ON người bắt đầu nhìn thấy ảnh chân gương Câu 6: (2,0 điểm) Hãy trình bày phương án xác định nhiệt dung riêng chất lỏng L khơng có phản ứng hoá học với chất tiếp xúc Dụng cụ gồm : 01 nhiệt lượng kế có nhiệt dung riêng CK, nước có nhiệt dung riêng CN, 01 nhiệt kế, 01 cân Rơ-bec-van khơng có cân, hai cốc giống hệt (cốc chứa khối lượng nước khối lượng chất lỏng L lớn khối lượng nhiệt lượng kế), bình đun bếp đun HẾT - PHÒNG GD - ĐT THỊ XÃ NGHI SƠN ĐÁP ÁN THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2020-2021 Môn thi: Vật lí ĐỀ SỐ CÂU NỘI DUNG Câu 1: 1) Khi vật cân ta có: P = FA ⇔ m = D0VC ⇒ VC = 720(cm3 ) điểm Mà: m = DAVd ⇒ Vd = 800 ( cm ) ĐIỂM 0,5 0,5 VC = ( / 3) V ⇒ V = 1080 ( cm3 ) = Vd + Vr ⇒ Vr = 280 ( cm3 ) 2) Gọi chiều dày B x a Để vật B khơng chạm vào nước thì: 1,0 PA + PB1 < FA1 ⇔ m + DB Sx1 < D0V ⇒ x1 < D0V − m 1080 − 720 = = 1( cm ) DB S 3.120 b Để vật B không bị ngập hết nước thì: 1,0 PA + PB < FA ⇔ m + DB Sx2 < D0 ( V + Sx2 ) ⇒ x2 < D0V − m 1080 − 720 = = 1,5 ( cm ) ( DB − D0 ) S ( − 1) 120 Câu 2: Gọi vận tốc kim phút vphút =1(vịng/giờ) vận tốc kim điểm vgiờ= (vòng/giờ) 0,5 12 - Khi hai kim đổi chỗ cho thì: + Kim phút quãng đường từ vị trí kim phút đến vị trí kim + Kim quãng đường từ vị trí kim đến vị trí kim phút + Như tổng quãng đường hai kim vịng đồng hồ Do ta có: Sphút+Sgiờ=1 (vịng) (1) s v t 0,5 v phút phút phút Lại có: s = v t = v = 12 ⇒ s phút = 12sgio (2) gio gio gio Từ (1) (2) ta có: sgio = (vòng) 13 Suy thời gian đổi chỗ là: t = sgio vgio 0,5 12 = 13 = (h) 13 12 0,5 Câu 3: Gọi t1, t2, t3 nhiệt độ bình (1), (2), (3) có cân nhiệt điểm Khi đổ ∆m từ bình (1) vào bình (2) : ∆mc(t01 – t2) = mc(t2 – t02) (1) Khi đổ ∆m từ bình (2) vào bình (3) : ∆mc(t2 – t3) = mc(t3 – t03) (2) Khi đổ ∆m từ bình (3) vào bình (1) : ∆mc(t3 – t1) = mc(t1 – t01) (3) R C • •A R2 R R3 B • 1,0 PHỊNG GD - ĐT THỊ XÃ NGHI SƠN ĐÁP ÁN THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2020-2021 Môn thi: Vật lí ĐỀ SỐ ∆m ∆m ∆m t0 − t = xt0 − xt với x = m m m ⇒ t2(x + 1) = xt01 + t02 (4) + từ (2) ⇒ t3(x + 1) = xt2 + t03 (5) + từ (3) ⇒ t3x – t1 = (x – 1)t01 (6) + theo đề t3 = t2 t3 = t1, t2 = t1 a t3 = t2 = t (5) ⇒ t(x + 1) = xt + t03 ⇒ t = t03 (vô lý) b t3 = t1 = t (6) ⇒ tx – t = (x- 1)t0 ⇒ t = t01 (vô lý) c t2 = t1 = t (4) ⇒ t(x + 1) = xt01 + t02 t − t0 36 − 35 = = 0, 25 ⇒x = t0 −t 40 − 36 ∆m = 0, 25 ⇒ ∆m = 0, 25m = 0, 25.1 = 0, 25kg ⇒ m ( x − 1) t0 +t = ( 0, 25 − 1) 40 + 36 = 24o C + từ (6) ⇒ t3 = x 0, 25 + từ (5) ⇒ t03 = t3(x + 1) – xt2 = 24(0,25 + 1) – 0,25.36 = 210C Kết luận : khối lượng nước rót ∆m = 0,25kg bình (3) có nhiệt độ ban đầu 210C + từ (1) ⇒ t2 – t02 = Câu 4: a Do RA=0 nên chập B trùng D R0 R2 R4 điểm R24 = R2 + R4 = 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,75 R0 RR R AB = ACB = R0 R3 + R ACB b Xét nút B có: →, → Mắc vơn kế vào AC ta mạch: R34 = 2R0 R ACB = R1 + R24 = 0,75 R1 A • R3 Mắc vơn kế vào CB ta mạch: R AB = R AC + RCB = 0,75 V Rr R02 + R0 r0 R0 + 0 = R0 + r0 3( R0 + r0 ) C R2 B • • R4 0,75 PHÒNG GD - ĐT THỊ XÃ NGHI SƠN ĐÁP ÁN THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2020-2021 Mơn thi: Vật lí ĐỀ SỐ 3U ( R0 + r0 ) 3UR0 r0 U U = → U CB = U V = I RCB = → V1 = 2 R1B R0 + 5R0 r0 UV R0 + R0 r0 a Do vai trò điện trở R3, R4 nên HĐT đo điện trở đo Khi Vôn kế mắc song song với R3 ta có mạch sau: R0 r0 R0 r0 R + R0 r0 R AD = → R ADC = + R4 = R0 + r0 R0 + r0 R0 + r0 I= → R AB = R AC + R2 = →I = R1 3R + R0 r0 R0 + 3r0 U ( R0 + 3r0 ) U = R1B 3R02 + 5R0 r0 A → U R = U AD = I R AD = V • • D R3 Ur0 = 3R0 + 5r0 R4 • C R2 B U R +5 r0 Thay U=100V UR3=10V vào ta được: b Theo kết phần ta được: 2r0U U R1 = U AC = I R AC = = R0 + 5r0 10 = R 100 → = R r0 3 +5 r0 2U 200 = = 24V R0 + + r0 →HĐT đo điện trở R2 bị đo sai Giá trị là: 3Ur0 3U 3.100 U R = I RCB = = = = 36V R0 2.5 R0 + 5r0 +5 +5 r0 Câu 5: điểm 1,0 a Để mắt bắt đầu nhìn ảnh M1 mắt gương M,O,M1 thẳng hàng MM1 ⊥ AO 1,0 0,5 0,5 Ta thấy MM1 vuông góc với OA · NMO = α = 600 ⇒ NO = h tan α = 3(m) 0,5 b Để mắt người nhìn ảnh chân gương M nằm sàn 0,5 0,5 PHỊNG GD - ĐT THỊ XÃ NGHI SƠN ĐỀ SỐ Gọi đoạn NO = x · Ta có: tan NMM = MM = ĐÁP ÁN THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2020-2021 Môn thi: Vật lí x + OM = tan α ⇒ x + OM = h tan α = 1, ( m ) ≈ 2, 77 ( m ) h h = 2h = 3, ( m ) cosα GM GM MM 2h · sin α = sin GOM ⇒ OM = = = ≈ 1,85 ( m ) = OM sin α 2sin α ⇒ x = h tan α − Câu 6: điểm h = 0,92 ( m ) sin α 0,5 0,5 0,5 Bước 1: Dùng cân để lấy lượng nước lượng chất lỏng L có khối lượng khối lượng NLK Thực sau: - Lần : Trên đĩa cân đặt NLK cốc 1, đĩa cân đặt cốc Rót nước vào cốc cân thăng bằng, ta có mN = mK - Lần : Bỏ NLK khỏi đĩa 1, rót chất lỏng L vào cốc thiết lập cân Ta có: mL = mN = mK Bước : Thiết lập cân nhiệt cho mL, mN mK - Đổ khối lượng chất lỏng mL cốc vào NLK, đo nhiệt độ t1 NLK - Đổ khối lượng nước mN vào bình, đun đến nhiệt độ t2 - Rót khối lượng nước mN nhiệt độ t2 vào NLK, khuấy Nhiệt độ cân t3 0,75 Bước : Lập phương trình cân nhiệt : 0,75 m N c N (t - t ) = (m L c L + m K c K )(t - t1 ) c N (t - t ) - cK Từ ta tìm : cL = t - t1 Chú ý: HS có cách giải khác đáp số điểm tối đa 0,5 ... đun HẾT - PHÒNG GD - ĐT THỊ XÃ NGHI SƠN ĐÁP ÁN THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2020-2021 Mơn thi: Vật lí ĐỀ SỐ CÂU NỘI DUNG Câu 1: 1) Khi vật cân ta có: P = FA ⇔ m =... •A R2 R R3 B • 1,0 PHỊNG GD - ĐT THỊ XÃ NGHI SƠN ĐÁP ÁN THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2020-2021 Mơn thi: Vật lí ĐỀ SỐ ∆m ∆m ∆m t0 − t = xt0 − xt với x = m m m ⇒ t2(x + 1) =... C R2 B • • R4 0,75 PHỊNG GD - ĐT THỊ XÃ NGHI SƠN ĐÁP ÁN THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2020-2021 Môn thi: Vật lí ĐỀ SỐ 3U ( R0 + r0 ) 3UR0 r0 U U = → U CB = U V = I RCB = →