së gi¸o dôc vµ ®µo t¹o C©u 1 (4,0 ®iÓm) Trong hai nhiệt lượng kế có chứa hai chất lỏng khác nhau ở hai nhiệt độ ban đầu khác nhau Người ta dùng một cái nhiệt kế, lần lượt nhúng đi nhúng lại vào nhiệt[.]
§Ị thi chÝnh thøc Phßng gd & §t kú thi học sinh giỏi huyện năm học 2012 - 2013 Môn thi: Vật lý Thời gian làm bài: 150 phút Đề thi thức Câu (4,0 điểm) Trong hai nhit lượng kế có chứa hai chất lỏng khác hai nhiệt độ ban đầu khác Người ta dùng nhiệt kế, nhúng nhúng lại vào nhiệt lượng kế 1, vào nhiệt lượng kế 2, …, nhiều lần số nhiệt kế 800C, 160C, 780C, 190C Hỏi: - Đến lần nhiệt kế ? - Sau số lớn lần chuyển vật nhit k ch bao nhiờu? Câu (3,0 điểm) Hai thành phố A B cách 120 km Lúc sáng người xe đạp từ A B với vận tốc 18km/h Một người khác xe đạp từ B A với vận tốc 24km/h Lúc 7h người xe máy từ A phía B với vận tốc 27km/h Hỏi lúc xe máy cách hai xe đạp xe máy cách hai xe đạp km? Câu (4 điểm) Mt gng phng nh phn xạ ánh sáng mặt trời lên trần nhà (có dạng vòm tròn, tâm gương) tạo vệt sáng cách gương m gương quay góc 20 (quanh trục qua điểm tới vng góc với mặt phẳng tới) vệt sáng dịch chuyển vịm (trần nhà) cung có độ dài bao nhiêu? C©u (3 ®iĨm) Một cuộn dây đồng có đường kính d = 0,5mm quấn lõi dài 10cm có đường kính d 2= cm Đường kính hai đĩa hai đầu lõi cm Tính điện tr ca cun dõy Câu (4 điểm) K Cho mạch điện hình Nguồn điện có hiƯu ®iƯn A U = 8V Các điện trở r = , R2 = , ®iện trở ca ốn không đổi + - r R1 = , AB biến trở Ampe k, dây nèi vµ khãa K cã điện trở khơng đáng kể U R2 R1 a) K mở, di chuyển chạy C đèn sáng Khi in tr phn BC biến trở AB có giá trị ®é s¸ng cđa đèn kÐm Tính điện trở tồn phần biến trở A C B b) BiÕt r»ng đèn chịu đợc hiệu điện cực đại gấp 1,2 lần hiệu điện định mức Đóng K, di chuyển chạy C đèn sáng có Hình vị trí độ sáng đèn đạt tối đa Xác định điện trở phần AC biến trở, công suất định mức đèn số Ampe kế lúc Câu (2 điểm) Dng c thớ nghiệm gồm bình thủy tinh hình trụ có tiết diện đặn, nước biết khối lượng riêng, thước chia tới milimet (mm), khối gỗ nhẹ rắn chắc, có hình dạng kích thước đủ nhỏ (có thể bỏ lọt vào bình) dầu thực vật Hãy đưa phương án thí nghiệm để a Xác định khối lượng riêng gỗ b Xác định khối lượng riêng dầu thực vật -HÕt Hä tªn thÝ sinh: Số báo danh: Chữ kí giám thị 1: Chữ kí giám thị 2: Phòng giáo dục đào tạo huyện Hớng dẫn chấm thi huyện năm học 2012 - 2013 Môn thi: Vật lý - thêi gian 150 I) Híng dÉn chung: - Thí sinh làm theo cách riêng nhng đáp ứng đợc với yêu cầu cho đủ điểm - ViƯc chi tiÕt hãa ®iĨm sè (nÕu cã) so với biểu điểm phải đợc thống Hội đồng chấm - Sau cộng toàn bài, điểm lẻ đến 0,25 điểm II) Đáp án thang điểm: Câu ý Nội dung đáp án Điểm 4.0 0,25 - Gi nhit dung nhiệt lượng kế chất lỏng q1 nhiệt dung nhiệt lượng kế chất lỏng q2 nhiệt dung nhiệt kế q3 Sau lần đổ ta có phương trình sau: + q1 (80 – 78) = q3 (78 – 16) q1 = 78 16 q3 q1 = 31q3 80 78 0,25 0,25 0,25 (1) 0,25 * q3 (78 – 19) = q2 (19 – 16) q3 = 78 19 59 q2 19 16 0,25 0,25 0,25 (2) * q1 (78 – t) = q3 (t – 19) 31 q3 (78 – t) = q3 (t – 19) 2418 – 31t = t – 19 2437 = 32t t = 76,20C * sau số lần lớn chuyển ta có phương trình (q1 + q3) (76,2 – tx) = q2 (tx – 19) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 93 q q ).(76,2 t x ) q t x 19q 59 59 96 96 q 76,2 q t x q t x 19q 59 59 143q2 = 2,63q2 tx 2,63 tx = 143 tx 54,4 (0C) ( 1+t: v1 A E + t : v2 C D 3,0 B t: v3 Gọi t thời gian từ lúc người xe máy xuất phát đến lúc cách hai xe đạp C điểm hai xe máy cách xe đạp D điểm mà xe thứ cách xe máy E điểm mà xe thứ hai cách xe máy Ta có: Quãng đường mà người thứ đến điểm cách xe máy là: SAD = v1 (1 + t) = 18 + 18t (cách A) Quãng đường mà người thứ hai đến điểm cách xe máy là: SBE = v2 (1 + t) = 24 + 24 t (cách B) Quãng đường mà người thứ hai đến điểm gặp cách cách A SAE = SAB – SBE = 120 – 24 – 24t = 96 – 24t (km) Quãng đường mà người xe máy tới điểm cách là: SAC = v3 t = 27 t (km) Ta có: CD = EC SAD – SAC = SAC – SAE SAD + SAE = SAC SAC = SAD SAE 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 18 18t 96 24t 144 6t 27 t = 27 t = 57 -3t 30 t = 57 t = 1,9 (h) = 1h 54 phút Đồng hồ chỉ: 7h + h 54 phút = 8h54 phút 27t = 0,25 0,25 0,25 0,25 Xe máy cách hai xe là: SCD = SAD – SAC = 18 + 18 t – 27 t = 18 – 9t = 18 – 1,9 = 0,9(km) SCD = 0,9(km) Vậy sau 8h54 phút xe máy cách hai xe đạp N1 S N2 4,0 R1 i R2 I Khi quay gương góc đường pháp tuyến quay góc Ta có: SIN1 i SIR1 2i(1) SIN2 = i + SIR2 = ( i + ) (2) Từ (1) (2) suy ra: R1IR2 = SIR2 – SIR1 = ( i + ) – i = Như quay gương góc = 200 tia phản xạ quay 400 đường trịn góc = 40 ứng với đường tròn: 3600 Chu vi đường tròn là: C = d = 2r = 3,14 = 37,68(m) Vệt sáng dịch chuyển cung dài 1 l = C 37,68 4,19(m) 9 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 3,0 Ta có: d1 = 0,5 (mm) Số vòng lớp n= d3 = cm = 50 (mm) Số lớp dây l = 10 cm = 100(mm) X= = 1,7 10-8 ( m ) 0,25 l 100 200 d1 0,5 d2 = cm = 10(mm) 0,25 d3 d 50 10 40 2.d1 2.0,5 0,25 số vòng cuộn dây N = n X = 200 40 = 8000 (vòng) Đường kính trung bình d d 10 50 30(mm) 30.10 (m) 2 d’ = 0,25 Chiều dài trung bình vịng l1 = d’ Chiều dài cuộn dây l = l1 N = d’ N = 30.10-3 3,14 8000 = 753,6 (m) Tiết diện dây 0,25 0,25 0,25 (d1 ) (0,5) = 3,14 0,19625(mm ) 0,19625.10 (m ) 4 S= 0,25 0,5 Điện trở cuộn dây R = l 753,6 1,7.10 65,28() s 0,19625.10 0,5 a Khi K mở: Ta vẽ lại mạch điện hình bên Gọi điện trở phần BC lµ x, điện trở toàn phần AB R - in tr toàn mạch là: 3( x 3) x ( R 1) x 21 R Rtm R x r x6 x 6 4,0 r - x x R -x C -Cêng độ dòng điện mạch là: I + U § R2 U 8( x 6) R tm x ( R 1) x 21 R 0,25 D0,5 0,25 - H.đ.t hai điểm C D: U CD U I ( R r x) 24( x 3) x ( R 1) x 21 R - Cường độ dòng điện qua đèn là: I1 (1) U CD 24 R1 x x ( R 1) x 21 R 0,25 (2) -Khi đèn tối tức I1 đạt min, mẫu số ë biÓu thøc (2) đạt cực đại R-1 R-1 - Xét y = x ( R 1) x 21 R , y = - (x ) + 21 + 6R + 0,25 0,25 -Ta thÊy ymax x R 1 ; Suy R ( ) 0,25 b Khi K đóng: Ta chập điểm A B lại với hình vẽ - Đặt điện trở tương đương cụm AC X, điện trở phần AC biến trở x Ta có: R ACD = X + 3, R AD = X + 3 X+6 + u § A B x 3-x -Cường độ dịng điện mạch : I= U 8 = 1 + (1) X + 3 5X + 21 X+6 -Hiệu điện hai đầu đèn: UĐ = U – Ir = – 2I Ta thấy đèn sáng I mạnh cực tiểu Từ (1) Imin Xmax x - x R2 D C 0,25 0,25 x + (3 - x) = -Mặt khác: X = (*) 3 Xmax (*) xảy dấu “ = ” x = –x x = 1,5() -Khi đó: 8 I = 2, (A) 5.1,5 21 UĐ max= U – Iminr = – 2,2.2 = 3,6(V) Uđm = 0,25 r 0,25 0,25 0,25 U Dmax 3, 3 (V) 1,2 1, -Công suất định mức đèn là: U 32 P đm = dm 3 ( W) R 0,25 -Cường độ dòng điện chạy qua R2 l à: I2 = U Dmax U Dmax 3,6 = = = 0,96(A) x R BCD 0,75 + R2 0,25 -Cường độ dòng điện chạy qua nhánh AC là: I AC = U Dmax I R 3,6 - 0,96.3 = = 0,48 (A) R AC 1,5 -Số Ampe kế : a I A = I - I AC = 2,2 - 0,48 = 1,72(A) Các bước tiến hành đo - Đổ nước vào bình thủy tinh - Dùng thước đo độ cao ban đầu nước bình h1 - Thả khối gỗ vào bình nhấn chìm khối gỗ hoàn toàn nước Dùng thước đo độ cao nước lúc h2 - Thả khối gỗ ra, khối gỗ lên, dùng thước đo độ cao nước lúc h3 + Như ta biết thể tích khối gỗ thể tích gỗ chìm nước 0,25 0,25 2.0 0,25 0,25 thả tự nhiên là: V = s (h2 – h1) VC = S (h3 – h1) + Tính khối lượng riêng gỗ Khi khối gỗ thả tự nhiên nước, lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật trọng lượng vật P = FA dg V = dn VC 10Dg S.(h2 – h1) = 10 Dn S(h3 – h1) Dg (h2 – h1) = Dn (h3 – h1) Dg = h h1 Dn h h1 0,25 0,25 0,25 (*) + Thay số liệu h3, h2, h1 đo , Dn biết vào PT (*) ta tìm khối lượng riêng Dg gỗ b, Lấy khối gỗ đỗ dầu vào bình - Dùng thước độ cao ban đầu dầu h1’ - Thả khối gỗ vào bình, khối gỗ chìm hai chất lỏng - Dùng thước đo độ cao dầu nước lúc h2’ h4 + Như thể tích gỗ chìm dầu nước là: Vcd = S (h2’ – h1’) Vcn = S (h4 – h1) - Khi khối gỗ đứng yên ta có P = FA dg V = dn Vcn + dd Vcd dg S (h2 – h1) = dn ( h4 – h1).S + dd S (h2’ – h1’) dd = 0,25 0,25 0,25 d g (h h1 ) d n (h h1 ) h ' h1' * Chó ý : Trong tập học sinh có cách giải khác đáp án nhng đảm bảo xác kiến thức cho đáp số cho đủ điểm ! -HÕt -