SỞ GD&ĐT THANH HÓA KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI TỈNH PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HS GIỎI (lần 1) HUYỆN THẠCH THÀNH Năm học 2017 2018 MÔN VẬT LÝ Ngày thi 23/10/2017 Thời gian[.]
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN THẠCH THÀNH ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm trang) ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HS GIỎI (lần 1) Năm học: 2017 - 2018 MÔN: VẬT LÝ Ngày thi: 23/10/2017 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu : (5,0 điểm) + U Cho mạch điện hình vẽ Nguồn điện có hiệu điện khơng đổi U = 12V Hai bóng đèn giống nhau, Đ1 đèn có ghi : 6V- 3W N Thanh dẫn AB dài, đồng chất, tiết diện Vị trí nối A B bóng đèn với M N di chuyển M dọc theo cho AM ln BN Khi thay đổi vị trí M N thấy Đ2 xảy hai trường hợp đèn sáng bình thường cơng suất tiêu thụ mạch ngồi hai trường hợp Tìm điển trở tồn phần AB Câu 2: (4,0 điểm) Một nhiệt lượng kế ban đầu khơng chứa gì, có nhiệt độ t Đổ vào nhiệt lượng kế ca nước nóng thấy nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm 0C Lần thứ hai, đổ thêm ca nước nóng vào thấy nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm 0C Hỏi lần thứ ba đổ thêm vào lúc ca nước nóng nói nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm độ ? Câu 3: (4,0 điểm) Hai gương phẳng AB CD B đặt song song cách đoạn a = 10cm A S M có mặt phản xạ hướng vào Điểm sáng S đặt cách gương, mắt người quan sát đặt M cách D C hai gương hình vẽ Biết AB = CD = 70cm; SM = 80cm a Nêu cách vẽ vẽ đường tia sáng từ S đến M sau phản xạ gương AB hai lần gương CD lần? b Xác định số ảnh S mà người quan sát thấy được? Câu 4: (5,0 điểm): Một bình thơng có hai nhánh hình trụ thẳng đứng có tiết diện ngang tương ứng S1 = 20 cm2 S2 = 30 cm2 Trong bình có chứa nước với khối lượng riêng D0 = 1000 kg/m3 Thả vào nhánh khối hình trụ đặc có diện tích đáy S = 10 cm2, độ cao h = 10 cm làm vật liệu có khối lượng riêng D = 900 kg/m Khi cân trục đối xứng khối hình trụ hướng thẳng đứng a) Tìm chiều dài phần khối hình trụ ngập nước b) Đổ thêm dầu có khối lượng riêng D1 = 800 kg/m3 vào nhánh Tìm khối lượng dầu tối thiểu cần đổ vào để tồn khối hình trụ bị ngập dầu nước c) Tìm độ dâng lên mực nước nhánh so với chưa thả khối hình trụ đổ thêm lượng dầu nói Câu : (2,0 điểm) Trình bày phương án xác định khối lượng riêng chất lỏng với dụng cụ: Một bình thủy tinh rỗng, nước (đã biết khối lượng riêng D n), chất lỏng cần xác định khối lượng riêng, cân đồng hồ có giới hạn đo độ chia nhỏ phù hợp .Hết Họ tên thí sinh: , sbd Chữ ký giám thị số 1: , GT số 2, ĐÁP ÁN KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LẦN Môn : Vật lý Câu Nội dung Điểm Gọi R điện trở AB Khi thay đổi vị trí M N AB có hai trường hợp đèn sáng bình thường * Trường hợp 1: M N trùng trung điểm Khi đó, RAM = RNB = R Đ1 0,25 N M A 0.75 Đ2 Công suất tiêu thụ toàn mạch trường hợp : P1=2Pđ + PR = 2Pđ + 4U đ R B 0,75 (1) Ở Pđ, Uđ công suất hiệu điện định mức đèn (Pđ = 3W; Uđ =6V) (5,0đ) * Trường hợp 2: M N hai vị trí cho AM = NB > AB 0,25 Lúc ta có mạch cầu cân Rđ x = ⇒ x = Rđ = R AM = R NB ; x Rđ Cơng suất tiêu thụ tồn mạch trường hợp là: 2U P2 = 2Pđ+PAN+PNB = 2Pđ + R đ AM 2U 0.75 (Rđ : điện trở đèn) = 2Pđ + R đ = 4Pđ (2) NB Đ1 M X A B X N 0.75 Đ2 Mặt khác, theo đề ta có : P2 = P1 (3) Từ (1), (2), (3) ta tìm : R = 24Ω Vậy điện trở AB 24Ω 0.75 0,75 * Gọi nhiệt dung NLK nước nóng ca qk, qn 0.25 * Nhiệt độ ban đầu NLK, nước nóng tk, tn *Phương trình cân nhiệt sau lần là: qk ∆t1= qn (tn – t1) , với t1 = tk + ∆t1 qk t n − t k = −1 qn ∆t1 0,75 (1) * Phương trình cân nhiệt cho lần : (qk + qn) ∆t2 = qn (tn –t2) , với t2 = t1 + ∆t2 = tk + ∆t1 + ∆t2 q k t n − t k ∆t1 = − −2 qn ∆t ∆t 0,75 (2) (4,0đ) Từ (1) (2) suy : tn – tk = 20oC qk =3 qn 0,5 *Phương trình cân nhiệt cho lần : (qk + 2qn) ∆t3 = 5qn (tn –t3) , với t3 = t2 + ∆t3 = tk + ∆t1 + ∆t2 + ∆t3 qk t −t ∆t ∆t = n k − − − qn ∆t ∆t ∆t Thay tn – tk = 20oC qk =3 qn 0,75 (3) 0,75 vào (3) ta : ∆t3 = 6oC Vậy : Khi đổ thêm ca nước nóng vào NLK nhiệt độ NLK tăng thêm 6oC 0,25 (4,0đ) a Vẽ hình: S1 S I1 K 0,5 M Nêu cách vẽ: - Lấy S1 đối xứng với S qua AB Lấy S2 đối xứng với S1 qua CD Lấy S3 đối xứng với S2 qua AB Nối S3 với M cắt AB K, nối S2 với K cắt CD I2 nối S1 với I2 cắt AB I1 - Nối S , I1 , I2 , K , M đánh dấu mũi tên ta đường tia sáng từ S tới M sau phản xạ gương AB hai lần gương CD lần : S -> I1 -> I2 -> K -> M b Xét ánh sáng từ S tới AB trước ta có tạo ảnh sau: Sn 0,5 0,5 0,5 S S1 S2 S3 … Sn Ta có: SS1 = a 0, SS2 = 2a S1 SS3 = 3a S A KB M … SSn = na C Mắt nhìn thấy ảnh Sn ánh sáng phản xạ AB D 0, S2 K vào mắt AK ≤ AB 0,25 ∆ SnSM : ∆ Sn AK a na − ⇒ S n A = AK ⇒ = 70 = S n S SM na 80 0,5 suy n = Xét ánh sáng từ S tới CD trước ta có kết tương tự Vậy mắt đặt M nhìn thấy 2n = ảnh S a Gọi h1 chiều cao phần khối trụ chìm nước 0,25 0,25 (5,0đ) Khối trụ nổi, lực Acsimet cân với trọng lực tác dụng lên vật 0,75 P = FA S3h1 D0 10 = S3hD.10 ⇒ h1 = D 900 h= 10 = cm D0 1000 0,5 b Đổ thêm dầu vào nhánh cho toàn khối trụ bị ngập nước 0,25 dầu Khi chiều cao phần khối trụ ngập nước h Lực đẩy Acsimet tổng cộng nước (FA1) dầu (FA2) trọng lượng khối trụ: FA1 + FA = P ⇔ S3h2 D0 10 + S3 (h − h2 ) D1.10 = S3hD.10 ⇒ h2 ( D0 − D1 ) = h( D − D1 ) ⇒ D − D1 900 −800 h2 = h= 10 = cm D0 − D1 1000 −800 Khối lượng dầu tối thiểu cần đổ thêm là: m1 = (h − h2)(S2 −S3) D1 0,75 0,5 0,5 = 0,05.(30.10−4 −10.10−4).800 = 0,08 kg = 80 g c Trong bình thơng nhau, độ tăng áp suất ∆P lên đáy trọng lượng phần thêm vào nén lên tiết diện ngang hai ống: ∆P = ( m1 + m )10 S1 + S (với m = h.S3.D khối lượng hình trụ ) 0,75 Độ tăng thêm mực nước nhánh 1: ∆P = ∆h.D0 10 ∆h = m1 + hS3 D 0,08 + 0,1.10.10−4.900 = = 0,034 m = 3,4 cm D0 ( S1 + S ) 50.10−4.1000 0,75 Bước 1: Dùng cân để cân khối lượng lọ thủy tinh: m 0,5 Bước 2: Đổ đầy nước vào lọ, cân khối lượng lọ nước: M 0,5 Khi khối lượng nước là: m1 = M- m Thể tích lọ Vl thể tích nước Vn Vl = Vn = m1/D = (M-m)/D Bước 3: Đổ lọ ra, đổ đầy chất lỏng vào lọ, dùng cân để cân khối 0,5 (2,0đ) lượng lọ chất lỏng : M’ Khối lượng chất lỏng là: m2 = M’ –m Thể tích chất lỏng V =Vl Suy V = Vn ⇒ m2/Do =(M1 -m)/D 0,5 ⇒ Do =(M2 -m)D/(M1 -m) Chú ý: Nếu thí sinh giải theo cách khác cho điểm tối đa - - - Hết - - - ...ĐÁP ÁN KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LẦN Môn : Vật lý Câu Nội dung Điểm Gọi R điện trở AB Khi thay đổi vị trí M... D0 − D1 ) = h( D − D1 ) ⇒ D − D1 900 −800 h2 = h= 10 = cm D0 − D1 1000 −800 Khối lượng dầu tối thi? ??u cần đổ thêm là: m1 = (h − h2)(S2 −S3) D1 0,75 0,5 0,5 = 0,05.(30.10−4 −10.10−4).800 = 0,08... Thể tích chất lỏng V =Vl Suy V = Vn ⇒ m2/Do =(M1 -m)/D 0,5 ⇒ Do =(M2 -m)D/(M1 -m) Chú ý: Nếu thí sinh giải theo cách khác cho điểm tối đa - - - Hết - - -