UBND HUYỆN EA KAR PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm 02 trang) KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC CƠ SỞ CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2022 2023 Môn thi VẬT LÍ Thời gian 150 phút (không kể thời gi[.]
111Equation Chapter Section 1UBND HUYỆN EA KAR PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm: 02 trang) KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC CƠ SỞ CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2022-2023 Môn thi: VẬT LÍ Thời gian: 150 phút (khơng kể thời gian giao đề) Ngày thi: 07/01/2023 Câu (3.0 điểm) Một ống kim loại dài 25m Khi em học sinh dùng búa gõ vào đầu ống em học sinh khác đặt tai đầu ống nghe thấy hai tiếng gõ; tiếng cách tiếng 0,055s a) Giải thích gõ tiếng mà lại nghe hai tiếng b) Tìm vận tốc âm truyền kim loại Biết vận tốc âm truyền khơng khí 333m/s âm truyền kim loại nhanh khơng khí Câu (3.0 điểm) Thả vật không thấm nước vào nước thể tích bị chìm a) Hỏi thả vào dầu phần vật bị chìm Biết khối lượng riêng dầu Dd=800kg/m3, nước Dn=1000kg/m3 b) Trọng lượng vật bao nhiêu? Biết vật hình lập phương cạnh 20cm Câu (3.0 điểm) Người ta đổ m1 gam nước nóng vào m2 gam nước lạnh thấy cân nhiệt, nhiệt độ nước lạnh tăng 0C Biết độ chênh lệch nhiệt độ ban đầu nước nóng nước lạnh 80 0C m1 a) Tìm tỷ số m b) Nếu đổ thêm m1 gam nước nóng vào hỗn hợp mà ta vừa thu được, có cân nhiệt nhiệt độ hỗn hợp tăng thêm độ? Bỏ qua mát nhiệt R4 R3 A B A Câu (4.0 điểm) R2 Cho mạch điện hình vẽ: R1 R1=R2=3Ω; R4=3R3 Hiệu điện đầu D + đoạn mạch AB không đổi 9V Điện trở ampe kế không đáng kể a) Biết số ampe kế 2A Tìm R3, R4? b) Tháo ampe kế mắc vào hai điểm D-B Xác định số ampe kế đó? Câu (4.0 điểm) Người ta lấy điện để sử dụng từ hai r B + U chốt A, B nối với hiệu điện U = 15V A (không đổi) qua điện trở r = Ω thắp sáng bóng đèn loại (2,5V-1,25W) a) Tìm cơng suất lớn mà bóng đèn tiêu thụ ? b) Nếu có 15 bóng đèn phải ghép chúng để chúng sáng bình thường ? c) Nếu chưa biết số bóng phải dùng bóng ghép chúng để đèn sáng bình thường ? Cách mắc có hiệu suất cao ? Câu (3.0 điểm) Một chùm tia sáng mặt trời nghiêng góc α =3 0 so với phương nằm ngang Dùng gương phẳng hứng chùm tia sáng để chiếu xuống đáy giếng sâu, thẳng đứng hẹp (như hình vẽ) a) Vẽ hình biểu diễn đường truyền tia phản xạ b) Tính góc nghiêng β mặt gương so với phương nằm ngang? Hết Lưu ý: - Thí sinh sử dụng máy tính bỏ túi khơng có chức thẻ nhớ - Giám thị khơng giải thích thêm Họ tên thí sinh : Chữ ký giám thị 1: ………………… Số báo danh : Chữ ký giám thị 2: ………………… 211Equation Chapter Section 1UBND HUYỆN EA KAR PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC CƠ SỞ CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2022-2023 Mơn thi: Vật lí HƯỚNG DẪN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC Câu 1(3đ) Đáp án Điểm a Vì âm xuất phát từ đầu ống kim loại truyền hai 1,0 môi trường khác với vận tốc khác nên tới đầu ống kim loại hai thời điểm khác nhau, ta nghe thấy hai tiếng phân biệt Cụ thể âm truyền qua kim loại đến tai trước âm truyền khơng khí 0,5 s 25 0,5 t = = ≈ 0,075 s b Thời gian âm truyền khơng khí: v 333 Do âm truyền kim loại là: t2 = t1 – 0,055 = 0,020s s 25 Vận tốc âm truyền kim loại là: v 2= t = 0,02 =1250 m/ s 2(3đ) 0,5 0,5 a.Trọng lượng vật không đổi, vật thả nước hay dầu ta 0,5 có P=FA Do : Khi thả vào nước : P=FAn =dn Vcn = 10.Dn V (1) 0,5 0,5 Khi thả vào dầu : P=FAd =dd Vcd = 10.Dd Vcd(2) 3 Dn V 1000 .V 5 Từ (1), (2) ta có : 10.Dn V= 10.Dd Vcd ❑ V = = = V cd ⇒ Dd 800 b.Thể tích vật : V = a3 = 203 = 8000cm3 = 8.10-3m3 3 0,5 0,5 0,5 Trọng lượng vật : P=FAn =dn Vcn = 10.Dn V = 10.1000 8.10-3 = 48(N) 3(3đ) a.Nước nóng có nhiệt độ t1 Nước lạnh có nhiệt độ t2 Sau có cân nhiệt, nhiệt độ hỗn hợp t m1 t−t Ta có PTCBN: m1C(t1-t) = m2C(t-t2) => m = t −t Theo ra: t - t2 = t1 – t2 = 80 => t1- t = 75 m1 t−t Thay vào m = t −t = 75 b.Khi đổ thêm vào m1 nước nóng vào hỗn hợp cân nhiệt; nhiệt độ hỗn hợp t’ Ta có pt cân nhiệt: m1(t1- t’) = (m1 + m2)(t’- t) mà t1- t = 75 => t1 = 75 0,5 0,5 0,5 +t Thay vào: m1(75 +t - t’) = (m1 + m2)(t’- t) 0,5 0,5 75 m1 m1 5 m2 = ⇒ m1= mà m1 +m2 m2 75 75 Thay số vào tính được: t’- t ≈ 4,412 c Rút gọn ta có t ' −t= 0,5 Vậy cân nhiệt hỗn hợp tăng 4,412 0C 4(4đ) Mạch điện: [(R1ntR2) // R3] nt R4 a.Gọi x giá trị điện trở R3 Khi R4=3x Theo sơ đồ mạch điện ta có : R12=R1+R2=3+3=6(Ω ), 0,25 x R123= 6+ x 0,25 x +24 x x Rtđ = 6+ x +3x = 6+ x 0,25 9.(6+ x ) U = = Cường độ dòng điện mạch I = R td x +24 x x +24 x 6+ x 0,25 0,25 Hiệu điện thê hai đầu điện trở R3 : 9.(6 x) x 9.6 x 18 x = 2 U3=U123= I.R123= x 24 x 6+ x = x +24 x x +8 x 18 x Khi cường độ dịng điện qua R3 I3= U = x 2+ x = 18 R3 x x +8 x 18 =2A Theo I3= Ia=2A nên x +8 x ⇒ x +8 x−9=0 0,25 0,25 0,25 0,25 Giải pt ta x = x = -9(loại) Vậy R3=1Ω R4=3Ω b.Nếu mắc ampe kế vào điểm D, B ta có mạch điện sau: [(R2//R4)nt R3] // R1 3.3 R24= 3+3 = ( Ω); A R3 R4 R234= 3/2+1=5/2 (Ω ); U 234 U = = =3,6( A) I234= R 234 R234 0,25 0,25 B 0,25 A 0,25 0,25 Do R2//R4 R2=R4 nên : R2 I I I2 = I4= 24 = 234 =1,8( A) 2 U1 U I1= R = R = =3( A) 1 0,5 R1 Dựa sơ đồ mạch điện ta có :Ia=I1+I2=3+1,8=4,8(A) Vậy cường độ dòng điện qua ampe kế 4,8A 5(4đ) a.Gọi R tổng trở đèn mắc vào AB U Cường độ qua mạch: I = R +r Cơng suất mạch ngồi tiêu thụ: P = I2.R = ( r−R )2 U2 U rR U 1− R= = r ( R+r )2 4r R+r ( r + R )2 ( ) [ ] (1) 0,25 ( r−R )2 =0 Từ (1) ta thấy P đạt giá trị cực đại khi: (r +R) Cơng suất lớn mà bóng đèn tiêu thụ : Pmax U 15 = =33,75W = 4r 0,25 0,25 0,25 b.Để 15 đèn sáng bình thường cơng suất tiêu thụ 0,25 đoạn mạch AB là: P = 15.Pm = 15.1,25= 18,75 W 0,25 Từ (1) ta có 152 R U R= P = I2.R = = 18,75 R+ R+r ❑ 9R2-78R+25=0 ❑ R= 25 Ω R= Ω ⇔ ⇒ 3 2 U Điện trở đèn: Rm = m = 2,5 = 5(Ω) Pm 1,25 ( ) ( ) 0,25 0,25 0,25 Để đèn sáng bình thường phải mắc đèn thành x dãy dãy có y bóng nên ta có x.y = 15 5y Khi tổng trở mạch ngồi AB: R = x 0,25 75 ❑ 1 5y + Với R= Ω ❑ = = x = 15 y = ⇒ x x2 ⇒ Vậy có cách mắc: - dãy song song, dãy có bóng nối tiếp - 15 dãy song song, dãy có bóng 0,25 0,25 75 ❑ 25 25 5y + Với R= Ω ❑ = = x = y = ⇒ x x2 ⇒ c.Cường độ định mức đèn: Im U❑m 2,5❑ = = = 0,5(A) Rm 0,25 Cường độ qua mạch chính: I=x Im = 0,5.x 15 U Vậy ta có: I = R +r = y + = 0,5.x ❑ ⇒ x + 3y = 18 x 0,25 => x = 18 – 3y >0 => y < x,y nguyên dương, nên ta có bảng trường hợp sau: 0,25 y x 15 12 0,25 Vậy ta có lựa chọn cách mắc Hiệu suất mạch điện ngoài: P I U AB U AB 2,5 y y H= P = I U = U = 15 = ng Hiệu suất mạch lớn y lớn nhất, y = 5, x = cách mắc có hiệu suất lớn 6(3) a) Vẽ hình biểu diễn đường truyền tia sáng - Vẽ tia phản xạ IS’ - Xác định pháp tuyến IN đường truyền tia sáng ^ b.Có ^ AIS' =9 0 ⇒ SI S' =9 00 +3 0 =12 00 ^ SI S' 12 0 ^ ^ SIN= NI S,= = =6 0 2 ^ ^ SIA= ^ SIN ^ - α =6 00 -3 0 =3 00 AIN=SIN− ^ ^ β=^ GIA=GIN− AIN=9 0 -3 00 =6 00 Vậy góc nghiêng β mặt gương so với phương nằm ngang 600 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5