1 so de hsg li 9 cap quan huyen

UBND HUYỆN QUẾ SƠN PHÒNG GD&ĐT KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2010 - 2011 Mơn: Vật Lí Thời gian làm bài: 150 phút (Khơng kể thời gian giao đề) ĐỀ CHÍNH THỨC - VỊNG I Bài 1: (2.0 điểm) Trong bình hình trụ tiết diện S1 = 30cm2 chứa nước có khối lượng riêng D1 = 1gam/cm3 Người ta thả thẳng đứng gỗ hình trụ tiết diện S2 = 10cm2 có khối lượng riêng D2=0,8gam/cm3 thấy gỗ thẳng đứng nước phần chìm nước h = 20cm a Tính chiều dài l gỗ b Đổ dầu có khối lượng riêng D = 0,9gam/cm3 lên nước phần ngập dầu phần ngập nước Tìm phần chìm nước gỗ biết dầu không tan nước t0C Bài 2: (2.0 điểm) Một nhiệt lượng kế ban đầu chứa lượng nước m0 = 100gam nhiệt độ t0= 200C 40 Người ta nhỏ đặn giọt nước nóng vào 30 nước đựng nhiệt lượng kế Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc nhiệt độ 20 nước nhiệt lượng kế vào số giọt nước nóng nhỏ vào Hãy xác định nhiệt độ nước nóng khối lượng giọt nước 200 500 N(giọt) Giả thiết khối lượng giọt nước nóng cân nhiệt thiết lập sau giọt nước nhỏ xuống; bỏ qua mát nhiệt trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh với nhiệt lượng kế nhỏ nước nóng.Cho Cnước = 4200J/Kg.độ Bài 3: ( 2.5 điểm) Đoạn mạch AB gồm bóng đèn giống loại 75W-220V mắc hình vẽ a Xếp thứ tự bóng đèn từ sáng đến tối mắc đoạn mạch vào mạng điện A có hiệu điện U (0 < U < 220) b Mắc đoạn mạch AB vào mạng điện có hiệu điện 110V Trong 24 phải trả tiền điện? Biết giá điện 1000 đồng/kw.h Bài 4: (3.5 điểm) Cho mạch điện hình vẽ bên, U = 24V không đổi, R1=12  , R2=  , R3 biến trở, R4=6  Điện trở ampe kế dây dẫn không đáng kể Đ2 Đ1 Đ3 B Đ6 Đ4 Đ5 + U R1 A R3 R2 R4 a Điều chỉnh chạy để R =  Tìm cường độ dịng điện qua điện trở R1, R3 số ampe kế b Thay ampe kế vôn kế có điện trở vơ lớn Tìm R3 để số vôn kế 16V Nếu di chuyển chạy để R3 tăng lên số vơn kế thay đổi ? UBND HUYỆN QUẾ SƠN PHÒNG GD&ĐT KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2010 - 2011 Mơn: Vật Lí Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) HƯỚNG DẪN CHẤM - VÒNG I Bài : (2.0 điểm) Gọi l (cm) chiều dài gỗ: - Thể tích gỗ l S2 => Khối lượng gỗ: l S2 D2 - Thể tích nước mà gỗ chiếm chỗ: h S2 =>Lực đẩy Asimet nước tác dụng lên gỗ: h S2 D1 h S D h D1 20 l= = = =25 S D D 0,8 2 - Lập được: l S2 D2 = h S2 D1 => (cm) - Đặt x chiều cao ngập nước => Chiều cao ngập dầu x - Lực đẩy Asimet nước: x S2 D1 - Lực đẩy Asimet dầu: x.S2.D3 - Lập quan hệ: x S2 D1 + x.S2.D3 = l S2 D2 - Thay số x + x 0,9 = 25 0,8 giải x = 10,53 (Mỗi y cho 0,25 điểm) Bài : (2.0 điểm) t0C 40 30 20 200 500 N(giọt) Gọi m (kg) khối lượng giọt nước, t ( 0C) nhiệt độ nước nóng Nhiệt tỏa 200 giọt nước nóng: Q1 = cn 200m(t - 30) Nhiệt thu vào 100g nước để tăng từ 200C lên 300C: Q2 = cn.0,1.(30-20) Lập phương trình cân nhiệt: cn 200m(t - 30) = cn.0,1.(30-20) Biến đổi: 200m(t - 30) =  200mt = + 6000m (1) Khối lượng nước bình sau nhỏ 200 giọt 100 + 200m Nhiệt tỏa 300 giọt nước nóng: Q3 = cn 300m(t - 40) Nhiệt thu vào (0,1 + 200m)g nước để tăng từ 300C lên 400C: 0,50 0,25 0,50 Q = cn.(0,1+200m)(40-30) Lập phương trình cân nhiệt: cn 300m(t - 40) = cn.(0,1+200m)(40-30) Biến đổi: 300m(t-40)= 1+2000m  300mt = + 14000m (2) Từ (1) vào (2) ta được: 3.(1 + 6000m) = 2(1 + 14000m) + 18000m = + 28000m m = 1/10000  m = 1/10g Thay m vào (1) được: 2t/100 = + 6/10  2t = 160  t = 800C Bài 3: (2.5 điểm) Gọi U, R hiệu điện hai đầu A,B điện trở bóng đèn Đ2 U Đ1 Tính được: I6 = R Đ3 U A I4 = I5 = R Đ6 0,50 3R 2U R1,2,3 = => I1 = R Đ4 Đ5 U I2 = I3 = R Từ P = UI = RI2 Do bóng có điện trở nên bóng có cường độ dịng điện qua lớn bóng sáng có cơng suất lớn hơn) Xếp I6 > I1 > I4 = I5 >I2 = I3 nên bóng theo thứ tự từ sáng đến tối là: Đ6 > Đ1 > Đ4 = Đ5 >Đ2 = Đ3 Tính được: 2 2 U U U U R I =R = R Tương tự: P4 = P5 = R ; P1 = R ; P2 = P3 R P6 = U = 9R Công suất toàn mạch: U2 13 U2 1+ + + 9 = R P= R ( ) U 2đm 2202 = P đm 75 Tính điện trở bóng đèn: R = 13 110 13 75 1102 13 75 = = 2202 220 75 Thay số P = (W) 13 75 24=975 Điện tiêu thụ 24 giờ: (Wh) => Số tiền: 975 đồng Bài 4: (3.5 điểm) Cường độ dòng điện qua điện trở qua ampe kế : R3 R4 0,25 6 R34 = R3  R4  66 3 0,50 0,25 B 0,50 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 R234 = R2 + R34 = + = 12  U 24  2 A I2 = R234 12 0,25 U34 = I2.R34 = 2.3 = 6V 0,25 U3  1A R I3 = U 24  2 A R 12 I = 0,25 Ia = I1 + I3 = + = (A) 0,25 Tìm R3 để số vơn kế 16V U R1 V R3 R2 R4 Gọi R3 = x U1 = U - UV = 24 - 16 = 8(V) 0,25 U1   I1 = R1 12 (A) I1 R I1 R2 I 9       I R13 I  I R1  R3  R2 I 12  x  21  x 21  x 21  x I   I= 0,25 0,50 Có I = I4 Ta có UV = U3 + U4 = I3.R3 + I4.R4 = I1.R3 + I.R4 0,25 21  x 2 x 4(21  x) 10 x  84 x   6    16 3 9 =3  10x + 84 = 144 suy x =  Vậy để số vơn kế 16V R3 =  U Khi R tăng điện trở mạch tăng  I = I = Rtd giảm  U = I.R giảm 0,25 4 U2  U2 = U – U4 tăng  I2 = R2 tăng  I1 = I – I2 giảm  U1 = I1.R1 giảm  UV = U – U : tăng Vậy số vôn kế tăng R3 tăng 0,25 0,50 10 x+84 Hoặc UV = nên x tăng UV tăng hay R3 tăng số vơn kế tăng UBND HUYỆN QUẾ SƠN PHÒNG GD&ĐT KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2010 - 2011 Môn: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút (Khơng kể thời gian giao đề) ĐỀ CHÍNH THỨC - VỊNG II Bài 1: ( 2.0 điểm) Một người đến bến xe buýt A chậm 20 phút sau xe buýt rời bến A Người taxi đuổi theo để kịp lên xe buýt bến B Taxi đuổi kịp xe buýt quãng đường từ A đến B Hỏi người phải đợi xe buýt bến B bao lâu? Coi chuyển động xe chuyển động Bài 2: (2.5 điểm) Một khối nước đá có khối lượng m1=1kg nhiệt độ -50C Bỏ khối nước đá vào chậu nhôm chứa nước 500C Sau đạt cân nhiệt thấy lượng nước chậu 3kg Hãy tìm nhiệt độ tổng khối lượng chậu đạt cân nhiệt Biết chậu nhôm có khối lượng 0,5 kg Cho: Cnhơm = 880J/Kg độ Cnước = 4200J/Kg độ Cnước đá = 1800J/Kg độ nước đá = 3,4.105 J/Kg Bài 3: (3.0 điểm) Có hai điện trở R 1, R2 Thực mắc nối tiếp hai điện trở để đoạn mạch thứ thực mắc song song hai điện trở để đoạn mạch thứ hai Hình vẽ bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc cường độ dòng điện qua mạch vào hiệu điện hai đầu đoạn mạch làm thí nghiệm với đoạn mạch a Đoạn mạch có điện trở lớn hơn? Xác định đồ thị biểu diễn phụ thuộc cường độ dịng điện qua mạch vào hiệu điện hai đầu đoạn mạch thứ (là đồ thị a hay b?) b Hãy vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc cường độ dòng điện vào hiệu điện làm thí nghiệm với điện trở Bài 4: (2.5 điểm) L I(A) 25 (a) (b) U(V) 10 L a’ a’ a x O b x’ x F1 O F2 x’ Hình vẽ Ha Hình vẽ Hb a Ở hình vẽ Ha: Cho thấu kính L có quang tâm O trục xx’ Tia tới a có tia ló a’ Hãy vẽ (bằng cách nêu cách vẽ vẽ hình) tia ló b’ tia tới b b Ở hình vẽ Hb: Cho thấu kính hội tụ L có quang tâm O, trục xx’ hai tiêu điểm F1, F2 Hãy vẽ (bằng cách nêu cách vẽ vẽ hình) tia tới a tia ló a’ UBND HUYỆN QUẾ SƠN PHÒNG GD&ĐT KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2010 - 2011 Mơn: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút (Khơng kể thời gian giao đề) HƯỚNG DẪN CHẤM - VÒNG II Bài : (2.0 điểm) Gọi v1, v2 (km/phút)lần lượt vận tốc taxi xe bus - Khi taxi bắt đầu rời bến A xe bus cách A khoảng 20 v2 (km) 20 v - Thời gian để taxi đuổi kịp xe bus v −v 20v v - Vị trí đuổi kịp cách A: v −v - ⇒ 20 v v 20 v v = S ⇒ S= v −v v −v - Thời gian để taxi - Thời gian để xe bus S - Thời gian đợi: v - Thay (1) vào (2) được: S quãng đường lại là: v S quãng đường lại là: v S S v −v v = v1 v2 20 v v v 1−v =10 v1 −v v v (phút) (1) (2) (Mỗi y cho 0,25 điểm) Bài 2: (2,5 điểm) Xét trường hợp: Do khối lượng nước > nên nhiệt độ đạt cân nhiệt  Có hai trường 0,50 hợp: - TH1: Nước đá tan hoàn toàn  nhiệt độ đạt cân nhiệt  - TH2: Còn lượng nước đá chưa tan  nhiệt độ đạt cân 00C Xét trường hợp 1: - Có tổng khối lượng đạt cân nhiệt 0,5 + = 3,5 (kg) - Khối lượng nước ban đầu - = 2(kg) - Gọi t nhiệt độ đạt cân nhiệt Ta có: - Nhiệt lượng để tăng nhiệt độ khối nước đá từ -50C lên 00C là: Q = Cnước đá.1(5-0) - Nhiệt lượng để nóng chảy hoàn toàn kg nước” Q2 = nước đá - Nhiệt lượng để tăng nhiệt độ kg nước lên t0: Q3 = Cnước.1.(t) - Nhiệt lượng tỏa hạ 2kg từ 500C xuống t0C: Q4 = Cnước.2(50-t) - Nhiệt lượng tỏa hạ chậu nhôm từ 500C xuống t0C: Q5 = Cnhôm.0,5.(50-t) Lập phương trình cân nhiệt: Q1 + Q2 + Q3 = Q4 + Q5 1800 1(5-0) + 340000.1+ 4200.1.t= 4200.2.(50-t)+ 880.0,5.(50-t) 9000 + 340000 + 4200t = 420000 - 8400t + 22000 - 440t Giải phương trình t = 7,130C Xét trường hợp 2: Gọi m lượng nước có chậu (trước bỏ nước đá vào) Ta có: - Lượng nước đá tan là: - m (ĐK: - m  => m 2) - Nhiệt lượng cần để tăng 1kg nước đá từ -50C lên 00C là: Q1 = Cnước đá.1(5-0) - Nhiệt lượng để 3-m nước đá tan chảy: Q2 = (3-m) nước đá - Nhiệt lượng tỏa hạ m (kg) nước từ 500C xuống 00C: Q3 = Cnước.m(50-0) - Nhiệt lượng tỏa chậu nhôm (0,5kg) hạ từ 500C xuống 00C: Q 4=Cnhơm.0,5(50-0) - Lập phương trình cân nhiệt: Q1 + Q2 = Q3 + Q4 1800 + (3-m).340000 = 4200.m.50 + 880.0,5.50 9000 + 3.340000 - 340000m = 210000m + 22000 - Giải phương trình m = 1,83 (Loại) 0,25 0,50 0,25 0,25 0,5 0,25 Bài 3: (3.0 điểm) I(A) 25 (a) (b) 10 U(V) - Đoạn mạch thứ có điện trở: R1 + R2; 0,25 R1 R2 - Đoạn mạch thứ hai có điện trở: R + R2 R + R + R1 R R1 R2 R + R2 - Xét hiệu: (R1 + R2)- R + R2 = > (do R1, R2 số không âm) -  Đoạn mạch mắc nối tiếp có điện trở lớn U I= R  Có hiệu điện đoạn mạch có điện trở lớn có - Từ cường độ bé  (b) đồ thị đoạn mạch nối tiếp (đoạn thứ nhất) - Từ (b) qua (10,2) được: R1 + R2 = (1) R1 R2 10 = = 25 R + R2 25 - Từ (a) qua (10, ) (2) - Giải hệ trên: Thay (1) vào (2) R1R2 = Thay R2 = - R1 vào được: R1(5-R1) =  R12 - 5R1 + = Giải phương trình bậc hai R1 = R1 = - Kết luận: Hai điện trở có giá trị 2() 3() 0,50 0,50 0,75 0,50 - Vẽ hai đồ thị Bài 4: ( 2.5 điểm) Phân tích: Giả sử dựng hình, ta có: - Tia ló b’ qua S’ - SS’ qua O - S giao điểm a b Cách dựng : - Vẽ giao điểm S a a’ - Vẽ giao điểm S’ SO a’ - Vẽ tia ló b’ qua S’và điểm tới b với L Phân tích: Giả sử dựng hình, ta có: - Tia tới a qua S - SS’ qua O - Tia ló qua F2S’ có tia tới song song với xx’ - S’ điểm a’ Cách dựng: - Lấy điểm S’ tia ló a’ - S’F2 cắt L B - Đường thẳng qua B song song với xx’ cắt 0,50 L S S’ x x’ O S’ L x F1 S O F2 x’ S’O S SA tia tới a cần dựng - Khơng u cầu phân tích - Nêu cách dựng cho 0,75 điểm - Vẽ hình cho 0,50 điểm PHÒNG GD&ĐT ĐOAN HÙNG- PHU THO KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP THCS NĂM HỌC 2010 – 2011 MA §£ 07 ĐỀ THI MễN : VẬT LÍ Thời gian làm bài: 150 phút, Không kể thời gian giao đề Câu (2điểm) : Trong đua xe đạp từ A B, vận động viên nửa quãng đường đầu với vận tốc 24 km/h, nửa quãng đường lại với vận tốc 16km/h Một vận động viên khác với vận tốc 24km/h nửa thời gian đầu, nửa thời gian lại với vận tốc 16km/h a Tính vận tốc trung bình người b Tính quãng đường AB, biết người sau người 30 phút Câu (2 điểm): Một học sinh làm thí nghiệm sau: từ hai bình chứa loại chất lỏng nhiệt độ khác nhau; múc cốc chất lỏng từ bình đổ vào bình đo nhiệt độ chất lỏng bình cân nhiệt Lập lại thí nghiệm lần học sinh ghi lại nhiệt độ chất lỏng bình sau lần là: 200C, 350C, x0C, 500C Biết nhiệt độ khối lượng chất lỏng cốc lần đổ nhau, bỏ qua trao đổi nhiệt chất lỏng với mơi trường bình chứa Hãy tìm nhiệt độ X 0C nhiệt độ chất lỏng hai bình lúc đầu Câu (2,5 điểm): Cho mạch điện hình bên Hiệu điện U khơng đổi U = 54V Các điện R1 trở R1 = R3 = 90  , R2= 180  Khi đóng D mở khố K đèn Đ sáng bình thường Hãy tính điện trở hiệu điện định mức đền R2 R3 Đ Giả thiết điện trở dây nối khoá K nhỏ A C B không đáng kể Câu (1,5 điểm): Cho mạch điện hình vẽ R2 = R4 Nếu nối A, B với nguồn có hiệu điện U = 120V cường độ dịng điện qua R I3 = 2A, hiệu điện hai điểm C D U CD = 30V Nếu nối C, D với hai cực nguồn điện có hiệu điện U’=120V hiệu điện hai điểm A B lúc U’ AB = 20V Hãy tính giá trị điện trở R1, R2, R3 A R2 R1 B C R3 R4 D Câu (2 điểm): Một vật phẳng nhỏ AB đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ, cho điểm A nằm trục cách quang tâm thấu kính khoảng OA = a Nhận thấy dịch chuyển vật lại gần xa thấu kính khoảng b = 5cm thu ảnh có độ cao ba lần vật, có ảnh chiều ảnh ngược chiều với vật Hãy xác định khoảng cách a vị trí tiêu điểm thấu kính \ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI KHẢO SÁT MễN VẬT LÍ Câu (2điểm) YấU CẦU VỀ NỘI DUNG Phần a: Gọi quãng đường AB dài S (km) Thời gian vận động viên hết quãng đường AB là: S S 2 5S t = + = (h ) 24 16 96 BIỂU ĐIỂM 0,25 điểm Vận tốc trung bình vận động viên là: S S v = = =19 ,2(km/h ) t1 5S 96 Gọi thời gian vận động viên hết quãng đường AB là: t 2=2 t (h) 0,25 điểm 0,25 điểm Vận tốc trung bình vận động viên là: S 24 t +16 t = =20(km/h ) 2t 2t v >v Nên theo ta có vận động viên sau vận động viên thời gian Phần b: Vì v 2= 0,5h Thời gian vận động viên hết quãng đường AB là: t1 = 2t + 0,5 (h) Ta có phương trình: v1t1 = v2t2 hay (2t + 0,5).19,2 = 20.2t ⇒ t = 6(h) Vậy quãng đường AB dài: S = v2t2= v2.2t = 20.2.6 = 240 (km) Câu (2 điểm): YấU CẦU VỀ NỘI DUNG Gọi m khối lượng chất lỏng lần đổ thêm vào bình m1, t1 khối lượng nhiệt độ lúc đầu chất lỏng bình Giả sử m1 = k.m ( k số nguyên, dương) t2 nhiệt độ chất lỏng bình ( t2>t1) Sau lần đổ thứ chất lỏng bình nhận nhiệt lượng là: Q1=c.m1(20 – t1) = k.m.c(20 – t1) (1) Chất lỏng đổ thêm lần thứ toả nhiệt lượng là: Q2 = m.c(t2 – 20) (2) Theo phương trình cân nhiệt ta có: Q1 = Q2 ⇔ k.m.c(20 – t1) = m.c(t2 – 20) ⇔ 20.k – k.t1= t2 - 20 (3) Tương tự Sau lần đổ thứ hai ta có: (m1 + m).c.(35 – 20) = m.c.(t2 – 35) ⇔ (k.m + m).c.15 = m.c (t2 – 35) ⇔ 15.k +15 = t2 – 35 (4) Sau lần đổ thứ ba ta có: (m1 +2m).c.(x – 35) = m.c.(t2 – x) ⇔ (k + 2).x – 35.(k +2) = t2 - x (5) Sau lần đổ thứ tư ta có: (m1 + 3m).c.(50 – x) = m.c.(t2 – 50) 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm BIỂU ĐIỂM 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm ⇔ (k + 3).50 – (k +3).x = t2 - 50 (6) t1= ( k−6 ) =5 1− k k Lấy (3) trừ (4) ta được: 5k – kt1 -15 suy ra: Từ (4) rút được: t2 = 15k + 50 = 5(3k +10) (8) Lấy (5) trừ (6): (2k + 5)x- 35k – 70 – 50k – 150 = 50 – x ⇒ x= ( 17 k +54 ) =2,5 17+ k +3 ( k +3 ) ( ) ( ) 0,25 điểm (7) 0,25 điểm 0,25 điểm (9) Thay (8) (9) vào (6) ta tính k = Thay k = vào (7) ta được: t1 = -100C Thay k = vào (8) ta được: t2 = 800C Thay k = vào (9) ta được: x = 440C 0,25 điểm Câu (2,5 điểm): YấU CẦU VỀ NỘI DUNG Vì đèn sáng bình thường tức hiệu điện thực tế đèn đóng mở khố K hiệu điện định mức đèn Gọi điện trở đèn R Khi đóng khố K, D C bị nối tắt , ta có sơ đồ: BIỂU ĐIỂM R1 R A R2 B RBC = R R3 90 R = R+ R3 90+ R 270 (R+ 60) 90 R = 90+ R 90+R R 18 R U d =U BC = R ABC R+60 R ABC =R2 + RBC =180+ R3 0,5 điểm (1) R R2 A 0,5 điểm 0,5 điểm Hiệuđiện đèn Đ: Khi mở khoá K, ta có sơ đồ mạch điện: R1 C, D R3 0,25 điểm C B R AB = ( R1 + R ) R ( R+ 90 ) 180 = ;R ABC =R AB + R3 = 270 ( R +150 ) R+270 R+ R + R2 R+127 R U R 36 R 36 ( R+90 ) U AB =U AB = ; U d = AB = ñ ABC R+150 R+ R1 R+150 18 R 36 R = ⇒ R=30 R+ 60 R+ 150 từ (1) (2) ta có: Thay vào (2) ta Ud= 6V Câu (1,5 điểm): (2) 0,25 điểm 0,5 điểm YấU CẦU VỀ NỘI DUNG Khi UAB = U = 120V; UCD = 30V U2= UAB – UCD = 120 – 30 = 90V Xét nút C: I2 = I3 +I4 ⇔ ⇔ R3 = BIỂU ĐIỂM U CD = =15 I3 0,25 điểm 0,25 điểm U U CD U CD = + R2 R3 R2 0,25 điểm 90 30 30 = + ⇒ R2 =30  R 15 R2 0,25 điểm Khi UCD = U’ = 120V; U’AB = 20V suy U’2=120 – 20 = 100V 0,25 điểm U 1' R 20 R 30 = 1= = ⇒ R1 = = =6  U ' R 100 5 0,25 điểm Vì R1 nối tiếp R2 nên: Vậy R1 =  , R2 = 30  ; R3 = 15  Câu (2 điểm): YấU CẦU VỀ NỘI DUNG Ảnh chiều với vật ảnh ảo, vật nằm tiêu cự Ảnh ngỵc chiỊu với vật ảnh thật, vật nằm khoảng tiêu cù cđa thÊu kÝnh BIỂU ĐIỂM 0,25 ®iĨm B’1 B2 B1 F’ I1 F’ A’1 F A1 I2 A2 A’2 O O B’2 Xét trường hợp ảnh ảo ΔOA B1 đồng dạng với ΔOA '1 B '1 A ' B ' OA ' OA ' = ⇔3= ⇒OA ' 1=3 ( a−5 ) A B1 OA a−5 (1) ΔF ' OI đồng dạng với ΔF ' A '1 B '1 A ' B ' F ' A ' OF '+OA ' OA ' = = ⇔3=1+ ⇒OA ' =2 f OI OF ' OF ' f 0,25 điểm 0,25 điểm (2) 0,25 điểm (a−5 ) =2 f Từ (1) (2) ta có: (3) Xét trường hợp ảnh ngược chiều với vật: ΔOA B2 đồng dạng với ΔOA ' B ' A ' B ' OA ' OA ' = ⇔3= ⇒ OA ' =3 ( a+5 ) A2 B2 OA a+5 (4) ΔF ' OI đồng dạng với ΔF ' A ' B '2 A ' B ' F ' A ' OA ' −OF ' OA ' = = ⇔ 3= −1 ⇒OA ' =4 f OI OF ' OF ' f 0,25 điểm 0,25 điểm (5) (a+5 ) =4 f Từ (4) (5) ta có: Từ (3) (6) ta có: a = 15cm; f = 15 cm 0,25 điểm (6) 0,25 điểm PHỊNG GD- ĐT BÌNH SƠN ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI HỌC CHỌN SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP NH 2010-2011 VỊNG II : Mơn Vật Lí ( Thời gian làm 150 ph : Không kể thời gian giao đề) - Mã đề 49- Bài 1: (4 điểm) Từ bến sông A dọc theo bờ sông, thuyền bè bắt đầu chuyển động Thuyền chuyển động ngược dòng bè thả trơi theo dịng nước Khi chuyển động 30 phút đến vị trí B, thuyền quay lại chuyển động xi dịng Khi đến vị trí C, thuyền đuổi kịp bè Cho biết vận tốc thuyền dịng nước khơng đổi, vận tốc dịng nước v1 a) Tìm thời gian từ lúc thuyền quay lại B lúc thuyền đuổi kịp bè? b) Cho biết khoảng cách AC 6km Tìm vận tốc v1 dòng nước? Bài 2: (4 điểm) Một hợp kim A tạo nên từ kim loại đồng bạc Tỉ lệ khối lượng đồng bạc hợp kim A 80% 20% a) Tìm khối lượng riêng hợp kim A? b) Một hợp kim B tạo nên từ kim loại vàng hợp kim A nêu Hợp kim B dùng chế tạo vương miện có khối lượng 75g thể tích 5cm Tìm khối lượng vàng vương miện? Cho khối lượng riêng đồng bạc D1 = 8,9g/cm3, D2 = 10,5g/cm3 Bài 3: (4 điểm) a) Một hệ gồm n vật có khối lượng m1 , m2 , ………, mn nhiệt độ ban đầu t1 , t2 , ……, tn làm chất có nhiệt dung riêng c1 , c2 , ……… , cn trao đổi nhiệt với Bỏ qua nhiệt mơi trường Tính nhiệt độ cân hệ? b) Aùp dụng : Thả 300g sắt ở100C 400g đồng 250C vào 200g nước 200C Tính nhiệt độ hệ cân biết nhiệt dung riêng sắt, đồng, nước lần lượ là460J/kg.k, 380J/kg.k, 4200J/kg.k Bài (5 điểm) Cho mạch điện sơ đồ hình vẽ Cho biết hiệu điện đoạn mạch AB 24V, điện trở R0 =  , R1 = 18  , Rx biến trở , dây nối có điện trở khơng đáng kể a) Tính Rx cho cơng suất tiêu hao Rx 13,5W tính hiệu suất mạch điện A B Biết lượng điện tiêu hao R1 Rx có ích , R0 + vơ ích R0 b) Với giá trị Rx cơng suất tiêu thụ Rx đạt R1 cực đại? Tính cơng suất cực đại này? C Rx Bài5: (3 điểm) Một học sinh cao 1,6m đứng cách chân cột đèn ( có đèn pha đỉnh cột)một khoảng X thấy bóng dài 2m, em học sinh xa cột đèn thêm 5m thấy bóng dài 2,5m Xác định khoảng cách X chiều cao cột đèn? ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP VỊNG II MƠN VẬT LÍ – NH 2010-2011 BÀI Bài1 điểm NỘI DUNG ĐÁP ÁN a) Gọi t1 thời gian thuyền chuyển động ngược dòng từ A đến B t2 thời gian thuyền chuyển động xi dịng từ B đến C v2 vận tốc thuyền so với dòng nước Quãng đường bè chuyển động từ A gặp thuyền C S1 = AC = v1( t1 + t2 ) Quãng đường thuyềnø chuyển động ngược dòng từ A đến B S2 = AB = (v2 – v1 ) t1 Qng đường thuyền chuyển động xi dịng từ B đến C S3 = BC = (v2 + v1 ) t2 Ta có BC = AC + AB v2t2 + v1t2 = v1t1 + v1t2 + v2t1 – v1t1 = v1t2 + v2t1 suy t2 = t1 = 30phút thời gian thuyền B đuổi kịp bè 30 phút AC  6km / h b) Vận tốc bè: v1 = t1  t2 ĐIỂM 0,75điểm 0,75điểm 0,75điểm 0,5điểm 0,5điểm 0,75điểm Bài2 điểm Gọi mđ, mb khối lượng đồng bạc hợp kim A 0.5điểm M md  mb  (1) V Vd  Vb m m Vd  d Vb  b Dd Db m = 0,8M , m = 0,2M (2) d b DA  Với Thay (2) vào (1) ta DA  0.5điểm 1,0 điểm Dd Db M 8,9.10,5   0,8M 0, M 0,8Db  0, Dd 0,8.10,5  0, 2.8,9  Dd Db = 9,18g/cm3 b) Gọi m khối lượng vàng vương miện DA, DV khối lượng riêng kim loại A vàng VA,VB thể tích kim loại A vàng vương miện Ta có VB = VA + VV 0,5 điểm 1,0 điểm 0,5điểm 75  m m  5 DA DV  Bài3 điểm 19, 6(75  m)  9,18m 899, 64  m 54, 74 g a) Gỉa sử hệ có k vật toả nhiệt , (n- k ) vật lại vật thu nhiệt Gọi t nhiệt độ cân hệ Nhiệt lượng vật k vật toả Qtoả = C1m1( t1 – t )+ C2m2( t2 – t )+……………+ Ckmk( tk – t ) Nhiệt lượng (n-k) vật lại thu vào Qthu = Ck+1mk+1( t – tk+1 )+ Ck+2mk+2( t – tk+2 )+……………+ Cnmn( t – tn ) Theo phương trình cân nhiệt ta có Qtoả = Qthu Hay C1m1( t1 – t )+ C2m2( t2 – t )+……………+ Ckmk( tk – t )= = Ck+1mk+1( t – tk+1 )+ Ck+2mk+2( t – tk+2 )+……………+ Cnmn( t – tn ) t c1m1t1  c2 m2t   cn mnt n c1m1  c2 m2   cn mn Suy b)Áp dụng công thức ta tính t  Bài điểm 0.75điểm 0,75điểm 1,5điểm c1m1t1  c2 m2t2   cn mntn c1m1  c2 m2   cn mn 0,3.460.10  0, 4.380.25  0, 2.4200.20 21980  19,50 C 0,3.460  0, 4.380  0, 2.4200 1130 R1x  a) Điện trở tương đương R1 Rx: R R0  R1x 6  Điện trở toàn mạch: R1.Rx 18Rx  R1  Rx 18  Rx 18Rx 24(4,5  Rx )  18  Rx 18  Rx U 18  Rx I  R 4,5  Rx Cường độ dịng điện qua mạch chính: R 18 I x Rx I R1x  I x I 1x  Rx 4,5  Rx Ta có 1điểm 0,25điểm 0,25điểm 0,5điểm 0,5điểm Công suất tiêu hao Rx : 0,5điểm  18  Px I Rx   Rx 13,5  4,5  Rx   Rx2  15Rx  20, 25 0 0,5điểm  Rx  13,5  Rx  1,5  0 0,5điểm x  Rx 13,5; Rx 1, 5 H Hiệu suất mạch điện: I R1x R1x 18 Rx   I R R 24  4,5  Rx   Rx 13,5 0,25điểm 18.13,5 H 56, 25% 24  4,5  13,5  0,25điểm  Rx 1,5 H 18.1,5 18, 75% 24  4,5  1,5  0,5điểm b) Công suất tiêu thụ Rx  18  324 px I Rx   Rx   4,5   4,5  Rx   Rx     Rx  x  4,5  4,5  Rx    Rx  Rx 4,5  R  R x  suy x Pxmax  Giá tri cực đại công suất Px max  324  4,5   4,5    4,  18W Bài5 điểm B P M N X A B P Q N X+5 A Gọi chiều cao người NP , chiều cao cột đèn AB Bóng người đứng cách cột đèn đoạn X MN = 2m Bóng người đứng cách cột đèn đoạn X +5 NQ = 2,5m *Tam giác MNP đồng dạng tam giác MAB MN NP NP    MA AB X  AB * Tam giác QNP đồng dạng tam giác QAB (1) 0,5điểm 0,5điểm 1,0điểm QN NP 2,5 NP    QA AB X  7,5 AB 2,5  Từ (1) (2) X  X  7,5 (2) 1,0điểm 2X + 15 = 2,5X +5 0,5X = 10 X = 20 cm 1,0điểm PHỊNG GD-ĐT QUẬN CẦU GIẤY ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2010 - 2011 M«n: VËt lÝ Thêi gian: 120 (kh«ng kĨ thêi gian giao ®Ị) Câu 1: (4 điểm) Lúc hai ô tô khởi hành từ hai điểm A B cách 96km ngược chiều Vận tốc xe từ A 36km/h, xe từ B 28km/h a) Tìm khoảng cách hai xe lúc b) Xác định vị trí thời điểm lúc hai xe gặp Câu 2: (4 điểm) Một ống chữ U có tiết diện 1,2cm2 chứa thủy ngân; nhánh bên trái có cột chất lỏng khối lượng riêng D1 cao 9cm, nhánh bên phải, cột chất lỏng khối lượng riêng D 2, cao 8cm Khi đó, mức thuỷ ngân hai nhánh chữ U ngang Đổ thêm vào nhánh bên phải 10,2ml chất lỏng D độ chênh lệch mức chất lỏng hai nhánh chữ U 7cm Xác định khối lượng riêng D D2 Biết khối lượng riêng thủy ngân 13,6kg/cm3 Câu 3: (4 điểm) Có số chai sữa giống nhiệt độ t x Người ta thả chai vào bình cách nhiệt chứa nước, sau cân nhiệt lấy thả tiếp chai khác vào Nhiệt độ nước ban đầu bình t0 = 360C Chai thứ lấy có nhiệt độ t1=330C, chai thứ hai lấy có nhiệt độ t2 = 30,50C Bỏ qua hao phí nhiệt a) Tìm tx b) Đến chai thứ lấy nhiệt độ nước bình bắt đầu nhỏ t n= 250C Cõu 4: (3 điểm) Cho dụng cụ sau: Một nguồn điện có hiệu điện khơng đổi U = 12V; bóng đèn, đèn có ghi 6V-3W; điện trở R = Ω; biến trở R2 mà giá trị thay đổi khoảng từ đến 10 Ω a) Nêu cách mắc dụng cụ với (mô tả sơ đồ mạch điện) tính giá trị biến trở R2 cách mắc để đèn sáng định mức Cho biết dây dẫn nối dụng cụ với có điện trở khơng đáng kể b) Trong câu a, gọi hiệu suất mạch điện tỉ số công suất tiêu thụ đèn cơng suất nguồn điện cung cấp cho tồn mạch Tính hiệu suất mạch điện cách mắc câu a cho biết cách mắc có hiệu suất cao hơn? Câu 5: (5 điểm) Cho điện trở R1, R2 R3=16Ω chịu hiệu điện tối đa U = U2=6V; U3 = 12V Người ta ghép điện trở nói thành đoạn mạch AB hình vẽ H1 điện trở đoạn mạch RAB = 8Ω a) Tính R1 R2 Biết đổi chỗ R3 với R2 R3 A điện trở đoạn mạch R’AB = 7,5Ω b) Tính cơng suất lớn mà điện trở chịu R1 H1 R2 c) Mắc nối tiếp đoạn mạch AB với gồm nhiều bóng đèn loại 4V-1W vào hiệu điện U = 16V khơng đổi Tính số đèn lớn sử dụng cho chúng sáng bình thường Khi đèn ghép nào? - Hết - PHÒNG GD-ĐT QUẬN CẦU GIẤY ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2008 - 2009 MƠN: VẬT LÍ THỜI GIAN: 120 PHÚT (KHƠNG KỂ THỜI GIAN GIAO ĐỀ) Câu 1: (4 điểm) a) Lúc 8h xe 8h-7h=1h Khoảng cách xe là: 96 - (v1+v2).t = 96 – (36+28).1 = 32 (km) b) Thời điểm xe gặp nhau: v1.t + v2.t = 96 t = 1,5h Khi xe cách A khoảng: 36.1,5 = 54 (km) 96 - 28.1,5 = 54(km) 1,5điểm 1,5điểm điểm Câu 2: (4 điểm) Khi mức thủy ngân hai nhánh ống ngang nhau, trọng lượng hai cột chất lỏng nhau, đó: D2 = D1 điểm S 10, h = V = 1, = 8,5 (cm) Đổ thêm chất lỏng, cột chất lỏng D2 cao thêm được: Như mực thuỷ ngân ống chứa chất lỏng D dâng lên so với mức thủy ngân ống chứa chất lỏng D2 là: (8+8,5) – (9+7) = 0,5cm Trọng lượng cột thủy ngân 0,5cm trọng lượng cột chất lỏng D đổ thêm vào Vậy khối lượng riêng chất lỏng D2 là: 0,5 D2 = 13,6 8,5 = 0,8 (g/cm3) hay D2 = 800kg/m3 điểm Khối lượng riêng chất lỏng D1 là: D1 = D2 D1 xấp xỉ 710 kg/m3 điểm * Học sinh làm theo cơng thức tính áp suất chất lỏng, cho điểm tối đa Câu 3: (4điểm) a) Đặt m khối lượng chai M khối lượng nước bình cách nhiệt; c C n nhiệt dung riêng sữa nước Khi lấy chai thứ nhiệt độ chung sữa nước t1: mc(t1 - tx) = MCn(t0 – t1) → mc (33 – tx) = MCn(36 – 33) (1) 1điểm Khi lấy chai thứ hai ra, ta có: mc(t2 – tx) = MCn(t1 – t2) (2) → mc (30,5 – tx) = MCn(33 – 30,5) (2a) B Chia vế với vế (1) cho (2a) ta được: mc (33  t x ) MCn (36  33) 33  t x    1, mc(30,5  t x ) MCn (33  30,5) 30,5  t x 2,5 Vậy tx = 180C 1,5điểm MCn 30,5  18  5 33  30,5 b) Thay vào (2a) k = mc Từ (2) suy ra: Khi lấy chai thứ n ta có: MCn mc(tn – 18) = MCn(tn-1 – tn) → tn – 18 = mc (tn-1 – tn) = 5(tn-1 – tn) Hay tn = tn-1 + 1điểm 5 Với tn-1 = t2 = 30,50C tn = t3 = t2 + = 30,5 + = 28,420C 5 5 t4 = t3 + = 28,42 + = 26,680C; t5 = t4 + = 26,68 + = 25,230C >250C 5 t6 = t5 + = 25,23 + = 24,030C < 250C Vậy đến chai thứ lấy nhiệt độ nước bình nhỏ 250C 0,5điểm d U P Câu 4: (3điểm) a, Điện trở đèn: R = d = 12Ω đèn sáng định mức, cường độ dòng điện qua đèn: Pd U I = d =0,5(A) Có hai cách mắc mạch điện: Cách 1: R1ntR2nt Đ U U  R2   R1  R 4 R  R2  R3 I I= 0,75điểm Cách 2: (R1//Đ) nt R2 Ud R I1 = =0,75A; U2 = U – Uđ = 6V; I2 = I1 + Iđ = 1,25A U2 I R2 = = 4,8 Ω Vẽ hình minh họa b) Hiệu suất mạch điện Pd Cách 1: H = UI = 0,5 = 50% Pd UI = 0,2 = 20% Cách 2: H = 0,5điểm 0,5điểm Để đèn sáng định mức, nên sử dụng cách mắc Câu 5: (5điểm) ( R1  R2 ) R3 ( R1  R2 )16  8 R  R2  R3 R1  R2  16 a) RAB = R Suy 16 (R + )= 8(R +R ) + 16.8 = 8(R +R ) + 128 1 R1+R2 = 128/8 = 16 → R2 = 16 – R1 0,75điểm (1) ( R1  R3 ) R2 ( R1  16) R2  7,5 R  R2  R3 16  16 R’AB = Suy R2 (R1+16) = 7,5.(16+16) = 240 R2 (R1+16) = 240 (2) 0,75điểm R2 Thay (1) vào (2) ta có: 162 – =240 R1 = Ω → R2 = 12 Ω 1điểm U1 U  R R2 b) R1 R2 mắc nối tiếp nên I1 = I2 → U1 R1    U R2 12 Nếu U2 = U2max = 6V U1= 2V Và U3 = UAB = U1+ U2 = + = 8V < 12V = Umax Vậy hiệu điện cực đại UAB = 8V Công suất lớn điện trở là: U AB 82  8W R Pmax = AB 1điểm c) Bộ điện trở chịu dòng điện lớn là: Pmax = RAB.I2max → Imax = d Pmax  1A RAB Điện trở U  16 bóng đèn Rđ = P Cường độ dòng điện định mức qua đèn Iđ =Pđ/Uđ = 0,25A 0,5điểm Theo kết tính được, ta coi đoạn mạch AB điện trở RAB = 8Ω, chịu dòng điện lớn Imax = 1A (tức chịu công suất lớn Pmax = 8W Công suất tiêu thụ lớn đoạn mạch AC (hình vẽ) là: PACmax = U.Imax = 16.1 = 16W B RAB + Bộ đèn C Trong RAC tiêu thụ 8W, tổng công suất lớn A đèn là: U = 16V P1 = 16W – 8W = 8W Vậy số đèn lớn đèn đèn (vì đèn có P = 1W) Ta có UBC = U - UAB = 16 – = 8V 0,5điểm U BC  2 U d Số đèn mắc nối tiếp B C = I max  4 I 0, 25 d Số dãy đèn mắc song song = Vậy đèn mắc BC gồm dãy đèn mắc song song với nhau, dãy có đèn nối tiếp 0,5điểm B C