phòng giáo dục & đào tạo huyện phù ninh Đề thi chọn học sinh khiếu lớp Năm học 2010 - 2011 Môn: Vật lý Thời gian làm 150 phút không kể thời gian giao đề Ngày thi: 20 tháng năm 2011 Đề thi có 01 trang Câu (4,0 điểm) Hai bến sông A B cách 42 Km Dòng sông chảy theo hớng A ®Õn B víi vËn tèc 2,5 km/h Mét ca n« chun ®éng ®Ịu tõ A vỊ B hÕt giê 30 phút Hỏi ca nô ngợc từ B A Câu (4,0 điểm) Ngời ta kÐo mét vËt A, cã khèi lỵng mA = 10g, chuyển động lên mặt phẳng nghiêng (nh hình vẽ) BiÕt CD = 4m; DE = 1m a NÕu bá qua ma sát vật B phải D có khối lợng mB bao nhiêu? A b Thực tế có ma sát nên để kéo vật B A lên ngời ta phải treo vật B có khối lợng mB = 3kg Tính hiệu suất mặt phẳng nghiêng Biết dây nối có khối lợng không đáng kể C E Câu (2,0 điểm) Một bình thông có hai nhánh giống nhau, chứa thuỷ ngân Đổ vào nhánh A mét cét níc cao h = 30cm, vµo nhánh B cột dầu cao h = cm Tìm độ chênh lệch mức thuỷ ngân hai nhánh A B Cho trọng lợng riêng nớc, dầu thuỷ ngân lần lợt d =10000N/m ; d = 8000N/m ; d =136000N/m Câu (4,0 điểm) Thả vật kim loại vào bình đo thể tích nớc bình dâng lên từ mức 130cm3 đến møc 175cm3 NÕu treo vËt vµo lùc kÕ điều kiện nhúng hoàn toàn nớc lực kế 4,2N Biết trọng lợng riêng nớc d = 10000N/ m3 a Tính lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật b Xác định khối lợng riêng chất làm vật Câu (6,0 điểm) Một bình cách nhiệt chứa lít nớc 400C; thả đồng thời vào khối nhôm nặng 5kg 100 0C khối đồng nặng 3kg 10 0C Tính nhiệt độ cân Cho nhiệt dung riêng nớc, nhôm, đồng lần lợt 4200 J/kg.K; 880 J/kg.K; 380 J/kg.K - HÕt Lu ý: Thí sinh thi môn Vật lý đợc sử dụng Máy tính cầm tay chức soạn thảo văn thẻ nhớ phòng giáo dục - đào tạo huyện phù ninh hớng dẫn chấm thi học sinh khiếu Năm học 2010 - 2011 Môn: vật lý - lớp Câu 1:.(4,0 điểm) V: vận tốc canô yên lặng Khi xuôi dòng vận tèc thùc cđa can« v + 2,5(km/h) S = AB(v + 2,5)t => v + 2,5 = S (1,0) t Hay v = S t - 2,5 42 => v = - 2,5 = 25,5km/h (1,0) 1,5 ngợc dòng vận tốc thực canô v= v - 2,5 = 23km/h (1,0) Thời gian chuyển động canô ngợc dßng t’= s = 42 =1,83 1h50’ V' a 23 Câu 2: (4,0 điểm) Do ma sát nên mặt phẳng nghiêng ta có : b (1,0) 10.m B 10.m A PB PA = DE CD = mB= mA/4= (0,5 ®) 10 T A A 100 J 120 J T D B = 2.5 (kg) (0,5 ® ) C cao DE, ta có: Khi có ma sát, công có ích công nâng mA lên độ A1= PA.DE = 10.mA.DE (0.5 đ) A2= 10.10.1 = 100 (J) (0.5 đ) Công toàn phần: A = T.CD (0.5 đ) Do A chuyển động : T = PB (Với T lực căng dây kéo) P = PB.CD = 10mB.CD (0.5 đ) N A = 10 Kg 3kg.4m = 120J (0.5 ®) VËy hiệu suất mặt phẳng nghiêng : H = A1 100% = E PB 100% = 83.33% (0.5 đ) Câu 3: (2,0 điểm) h độ chênh lệch mực thuỷ ngân hai nhánh A B áp xuất điểm M mức ngang với mặt thuỷ ngân nhánh A (có nớc) h1d1= h2d2+hd3 (0,75 đ) => h = h1 d1 h2 d d3 (0,75 ®) H = 0,3.10000 0,05.8000 = 0,019m (0,5 ®) 136000 C©u (4,0 ®iĨm):: a) ThĨ tÝch níc dâng lên bình thể tích vật chiếm chỗ: V = V2 - V1 = 175 - 130 = 45cm3 = 0,000045m3 (1,0®) Lùc ®Èy Acsimet: FA = d.V = 10000.0,000045 = 0,45(N) (1,0đ) b) Trọng lợng vËt: P = F +FA = 4,2 + 0,45 = 4,65(N) (1,0®) P 4,65 D= = 10333 (kg/m3) (1,0®) 10.V 10.0,000045 Câu (6,0 điểm) + Gọi m1 = 5kg (v× v = lÝt); t1 = 400C ; c1 = 4200 J/kg.K: m2 = kg; t2 = 1000C; c2 = 880 J/kg.K: m3 = 3kg; t3 = 10oC; c3 = 380 J/kg.K lần lợt khối lợng, nhiệt độ dầu nhiệt dung riêng nớc, nhôm, ®ång 1,0 + Ba vËt cïng trao ®ỉi nhiƯt v× t3 < t1 < t2 + Nhôm chắn toả nhiệt; đồng chắn thu nhiệt; Nớc thu toả nhiệt + Giả sử nớc thu nhiệt Gọi t nhiệt độ cân bằng, ta có phơng trình cân nhiệt: Qtoả = Qthu vµo m1c1(t-t1) + m3c3(t-t3) =m2c2(t2-t) m1c1t - m1c1t1 + m3c3t - m3c3t3) =m2c2t2-m2c2t m1c1t + m3c3t + m2c2t = m2c2t2 + m1c1t1 + m3c3t3 (m1c1 + m3c3 + m2c2)t = m2c2t2 + m1c1t1 + m3c3t3 t = (m2c2t2 + m1c1t1 + m3c3t3) : (m1c1 + m3c3 + m2c2) (*) thay sè vµo vµ tÝnh: t = 48,70C VËy nhiƯt độ sau cân 48,70C Ghi chú: Thí sinh giả sử nớc toả nhiệt Khi tìm đợc phơng trình cân nhiệt giống hệt phơng trình (*) t = (m2c2t2 + m1c1t1 + m3c3t3) : (m1c1 + m3c3 + m2c2) (*) => t = 48,70C > t1 (Không phù hợp với giả thiết nứoc toả nhiệt) Thí sinh kết luận trờng hợp nớc thu nhiệt Nếu thí sinh không đề cập đến sù phơ thc cđa kÕt qu¶ víi gi¶ thiÕt cịng cho ®iĨm tèi ®a 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5