UBND HUYỆN GIỒNG RIỀNG PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO - KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2011 – 2012 Khóa ngày 06/11/2011 ĐỀ THI MƠN VẬT LÍ LỚP Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề) Bài 1: (3,0 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 Bài 2: (4,0 điểm) Một ống chữ U có tiết diện 1,2cm chứa thủy ngân, nhánh bên trái có cột chất lỏng khối lượng riêng D1 cao 9cm, nhánh bên phải có cột chất lỏng khối lượng riêng D cao 8cm Khi đó, mức thuỷ ngân hai nhánh chữ U ngang Đổ thêm vào nhánh bên phải 10,2ml chất lỏng D2 độ chênh lệch mức chất lỏng hai nhánh chữ U 7cm Xác định khối lượng riêng D1 D2 Biết khối lượng riêng thủy ngân 13,6kg/cm3 Bài 3: (4,0 điểm) Một nhiệt lượng kế có khối lượng m 1= 120g, chứa lượng nước có khối lượng m 2= 600g nhiệt độ t1= 20oC Người ta thả vào hỗn hợp bột nhơm thiếc có khối lượng tổng cộng m = 180g nung nóng tới nhiệt độ t2 =100 oC Nhiệt độ hệ cân t = 24 oC Tính khối lượng m3 nhơm, m4 thiếc có hỗn hợp? Nhiệt dung riêng chất làm nhiệt lượng kế, nước, nhôm, thiếc là: C 1= 460J/kg.K; C2= 4200J/kg.K; C3= 900J/kg.K; C4 = 230J/kg.K Bài 4: (4,0 điểm) Một ấm điện nhơm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước 25 oC Muốn đun sơi lượng nước 20 phút ấm phải có cơng suất bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng nước C = 4200J/kg.K, nhiệt dung riêng nhôm C = 880J/kg.K 30% nhiệt lượng toả môi trường xung quanh Bài 5: (5,0 điểm) Cho điện trở R1, R2 R3=16Ω chịu hiệu điện tối đa U1 = 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 B điện trở đoạn mạch R’AB = 7,5Ω b) Tính cơng suất lớn mà điện trở chịu R1 (H1) R2 -HẾT - HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN VẬT LÍ (THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2011 – 2012) Bài 1: (3,0 điểm) a) Lúc 8h xe 8h - 7h=1h Khoảng cách xe là: 96 - (v1+v2).t = 96 – (36+28).1 = 32 (km) (0,5đ) b) Thời điểm xe gặp nhau: Khi đó: S1 + S2 = S (0,5đ) ⇒ v1.t + v2.t = 96 (0,5đ) ⇒ 36t + 28t = 96 (0,5đ) ⇒ t = 1,5h (0,5đ) Khi xe cách A khoảng: 36.1,5 = 54 (km) 96 - 28.1,5 = 54(km) (0,5đ) Bài 2: (4,0 điểm) Khi mức thủy ngân hai nhánh ống ngang nhau, trọng lượng hai cột chất lỏng nhau, đó: D2 = D1 (0,5đ) Đổ thêm chất lỏng, cột chất lỏng D2 cao thêm được: h= 10, S = = 8,5 (cm) (1,0đ) 1, V 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 (0,5đ) Trọng lượng cột thủy ngân 0,5cm trọng lượng cột chất lỏng D đổ thêm vào Vậy khối lượng riêng chất lỏng D2 là: D2 = 13,6 0,5 = 0,8 (g/cm3) hay D2 = 800kg/m3 (1,0đ) 8,5 Khối lượng riêng chất lỏng D1 là: D1 = 8 D2 = ×800 ≈ 711 kg/m3 (1,0đ) 9 * Học sinh làm theo cơng thức tính áp suất chất lỏng, cho điểm tối đa Bài 3: (4,0 điểm) Nhiệt lượng bột nhôm thiếc toả ra: + Nhôm : Q3 = m3 C3 (t2- t1) (0,5đ) + Thiếc: Q4 = m4 C4 (t2- t1) (0,5đ) Nhiệt lượng nhiệt lượng kế nước hấp thụ: + Nhiệt lượng kế: Q1 = m1 C1 (t - t1) (0,5đ) + Nước: Q2 = m2 C2 (t - t1) (0,5đ) Khi có cân nhiệt: Q1 + Q2 = Q3 + Q4 ⇔ ( m1 C1 + m2 C2) (t - t1) = (m3 C3 + m4 C4) (t2- t1) (0,5đ) ⇔ m3 C3 + m4 C4 = (m1C1 + m2C2 ).(t − t1 ) t2 − t ⇔ m3 C3 + m4 C4 = (0,12.460 + 0, 6.4200).(24 − 20) = 135,5 100 − 24 ⇔ m3 900 + m4 230 = 135 .(0,5đ) Theo đề : m3 + m4 = 0,18 ⇒ m3 = 0,18 – m4 ⇒ (0,18 – m4) 900 + m4 230 = 135 ⇒ m4 = 0,4 (0,5đ) ⇒ m3 = 0,14 Khối lượng nhôm m3 = 140 gam thiếc m4 = 40 gam (0,5đ) Bài 4: (4,0 điểm) Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ ấm nhôm từ 25oC tới 100oC là: Q1 = m1c1 ( t2 – t1 ) = 0,5.880.(100 – 25 ) = 33000 ( J ) (0,5đ) Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ nước từ 25oC tới 100oC là: Q2 = mc ( t2 – t1 ) = 2.4200.( 100 – 25 ) = 630000 ( J ) .(0,5đ) Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết: Q = Q1 + Q2 = 663000 ( J ) ( ) (0,5đ) Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước ấm điện cung cấp thời gian 20 phút là: H= Q ⇒ Q = H Qtp (0,5đ) Qtp mà Qtp = A = P.t (0,5đ) ⇒ Q = H P.t ⇒ P = Q H t ( ) (0,5đ) Tính hiệu suất: H = 100% - 30% = 70% (0,5đ) Q 663000.100 = = 789,3(W) (0,5đ) Từ ( ) ( ) : P = H.t 70.1200 Bài 5: (5,0 điểm) a) Mắc hình vẽ RAB = ( R1 + R2 ) R3 ( R1 + R2 )16 = = .(0,5đ) R1 + R2 + R3 R1 + R2 + 16 ⇒ 16 (R1+ R2 )= 8(R1+R2) + 16.8 = 8(R1+R2) + 128 128 ⇒ R1 + R2 = = 16 ⇒ R2 = 16 – R1 (1) (0,5đ) ( R1 + R3 ) R2 ( R1 + 16) R2 = = 7,5 (0,5đ) Nếu đổi chỗ R2 R3 R’AB = R1 + R2 + R3 16 + 16 ⇒ R2 (R1+16) = 7,5.(16+16) = 240 ⇒ R2 (R1+16) = 240 (2) (0,5đ) Thay (1) vào (2) ta có: 162 – R12 = 240 ⇒ R1 = Ω (0,5đ) ⇒ R2 = 12 Ω (0,5đ) U1 U = b) R1 R2 mắc nối tiếp nên I1 = I2 ⇒ R1 R2 U1 R1 = = = U R2 12 Nếu U2 = U2max = 6V U1= 2V (0,5đ) Và U3 = UAB = U1+ U2 = + = 8V < 12V = Umax (0,5đ) Vậy hiệu điện cực đại UAB = 8V (0,5đ) Công suất lớn điện trở là: U AB 82 = = 8W (0,5đ) Pmax = RAB Trên gợi ý đáp án biểu điểm, Học sinh giải theo cách khác Tùy vào làm cụ thể học sinh, giám khảo cho điểm tương ứng ... Khoảng cách xe là: 96 - (v1+v2).t = 96 – (36+28).1 = 32 (km) (0,5đ) b) Thời điểm xe gặp nhau: Khi đó: S1 + S2 = S (0,5đ) ⇒ v1.t + v2.t = 96 (0,5đ) ⇒ 36t + 28t = 96 (0,5đ)... (0,12.460 + 0, 6.4200).(24 − 20) = 135,5 100 − 24 ⇔ m3 90 0 + m4 230 = 135 .(0,5đ) Theo đề : m3 + m4 = 0,18 ⇒ m3 = 0,18 – m4 ⇒ (0,18 – m4) 90 0 + m4 230 = 135 ⇒ m4 = 0,4 (0,5đ) ⇒ m3 = 0,14... 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 (0,5đ) Trọng lượng cột thủy ngân 0,5cm trọng lượng cột chất lỏng D đổ thêm vào Vậy