ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN VẬT LÍ Thời gian 150 phút Phần lí thuyết Câu 1: Người ta bỏ một cái lọ thuỷ tinh bên trong có chứa nước vào một cái xoong nước, rồi đun nước trong xoong. Hỏi khi nước trong xoong sôi thì nước trong lọ có sôi lên hay không? Hãy giải thích? Phấn tự luận: Bài 1: Một hỗn hợp gồm ba chất lỏng khơng có tác dụng hóa học với nhau, có khối lượng lần lượt là m 1 = 1kg; m 2 = 2kg; m 3 = 3kg. Biết nhiệt dung riêng và nhiệt độ của chúng lân lượt là c 1 = 2000J/kg.K; t 1 = 10 0 C; c 2 = 4000J/kg.K; t 2 = 10 0 C; c 3 = 3000J/kg.K; t 3 = 50 0 C. Hãy tìm: a. Nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng nhiệt; b. Nhiệt lượng để làm nóng hỗn hợp từ điều kiện ban đầu đến 40 0 C. Bài 2: Lúc 6h, hai xe cùng xuất phát từ hai điểm A và B cách nhau 24 km, chúng chuyển động thẳng đều và cùng chiều từ A về B. Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc 42 km/h, xe thứ hai với vận tốc 36 km/h. a) Tìm khoảng cách giữa hai xe sau 45 phút kể từ lúc xuất phát. b) Hai người có gặp nhau không? Nếu có chúng gặp nhau lúc mấy giờ? đâu? Bµi 3: Cho hƯ thèng nh h×nh vÏ VËt 1 cã träng lỵng P 1 , vËt 2 cã träng lỵng P 2 . Mçi rßng räc cã träng lỵng lµ 1N. Bá qua ma s¸t Khèi lỵng cđa thanh AB vµ c¸c d©y treo. - Khi vËt 2 ®ỵc treo ë C víi AB = 3CB th× hƯ thèng c©n b»ng. - Khi vËt 2 treo ë D víi AD = DB , mn hƯ c©n b»ng ph¶i treo nèi vµo vËt 2 mét vËt thø ba cã träng lỵng P 3 = 5N. TÝnh P 1 , P 2 . Bài tập 4: Hai quả cầu đặc có thể tích mỗi quả là V = 100cm 3 , được nối với nhau bằng một sợi dây nhẹ không co giản thả trong nước (xem hình). Khối lượng quả cầu bên dưới gấp 4 lần quả cầu khối lượng bên trên. Khi quả cầu cân bằng thì 1/2 thể tích quả cầu bên trên bò ngập trong nước. Hãy tính: a) Khối lượng riêng của các quả cầu. b) Lực căng sợi dây. Khối lượng riêng của nước D = 100kg/m 3 . Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ. 1 A B C 1 2 D R 1 R 6 R 3 R 4 R 5 R 2 U A B + - R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = R 5 = 5 Ω ; R 6 = 6 Ω U = 6V. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R 4 Đáp án Phần lí thuyết Câu 1. Khi nước trong soong sôi thì nước trong lọ chỉ nóng lên mà không sôi được. Thực vậy muốn cho nước sôi mà chỉ đun nóng nó đến 100 0 C thì chưa đủ, mà còn phải truyền cho nó một nhiệt lượng lớn nữa đe åchuyển thành hơi nước. Khi nước trong xoong sôi và trong soong có sự cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước trong soong và trong lọ bằng nhau (100 0 C), khi đó không thể có sự tiếp tục chuyển nhiệt từ nước ở soong vào nước trong lọ và như vậy nước trong lọ chỉ nóng lên chứ không sôi được. Phấn tự luận: Bài 1: Gọi t là nhiệt độ sau khi hỗn hợp cân bằng * Nhiệt lượng thu vào để m 1 nóng lên là Q tv = m 1 c 1 ( t – 10 0 ) * Nhiệt lượng thu vào để m 2 nóng lên là Q tv = m 2 c 2 ( t – 10 0 ) * Nhiệt lượng tỏa ra của m 3 là Q tr = m 3 c 3 (50 – t) Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có Q tv = Q tr hay m 1 c 1 ( t – 10 0 ) + m 2 c 2 ( t – 10 0 ) = m 3 c 3 (50 – t) suy ra t = (m 1 c 1 10 0 + m 2 c 2 10 0 + m 3 c 3 50 0 ): (m 1 c 1 + m 2 c 2 + m 3 c 3 ) = 30 0 Bài 2: Gọi P là trọng lượng của ròng rọc.Trong trường hợp thứ nhất khi thanh AB cân bằng ta có: 3 1 2 == AB CB P F Mặt khác ròng roc độg cân bằng ta còn có 2 2 1 1 PP FPPF + =⇒+= thay vào phương trình trên ta được: 3 1 2 2 1 = + P PP hay 3(P + P 1 ) = 2P 2 (1) Tương tự cho trường hợp thứ 2 khi P 2 treo ở D, P 1 và P 3 treo ở ròng rọc động. Lúc này ta có: 2 A B C 1 2 D P 1 P 2 F F P 2 F’ A P 1 T T F A 2 1' 2 == AB DB P F Mặt khác ta có 2F’ = P + P 1 + P 3 2 ' 31 PPP F ++ =⇒ Thay vào phương trình trên ta được: 2 1 2 2 31 = ++ P PPP hay P + P 1 + P 3 = P 2 (2) Giải phương trình ( 1) và (2) =+ =+ ⇔ =++ =+ 21 21 231 21 6 233 2)(3 PP PP PPPP PPP Giải ra ta được: P 1 = 9N; P 2 = 15N. Bài 3: Hai quả cầu có cùng thể tích V , mà P 2 = 4P 1 suy ra khối lượng riêng: D 2 = 4D 1 (1) Xét hệ hai quả cầu: Trọng lực bằng lực đẩy Acsimet: P 1 + P 2 = F A + F’ A suy ra D 1 + D 2 = 3/2D….(2) Từ (1) và (2) suy ra: D 1 = 3/10D = 300 ( Kg/m 3 ) D 2 = 4D = 1200 ( Kg/m 3 ) * Mỗi quả cầu chòu tác dụng của 3 lực: Trong lượng, sức căng của dây, lực đẩy Acsimet. * Quả cầu trên đứng cân bằng nên: F’ A = P 1 +T’ * Quả cầu dưới đứng cân bằng nên : F 2 = F A + T đây:F A = V.D.10; F’ A = F A /2; P 2 = 4P 1 Vậy T = 0,2N 3 . ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN VẬT LÍ Thời gian 150 phút Phần lí thuyết Câu 1: Người ta bỏ một cái lọ thuỷ tinh bên trong có. R 6 = 6 Ω U = 6V. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R 4 Đáp án Phần lí thuyết Câu 1. Khi nước trong soong sôi thì nước trong lọ chỉ nóng lên mà