Phòng giáo dục đào tạo Huyện nga sơn Kỳ thi chän ®éi tun häc sinh giái líp cÊp tỉnh năm học 2009 2010 Môn thi: Vật lý Thời gian làm bài: 150 phút Đề Câu 1(4 điểm): Có hai bình cách nhiệt Bình chứa m = 4kg níc ë nhiƯt ®é t1 = 20o C, b×nh hai chøa m2 = 8kg níc ë nhiƯt ®é t2 = 40oC Ngêi ta trót mét lỵng níc m tõ b×nh sang b×nh Sau nhiƯt độ bình đà ổn định, ngời ta lại trút lợng nớc m từ bình sang bình Nhiệt độ bình cân t 2, =38oC HÃy tính khối lợng m đà trút lần nhiệt độ ổn định t 1, bình Câu (4 điểm): Một cầu kim loại có khối lợng riêng 7500kg/m3 mặt nớc, tâm cầu nằm mặt phẳng với mặt thoáng nớc Quả cầu có phần rỗng tích 1dm3 Tính trọng lợng cầu Hình (Cho khối lợng riêng nớc 1000kg/m3) Câu (4 điểm): Khi ngồi dới hầm, để quan sát đợc vật mặt đất ngời ta dïng mét kÝnh tiỊm väng, gåm hai g¬ng G1 G2 đặt song song G A với nghiêng 45 so với phơng nằm ngang (hình vẽ) I1 B khoảng cách theo phơng thẳng đứng IJ = 2m Một vật sáng AB đứng yên cách G1 khoảng BI m a) Một ngời đặt mắt điểm M cách J khoảng 20cm phơng nằm ngang nhìn vào gơng G2 Xác định phơng, chiều ảnh AB G2 mà ngời nhìn thấy khoảng cách từ ảnh M J Hìn đến M h2 b) Trình bày cách vẽ đờng tia sáng từ điểm A vật, phản xạ gơng đến mắt ngời quan sát C©u (4,0 điểm): Đun sơi ấm nước bếp điện Khi dùng hiệu điện U1=220V sau 5phút nước sôi Khi dùng hiệu điện U2=110V sau thời gian nước sơi? Coi hiệu suất ấm 100% điện trở không phụ thuộc vào nhiệt độ C©u 5: (4,0 điểm): Cho mạch điện hình vẽ Biết R1 = R4 = ; R2 = ; R3 = ; UAB = 12V a) Tính cường độ dòng điện chạy qua R3 hiệu điện hai đầu R1? b) Nếu mắc hai điểm M B vơn kế có điện trở A C R1 D R4 B + R2 R3 M H×n vơ lớn vơn kế bao nhiêu? c) Nếu mắc M B am pe kế có điện trở vô nhỏ số ampekế Đáp án: Đề Câu 2: (4 điểm) Gọi m1, t1 khối lợng nớc nhiệt độ bình Gọi m2, t2 khối lợng nớc nhiệt độ bình (0,5) * Lần 1: Đổ m (kg) nớc từ bình sang bình Nhiệt lợng nớc toả : Q1 = m c (t2 – t1’ ) (0,5) NhiƯt lỵng níc thu vµo Q2 = m1 c (t1’ – t1) Phơng trình cân nhiệt là: Q1 = Q2 m c (t2 – t1’ ) = m1 c (t1’ t1) (0,5) * Lần 2: Đổ m (kg) nớc từ bình sang bình Nhiệt lợng nớc toả : Q1’ = m c (t2’ – t1’ ) (0,5) Nhiệt lợng nớc thu vào Q2 = (m2 m ) c (t2 t2) (0,5) Phơng trình cân b»ng nhiƯt lµ : Q1’ = Q2’ m c (t2’ – t1’ ) = (m2 – m ) c (t2 – t2’) (0,5) Tõ (1) vµ (2) ta cã: m c (t2 – t1’ ) = m1 c (t1’ – t1) m c (t2’ – t1’ ) = (m2 – m ) c (t2 – t2’) Thay sè ta cã: m c (40 – t1’) = 4.c (t1’ – 20) m.c (38 – t1’) = (8 –m) c (40 38) Giải (3) (4) ta đợc: m= 1kg t1 = 240 C (0,5) Câu 3:(4 điểm) Gọi: + V thể tích cầu (0,5) (1) (2) (3) (4) + d1, d trọng lợng riêng cầu nớc (0,5) Thể tích phần chìm nớc : Lực đẩy Acsimet F = V dV (0,5) Trọng lợng cầu P = d1 V1 = d1 (V – V2) (0,5) Khi cân P = F (0,5) dV = d1 (V – V2) 2d1.d V = 2d d Thể tích phần kim loại cầu là: (0,5) d V2 2d 1V - V2 = d d 2d d d1.d V P = d V1 = d d V1 = V – V = Mà trọng lợng Thay số ta có: P = (0,5) (0,5) 75000.10000.10 5,35 N 2.75000 10000 vËy: P = 5,35N (0,5) B1 A1 C©u 4: (4 điểm) 1) Vẽ ảnh (1.0) I1 G I A B J1 A2 B2 M J G2 2) Do tính chất đối xứng ảnh vớiJ vật qua g¬ng ( 0,5 ) J Ta cã: + AB qua gơng G1 cho ảnh A1 B1 (nằm ngang) (0,5) + A1B1 qua gơng G2 cho ảnh A2 B2 (thẳng ®øng cïng chiỊu víi AB) (0,5) Do ®èi xøng BI = B1I B1J = B1I + IJ = + = m (0,5) T¬ng tù : B2J = B1J (®èi xøng) B2M = B2J+ JM = 0,2 + (0.5) 3) Cách vẽ hình Sau xác định ảnh A2B2 nh hình vẽ - Nối A2 với M, cắt G2 J1 - Nối J1 với A1 cắt G1 I1 (0,5) - Nối I1 với A - Đờng AI1J1M đờng tia sáng phải dựng (0,5) Cõu (4điểm) Gọi nhiệt lượng cần đun sôi nước Q U2 Khi dùng hiệu điện U1 thì: Q= t1 R U2 Khi dùng hiệu điện U2 thì: Q= t2 R U1 U 22 Từ hai biểu thức ta có: t1= t2 R R = 7, ( 0,5đ) (0,75đ) (0,75đ) (0,75đ) t U (0,75đ) = =4 t1 U t2=4t1=4.5=20(phút) ( 0,5đ) Bài 4điểm) ) R23=R2+R3=1+2=3( ) R123= R 23 R 3.6 18 2( ) R 23 R U1 R 123 U4 R4 U1 U 0,5đ U1 U U 12 U U 3(V) 4 (0,5đ) (0,5đ) (0,5đ) (0,5đ) A C R1 D R4 B + R2 R3 M H×nh m U1 = =1(A) R 23 UMB=U3+U4 UMB=I3.R3+(U-U1)=1.2+(12-3)=11(V) I3= (0,5đ) ( 0,5đ) 3) Khi mắc ampe kế vào hai điểm M B mạch điẹn đợc mắc nh sau ((R3 // R4)ntR1) // R2 (0,25đ) R1=R4=6 ; R2=1 ; R3=2 ; UAB=12V R34 = 2.6/(2+6) = 1,5 («m) R134 = + 1,5 = 7,5 («m) Rtd = R2 R134 )/ ( R2 +R134) = 7,5 ( 7,5 +1)= 15/17 ( «m) I = 12:15/17 =13,6 (A) I2 = 12/1 = 12(A) I1 = I – I2 = 13,6 – 12 = 1,6 (A) U1 = I1 R1 = 1,6 = 9,6(V) U3 = U4 = U – U1 = 12 – 9,6 = 2,4 (V) I3 = 2,4 : = 1,2 A (0,25đ) (0,25đ) T¹i nót M : I = I2 + I3 = 12 + 1,2 = 13,2 (A) (0,25đ) - Nếu học sinh làm theo cách khác chất kết cho đủ số điểm - Kết khơng có đơn vị sai đơn vị trừ 0,25 cho lỗi tồn thi khơng q 0,5điểm ... =4 t1 U t2=4t1=4.5=20(phút) ( 0,5đ) Bài 4điểm) ) R23=R2+R3=1+2=3( ) R 123= R 23 R 3.6 18 2( ) R 23 R U1 R 123 U4 R4 U1 U 0,5đ U1 U U 12 U U 3(V) 4... 12 U U 3(V) 4 (0,5đ) (0,5đ) (0,5đ) (0,5đ) A C R1 D R4 B + R2 R3 M H×nh m U1 = =1(A) R 23 UMB=U3+U4 UMB=I3.R3+(U-U1)=1.2+(12-3)=11(V) I3= (0,5đ) ( 0,5đ) 3) Khi mắc ampe kế vào hai điểm... làm theo cách khác chất kết cho đủ số điểm - Kết khơng có đơn vị sai đơn vị trừ 0,25 cho lỗi tồn thi khơng q 0,5điểm