PHỊNG GD&ĐT HUYỆN HOẰNG HĨA ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP VỊNG NĂM HỌC 2015-2016 MƠN THI: VẬT LÝ Ngày thi: 01/12/2015 Thời gian: 150 phút ( Không kể thời gian giao đề) Câu 1: (2điểm) Hà có việc cần vội ga Hà với vận tốc 6km/h chờ 24 phút có xe bt đến trước cửa nhà mình, đến ga với vận tốc 30km/h Hỏi Hà nên chọn cách để đến ga sớm ?(bỏ qua thời gian lên xuống xe) Câu 2: (4điểm) Trong bình cách nhiệt giống chứa lượng dầu có nhiệt độ ban đầu Đốt nóng thỏi kim loại thả vào bình thứ Sau bình thứ thiết lập cân nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ hai Sau bình thứ hai thiết lập cân nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ ba Hỏi nhiệt độ dầu bình thứ ba tăng dầu bình thứ hai tăng 50C bình thứ tăng 200C? (Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường ) Câu 3: (3điểm) Một vật có khối lượng M = 5g, thể tích V = 10cm nối với bi thép sợi dây nhẹ không dãn, thả vào cốc nước đủ sâu Khi cân thể tích vật mặt nước Tính khối lượng hịn bi thép Biết khối lượng riêng nước thép Dn = 1000kg/m _ + Dth = 7800kg/m U Câu 4: (5 điểm) R1 1.Cho mạch điện hình vẽ Biết r = Ω , R1, R2 biến trở B A a Điều chỉnh biến trở R2 cơng suất lớn nhất, r cơng suất R2 lần cơng suất R1 Tìm R1? b Thay R2 bóng đèn đèn sáng bình thường, cơng suất R2 đoạn mạch AB lớn Tính cơng suất hiệu điện định mức đèn? Biết U =12V 2.Một bếp điện gồm hai điện trở R1,R2 hiệu điện , dùng R1 nước ấm sơi sau 15 phút Dùng R2 thời gian 30 phút nước ấm sơi Nước ấm sơi sau điện trở mắc : a, R1 song song R2 b, R1 nối tiếp R2 Coi điện trở không thay đổi theo nhiệt độ Câu 5: (4điểm)Hai gương phẳng AB CD đặt song song cách đoạn a = 10 cm có mặt phản xạ hướng vào Điểm sáng S đặt cách hai gương, mắt người quan sát đặt M cách hai gương hình vẽ Biết AB = CD = 70 cm, SM = 80 cm 1.Vẽ đường tia sáng từ S đến M sau phản xạ gương AB hai lần gương CD lần? Nêu cách vẽ? 2.Xác định số ảnh S mà mắt người quan sát thấy được? Câu 6: (2điểm) Cho linh kiện, thiết bị: điện trở có giá trị R0 biết, biến trở có điện trở phân bố theo chiều dài, điện trở Rx , ampe kế có điện trở, nguồn điện (chưa biết hiệu điện thế), dây dẫn, thước đo chiều dài Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định giá trị điện trở Rx Hết Họ tên thí sinh: ……………………………………… Số báo danh: ………… Giám thị coi thi khơng giải thích thêm CÂU Câu (2điểm) Câu (4điểm) HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI LỚP VÒNG MÔN : VẬT LÝ NỘI DUNG Gọi khoảng cách từ nhà Hà đến ga s (s>0) - Nếu bộ, Hà đến ga sau thời gian : t1 = s/6 - Nếu chờ xe buýt, Hà đến ga sau thời gian : t = ( 24/60 ) + ( s/30 ) - Để so sánh t1 t2 , ta xét hiệu: t = t1 – t2 = s/6 – ( 24/60 + s/30 ) = 2s/15 – 0,4 - Ta thấy: +Nếu t > (tức t > t2 ) ↔ s > km Tức nhà xa ga 3km nên chờ xe buýt đến ga sớm + Nếu t0) Xét hệ vật bi thép Khi hệ cân ta có: 10(M + m) = 10Dn( V + 0,25 0,5 1,5 R1.R2 R (r + R1 ) + r.R1 = R1 + R2 R1 + R2 _ + U R1 A r R2 B CÂU NỘI DUNG - Dịng điện mạch chính: I= ĐIỂM U U ( R1 + R2 ) = R R2 ( r + R1 ) + r.R1 Từ hình vẽ ta có: U2= UAB=I.RAB= UR1 R2 R2 (r + R1 ) + r.R1 0,25 U R12 R2 U 22 - Công suất R2 : P2= = R2 R2 ( r + R1 ) + rR1 0,25 Vận dụng bất đẳng thức cơsi ta có: U R12 R2 U R12 R2 U R1 = P2 = ≤ R2 (r + R1 ).rR1 4r (r + R1 ) R2 ( r + R1 ) + rR1 rR1 U R1 Vậy P2max = Khi R2(r +R1) = rR1 => R2 = r + R1 4r (r + R1 ) P1 R2 U2 = => AB = P2 R1 U AB R2 => = => R1=3R2 R1 Từ (1) (2) Giải ta có: R2= Ω ; R1= Ω 0,25 (1) 0,25 Mặt khác theo ta có: (2) 0,5 0,25 b Thay R2 đèn Từ sơ đồ mạch điện ta có: Cường độ dịng điện mạch I = U r + RAB Công suất AB: PAB= I2.RAB => PAB= 0,25 2 U RAB U RAB U = ≤ (r + RAB ) 4r.RAB 4r U2 => PABmax= Khi r=RAB = Ω 4r R1.Rd Rd Mặt khác RAB= = Ω => =3 => Rđ = Ω R1 + Rd + Rd P U2 Do Rđ = R1 => Pđ=P1= AB = =3W 8r U Mặt khác RAB= r => Ud=UAB= =6V 2.(2đ) Ta có Q = P.t = 0,25 0,5 0,25 0,5 0,25 U t (1) R Trong Q nhiệt lượng cần để đun nước sôi ,R điện trở ,t thời gian đun sôi nước , U hiệu điện hai đầu điện trở R Q U2 U2 Khi dùng R1 Q = t1 => = (2) t1 R1 R1 Q U2 U2 Khi dùng R2 Q = t2 => = (3) t R2 R2 0,25 0,25 0,25 CÂU NỘI DUNG a, Khi R1// R2 Q = ĐIỂM Q U 1 U t => t = = U2 ( + ) (4) R1 R2 Rtd Rtd 2 0,25 Từ (2), (3) (4) ta có : Q Q Q 1 1 + = U2 ( + ) = t => = + (5) t1 t R1 R2 t t1 t 1 1 + = Thay số = => t = 10 phút, t 15 30 10 0,25 0,25 b, R1 nt R2 R = R1 + R2 U2 U2 U2 Từ (1) Ta có R = t; R1 = t1 ; R2 = t2 Q Q Q 0,25 U2 U2 U2 Thay vào (6) t = t1 + t2 => t = t1 + t2 Q Q Q Thay số t = 15 + 30 = 45 phút 0,25 Câu (4điểm) a,(2đ) - Vẽ hình S3 Nêu cách vẽ: S1 - Lấy S1 đối xứng với S qua AB K B A I1 S - Lấy S2 đối xứng với S1 qua CD M - Lấy S3 đối xứng với S2 qua AB D I2 C S2 - Nối S3 với M cắt AB K - Nối S2 với K cắt CD I2 - Nối S1 với I2 cắt AB I1 - Nối S , I1 , I2 , K , M ta đường tia sáng từ S tới M sau phản xạ gương AB hai lần gương CD lần Giải thích đường tia sáng : SI1I2KM b,(2đ) Sn a Xét ánh sáng từ S tới AB trước ta có tạo ảnh sau: S S1 S2 S3 … Sn Ta có:SS1 = a S1 SS2 = 2a A K B SS3 = 3a S M … C D SSn = na S2 Mắt nhìn thấy ảnh Sn ánh sáng phản xạ AB K vào mắt AK ≤ AB ∆ SnSM ∞ ∆ Sn AK ⇒ S n A = AK ⇒ S n S SM Câu6 a = 70 = na 80 na − suy n = Xét ánh sáng từ S tới CD trước ta có kết tương tự Vậy mắt đặt M nhìn thấy 2n = ảnh S -Thiết kế mạch điện mạch cầu hình vẽ 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5 CÂU (2điểm) NỘI DUNG ĐIỂM 1,0 Rx R0 A R1 R2 Giải thích Điều chỉnh chạy biến trở tới vị trí ampe kế số đo chiều dài hai phần biến trở R1 R2 l1 l2 ta có: - R1 R0 l1 l = = → Rx = R0 R2 Rx l2 l1 ( Học sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa) 0,5 0,5