- ðể khi quạt quay, không ñiểm nào trên sàn bị sáng loang loáng thì bóng của ñầu mút cánh quạt chỉ in trên tường và tối ña là ñến chân tường C và D. Học sinh giải bằng các cách khác có [r]
(1)UBND HUYỆN HƯỚNG HĨA PHỊNG GD&ðT -
KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP THCS NĂM HỌC 2013 - 2014
Môn: Vật lí
Thời gian: 150 phút ( khơng kể thời gian giao đề) (ðề có câu, 01 trang)
-Câu 1: (2 điểm)
Một ống chữ U có tiết diện 1,2cm2 chứa thủy ngân; nhánh bên trái có cột chất lỏng khối l−ợng riêng D1 cao 9cm, nhánh bên phải, cột chất lỏng khối l−ợng riêng D2, 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 l−ợng riêng D1 D2 Biết khối l−ợng riêng thủy ngân 13,6g/cm3
Câu 2: (2 điểm)
Một người có chai nước cất để bàn phịng Một ngày mùa hè có nhiệt độ 350C, người cần 200g nước cất có nhiệt độ 200C để pha thuốc tráng fim, người lấy nước đá tủ lạnh ñể pha với nước cất Nước ñá có nhiệt độ âm 100C có khối lượng riêng D = 920kg/m3
1 ðể có 200g nước 200C phải lấy gam: nước cất, nước ñá Tủ lạnh ñó cho viên ñá có kích thước 2x2x2cm dùng viên trọn vẹn Vậy người giải cho hợp lý nhất?
Cho biết: Nhiệt dung riêng nước c0 = 4,2KJ/kg.ñộ; nước ñá c1=2,1KJ/kg.độ; nhiệt nóng chảy nước đá 00C λ= 335KJ/kg
Câu 3: (2 ñiểm)
Trong mạch điện (hình vẽ) cho biết đèn: ð1: 6V- 6W; ð2: 12V-6W; ð3: 1,5W
Khi mắc hai ñiểm A,B vào hiệu ñiện U đèn sáng bình thường Hãy xác định:
Hiệu ñiện ñịnh mức ñèn ð3, ð4, ð5 Công suất tiêu thụ mạch, biết tỉ số cơng suất định mức hai đèn cuối 5/3
Câu 4: (2 ñiểm)
Người ta dự định đặt bóng điện trịn bốn góc trần nhà hình vng, cạnh 4m quạt trần ñúng trần nhà Quạt trần có sải cánh (khoảng cách từ trục quay ñến ñầu cánh) 0,8m Biết trần nhà cao 3,2m tính từ mặt sàn Em tính tốn cách treo quạt để quạt quay khơng có điểm mặt sàn bị sáng loang lống Câu 5: (2 điểm)
Một bếp điện gồm hai dây xoắn lị xo giống mắc nối tiếp song song a/ Tính điện trở bếp hai trường hợp Cho biết dây dài 4m, tiết diện 0,1mm2, ñiện trở suất dây 1,1.10-6Ωm
b/ Hãy so sánh nhiệt lượng tỏa thời gian, mắc dây xoắn theo hai cách khác
Hết
Họ tên thí sinh: ……… Chữ ký giám thị
SBD:………
(2)HƯỚNG DẪN CHẤM HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ 2013 - 2014
Câu 1: (2 điểm)
Khi mc thy ngân hai nhánh ống ngang nhau, trọng l−ợng hai cột chất lỏng nhau, đó:
D2 =
8D1 0.5 ®iĨm
Đổ thêm chất lỏng, cột chất lỏng D2 cao thêm đợc: h =
S V
= 10,
1, = 8,5 (cm) 0.5 ®iĨm
Nh− mực thuỷ ngân ống chứa chất lỏng D1 dâng lên so với mức thủy ngân ống chứa chất lỏng D2 là: (8+8,5) - (9+7) = 0,5cm
Trọng l−ợng cột thủy ngân 0,5cm trọng l−ợng cột chất lỏng D2 đổ thêm vào Vậy khối l−ợng riêng chất lỏng D2 là:
D2 = 13,6.0,
8, = 0,8 (g/cm
3) hay D2 = 800kg/m3
0.5 điểm Khối lợng riêng cđa chÊt láng D1 lµ:
D1 =
9D2 D1 xÊp xØ 710 kg/m
3
0.5 điểm * Học sinh làm theo cơng thức tính áp suất chất lỏng, cho điểm tối đa Cõu 2: (2 ủiểm)
1 Gọi m khối lượng nước ñá →(200-m) khối lượng nước cất, ta có phương trình cân nhiệt:
m[ [c1 0−(−10)]+λ +c0 (20−0)]=(200−m)c0(35−20) 0.5 ®iÓm … ↔ 503m = 12600 → m ≈ 25g 0.5 ®iĨm Vậy phải lấy 25g nước ñá 175g nước cất ñể pha ñược 200g nước 200C Khối lượng viên nước ñá: m = 2.2.2.10-6.920 = …… = 7,36g
Vậy phải dùng viên nước đá (vì viên khơng ñủ làm lạnh…) ñó nước ñá dư
7,36g.4 – 25 = 4,44g 0.5 ®iĨm
Theo kết để có 200g nước 200C m’/m = nên để có nước nhiệt độ 200C ta phải lấy thêm lượng nước cất 7.4,44 ≈ 31g
Làm lãng phí cịn hiệu để nước nóng q, làm hỏng
phim 0.5 ®iĨm
Câu 3:(2 điểm)
Dịng định mức ð1, ð2 là: 0.5 ®iĨm I1 = 6/6 = 1A; I2 = 6/12 = 0,5A
Dòng qua ð3 là: I3 = I1 - I2 = 0,5A chạy từ C→D Hiệu ñiện ñịnh mức ð3, ð4, ð5 là:
U3 = P3/I3 = 1,5/0,5 = 3V
U4 = U1 + U3 = + = 9V 0.5 ®iĨm U5 = U2 - U3 = 12 - = 9V
2 Cơng suất định mức ð4, ð5 là: P4 = I4U4 = 9I4 ; P5 = I5U5 Với I5 = I4 + I3 = I4 + 0,5 → P5 = (I4 + 0,5)9 = P4 + 4,5
Theo ñầu bài: P5/P4 = 5/3 (*)
Giải (*) được: P4 = 6,75W; P5 = 11,25W; Cơng suất tồn mạch: 31,5W 0.5 ®iĨm
(3)Câu 4: (2 ñiểm)
- ðể quạt quay, khơng điểm sàn bị sáng loang lống bóng đầu mút cánh quạt in tường tối ña ñến chân tường C D 0,25 điểm
- Vì nhà hình hộp vng ta xét trường hợp cho bóng, bóng cịn lại tương tự (xem hình vẽ) Vẽ ñược hình- 0,25 ñiểm
- Gọi L ñường chéo trần nhà: L = = 5,7m Khoảng cách từ bóng điện đến góc chân tường ñối diện: S1D = H2 +L2 = (3,2)2 +(4 2)2 =6,5m 0,25 ñiểm T ñiểm treo quạt, O tâm quay cánh quạt, A, B ñầu mút cánh quạt quay
Xét
IT OI S S
AB có ta IS
S =
∆
3
1 0,25 ñiểm
⇒OI = m
L H R IT S S
AB
45 , ,
2 , , 2
3
= =
= 0,50 ñiểm
Khoảng cách từ quạt ñến ñiểm treo: OT = IT – OI = 1,6 – 0,45 = 1,15m 0,25 ñiểm Vậy quạt phải treo cách trần nhà tối ña 1,15m 0,25 ñiểm Câu 5: (2 ñiểm)
Trên ñây phương án giải Học sinh giải cách khác có kết đúng, logic cho điểm tối ña
a ðiện trở dây xoắn: R l s
ρ
= = 6
4
1,1.10 44 0,1.10
−
− = (Ω)
- Khi hai dây mắc nối tiếp: R1 = 2R = 88(Ω)
- Khi hai dây mắc song song: R2 =
2
R
= 22 (Ω) b Vì hiệu điện đặt vào hai bếp khơng đổi nên: - Khi mắc nối tiếp hai dây xoắn:
Q1= I21.R1.t =
2
1
U
R t (1)
- Khi mắc song song hai dây xoắn: Q2= I22.R2.t =
2
1
U
R t (2)
Lập tỉ số (2)/(1), ta ñược:
Q Q =
Vậy mắc song song nhiệt lượng tỏa lớn mắc nối tiếp lần
0,50 ñ 0,25 ñ 0,25 ñ
0,25 ñ
0,25 ñ