Khi ®æ dÇu lªn mÆt níc ngËp toµn bé khèi gç.[r]
(1)Phòng GD - ĐT Văn Giang Đề thi chọn HSG năm học 2010 - 2011
Tr ờng THCS Mễ Sở Môn thi Vật lí lớp ( Thời gian 120phút) GVra : Dng Ngc ip
Bài1:(2,0điểm) Một khối gỗ hình lập phơng cạnh a =8cm nớc
a Tìm khối lợng riêng gỗ Biết khối lợng riêng nớc D1= 1000kg/m3 khối gỗ chìm
trong nớc 6cm
b Tỡm chiều cao lớp dầu có khối lợng riêng D2 = 600kg/m3 đổ lên mặt nớc cho ngập
hoàn toàn khối gỗ
Bi2:(2,0im) Bỏ 25g nớc đá 00C vào cốc nhôm chứa 0,4kg nớc 400C.
a Khi khối lợng cốc không đáng kể trao đổi nhiệt có nớc nớc đá nhiêt độ cuối cốc bao nhiêu?
b Khi nhiệt lợng tỏa môi trờng 20% sau cân nhiệt cốc nhơm có nhiệt độ 350C cốc nhơm có khối lợng bao nhiêu?
Bài3:(3,5điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ : UAB= 12V,
R3= R4 =R5 =2 Ω ,
am pe kế dây nối có điện trở khơng đáng kể a Khi K1 mở , K2 đóng am pe kế A 3A Tính R2
b Khi K1 đóng , K2 mở am pe kế A1 2A Tính R1
c Khi K1 , K2 đóng thi am pe kế bao nhiêu?
Bài4:(2,5điểm) Hai gơng phăng giao O có mặt phản xạ hợp với góc Trên
mặt phẳng phân giác góc có nguồn sáng điểm S cách O khoảng a không đổi
Chứng minh khoảng cách ảnh ảo ( qua gơng thứ , qua gơng thứ hai ) có giá trị nh trờng hợp = 600 = 1200
Phòng GD & ĐT Văn giang đáp án đề thi học sinh giỏi
Tr êng thcs mƠ së M«n VËt lÝ Năm học 2010-2011
Bi1(2im) a Th tớch phần gỗ ngâp nớc : V0 = Sđáy.h = a2.h = 82.6 = 384 (cm3) = 384.10-6(m3)
Theo điều kiện vật khối lợng phần nớc bị chiếm chỗ khối lợng khối gỗ Ta có :
(2)Khối lợng riêng gỗ : D0 =
m0
V mµ V= a
3 = 83 =512cm3 = 512.10-6m3
D0 =
0,834
512 10−6 =0,75.10
3(kg/m3) = 750(kg/m3) (0,5®)
b Khi đổ dầu lên mặt nớc ngập toàn khối gỗ Gọi chiều cao phần gỗ nằm dầu x (m) (cũng chiều cao lớp du vo )
Lúc khối gỗ nằm cân dới tác dụng trọng lợng khối gỗ P hai lực đẩy Acsimét nớc dầu F1 F2 Ta có : P = F1 + F2 (0,5đ)
Vì P = 10D0 a3 = 10 750 (0,08)3 =3,84 (N)
F1 = V1.d1= a2.(a-x).d1 = (0,08)2(0,08 – x).10000 = 84(0,08 – x)
F2 = V2.d2 = a2xd2 = (0,08)2(0,08- x).6000 = 38,4x
Suy : 3,84 = 64(0,08 – x) +38,4x => x=0,05 (m) =5cm (0,5®) V Ëy chiỊu cao cđa lớp dầu 5cm
Bi2(2im) a Gi nhit độ cuối cốc nớc t0 X
Tính thử : Nhiệt lợng toả 0,4kg nớc hạ nhiệt độ từ 400C xuống 00C :
Q1’ = c1m1(40- 0) = 4200 0,4 40 = 67200(J)
Nhiệt lợng thu vào 0,025kg nớc đá nóng chảy hồn tồn 00C là:
Q0 = λm2 = 3,4.105 0,025 = 8500(J)
So s¸nh : Q1’ > Q0 nên t0X > 00C (0,5đ)
Ta có : Nhiệt lợng toả 0,4kg nớc từ 400C đến t0 X :
Q1 = c1m1(40 - t0X) = 4200 0,4 (40 – t0X) = 67200 – 1680t0X (J)
Nhiệt lợng thu vào 0,025kg nớc đá nóng chảy hoàn toàn 00C là:
Q0 = 8500(J)
Nhiệt lợng thu vào 0,025kg nớc tăng nhiệt độ từ 00C đến t0 X :
Q2 = c1m2(t0X- 0) = 4200 0,025 t0X = 105t0X(J)
Theo phơng trình c©n b»ng nhiƯt : Q1 = Q0 + Q2
67200 – 1680t0
X = 8500 + 105t0X => t0X = 32,90C (0,5®)
b Gọi khối lợng cốc nhôm mX(kg)
Nhiệt lợng thu vào 0,025kg nớc đá nóng chảy 00C : Q
0 =8500(J)
Nhiệt lợng thu vào 0,025kg nớc tăng từ 00C đến 350C là: Q
2= 3675(J)
Nhiệt lợng có ích để nớc đá nóng lên Qi = Q0+Q2 = 12175(J) (0,5đ)
Nhiệt lợng toàn phần toả cốc níc lµ: QTP = 15218,75(J)
Vµ QTP = (c1m1+c3mX)(40 – 35) = 8400 + 4400mX
Suy khối lợng cốc nhôm : mX = 1,55(kg) (0,5®)
Bài3(3,5điểm) a Khi K1mở K2 đóng Ta có R34// K2 mà RK = => I34 =0 nên tháo bỏ R34
M¹ch cßn R2 nt R5 Sè chØ cđa ampe kÕ (A) lµ IAB = 3A => RAB = 4Ω => R2 =2Ω (1,0®)
b Khi K1 đóng K2 mở Ta có [(R2nt R3)//R1] nt R4 nt R5
Sè chØ am pe kÕ (A1) qua R1 lµ I1 = 2A
RAB = 4R1
4+R1
+4 (Ω) ; IAB = I1 + I2 vµ I2= U1
R23
= R1
2 (A) (0,75®)
IAB = +
R1
2 (A) => UAB = (2 +
R1
2 )( 4R1
4+R1
+4) R12 + 3R1 – =
Tìm đợc R1= 1Ω (0,75đ)
c Khi K1 , K2 đóng Ta có {[(R3//R4)ntR1]//R2}ntR5
Tính đơc RAB = 3Ω ; Số ampe kế (A)là IAB = 4A
Sè chØ cđa am pe kÕ (A1)lµ I1 = 2A (1,0đ)
Bài4(2,5điểm) Cả trờng hợp = 600 vµ = 1200
Víi S1 ảnh S qua gơng M , S2 ¶nh cđa S qua g¬ng N
Ta có S , S1 , S2 nằm đờng trịn tâm O bán kính OS = a (0,5đ)
(3)(1,0®)
- Khi = 600 ta cã : gãcS
1OS2= gãc S1OM + gècMON +gãc NOS2
= α
2+α+
α
2=2α =1200 (0,5®) - Khi =1200 ta cã : gãcS
1OS2 = gãcS1OS3 +gãcS3OS2 = = 1200
- Hai đờng trịn có bán kính dây cung có góc tâm nhau. - Vậ y giá trị S
1S2 không đổi (0,5đ)