a Tính nhiệt độ cân bằng nếu thả một vật bằng nhôm khối lượng 100 gam được nung tới 1000C.. b Làm lại thí nghiệm, nếu thả vào nhiệt lượng kế trên một hợp kim gồm đồng và nhôm có khối lượ[r]
(1)PHÒNG GD & ĐT CƯM’GAR ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN MÔN: VẬT LÝ NĂM HỌC: 2012-2013 Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề Bài 1: (3 điểm) Một ống thép hình trụ có chiều dài l = 20 cm, đầu bịt kín lá thép mỏng có khối lượng không đáng kể (được gọi là đáy) Tiết diện vành ngoài ống là S = 10 cm2, vành là S2 = cm2 Biết khối lượng riêng thép Dt = 7800 kg/m3 và nước là Dn = 1000 kg/m3 a) Hãy xác định chiều cao phần ống thả ống xuống bể nước sâu (đáy quay xuống dưới)? b) Khi làm thí nghiệm, sơ ý đã làm rơi ít nước vào ống nên cân bằng, ống khỏi mặt nước đoạn h = cm Hãy xác định khối lượng nước có ống? Bài 2: (4 điểm) Hai điểm A và B cách 700m Xe I khởi hành từ A chuyển động thẳng đến B với vận tốc v1 Cùng lúc đó xe II khởi hành từ B chuyển động thẳng với vận tốc v2 Cho biết: - Khi xe II chuyển động trên đường AB phía A, hai xe gặp sau 50s - Khi xe II chuyển động trên đường AB xa A, hai xe gặp sau 350s a) Tìm v1 và v2 b) Tìm khoảng cách ngắn hai xe, xe II chuyển động trên đường vuông góc với AB và thời gian có khoảng cách đó kể từ lúc khởi hành Bài 3: (4 điểm) Cho nhiệt lượng kế đồng có khối lượng 100 gam chứa 200 gam nước 200C a) Tính nhiệt độ cân thả vật nhôm khối lượng 100 gam nung tới 1000C b) Làm lại thí nghiệm, thả vào nhiệt lượng kế trên hợp kim gồm đồng và nhôm có khối lượng 500 gam nung tới 1600C thì nhiệt độ cân là 600C Tính khối lượng nhôm và đồng có hợp kim ( Biết đồng, nước và nhôm có nhiệt dung riêng là C1 = 380J/kgK, C2 = 4200J/kgK và C3 = 880J/KgK) Bài 4: (3 điểm) Dây ni kê lin có ρ1 = 4,4.10-7Ωm, dài 1m, tiết diện mm 2, chịu cường độ dòng điện tối đa là 10A Dây nicrôm có ρ2 = 4,7.10-7Ωm, dài 2m, tiết diện 0,5mm2 và chịu cường độ dòng điện tối đa là A a) Dây nào có điện trở lớn và lớn bao nhiêu lần b) Tìm hiệu điện định mức cho đoạn mạch với hai dây này mắc nối tiếp, song song Bài 5: (4 điểm) Cho mạch điện hình vẽ (H.1) Trong đó U = 6V , bóng đèn có điện trở Rđ = 2,5 Ω và hiệu điện Uđ = 4,5V MN là dây điện trở đồng chất, tiết diện Bỏ qua điện trở dây nối và Đ ampe kế 1) Điều chỉnh C để đèn sáng bình thường, đó Ampe kế I = 2A X a) Tính cường độ dòng điện qua đèn và nhiệt lượng C tỏa trên dây tóc bóng đèn thời gian 20s? b) Xác định tỉ số MC ? NC A 2) Dịch chuyển C tới vị trí C’ cho tỉ số NC’= 4MC’ Khi đó ampe kế bao nhiêu? Độ sáng bóng đèn thay đổi nào so với trước? Bài 6: (2 điểm) Cho vật sáng AB đặt trước gương phẳng G hình vẽ (H.2) a) Vận dụng tính chất, vẽ ảnh vật sáng qua gương phẳng? b) Giữ yên đầu A, quay đầu B vật (ra xa gương), cho AB vuông góc với gương Hãy vận dụng Định luật phản xạ ánh sáng vẽ ảnh vật sáng qua gương và nêu (H.2) đặc điểm ảnh? HẾT M N (H.1) U B A G (2) HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN NĂM HỌC: 2012-2013 MÔN : VẬT LÝ – LỚP PHÒNG GD & ĐT CƯM’GAR Bài/ Câu Bài 1: Câu a: Nội dung trình bày a) Khi thả ống thép xuống bể nước, ống thép chịu tác dụng lực: Trọng lực: P = dt Vt = 10.Dt l ( S1 – S2) Lực đẩy Ácsimét: FA= dn VC = 10.Dn S1 hC Khi ống thép lơ lửng nước (H.1) ta có: P = FA Hay: 10.Dt l ( S1 – S2) = 10.Dn S1 hC ⇒ hC = Dt l(S − S 2) = Dn S1 7,8 20(10 − 9) =15 , 6( cm) 10 * Chiều cao phần ống thép là: hN= l – hC = 20 – 15,6 = 4,4 (cm) Điểm 3.0 điểm 0,25đ 0,25 đ 0,25đ 0,25đ 0,50đ 0,50đ Câu b: h’c h C (H.2) (H.1) b) Khi ống có chứa m kg nước (H.2) Ta có: P + Pn = F’A ⇔ 10.Dt l ( S1 – S2) + 10 m = 10.Dn S1 h’C ⇒ m = Dn S1 h’C - 10 D t l( S1 − S2 ) = 10.10-4 18.10-2 103- 15,6.10-2 10 ⇒ m = 0,180 - 0,156 = 0,024 (kg) Bài 2: Câu a: Câu b: a) Tính vận tốc v1 và v2: *A *B (H3 Vẽ sơ đồ hình bên(H3) ) - Khi xe II phía A và gặp ta có phương trình quảng đường xe: s1 + s2 = AB hay: v1t1 + v2t1 = AB (1) - Khi xe II xa A thì xe I phải đuổi kịp xe II ta có phương trình: s’1= AB + s’2 hay: v1t2 = AB + v2t2 (2) Thay AB, t1 và t2 vào (1) và (2) ta có hệ phương trình: 700 = 50 v1 + 50 v2 700 = 350 v1 – 350 v2 - Giải hệ PT ta có v1 = 8m/s; v2 = m/s b) Tính khoảng cách cực tiểu xe xe II CĐ vuông gốc với A: - Giả sử xe II đoạn đường BC thì khoảng cách xe là nhỏ = l Thì l là cạnh huyền tam giác vuông DBC(D là vị trí xe I trên AB lmin) - Theo Pi Ta Go ta có: l2 = (AB - s1)2 + s22 (3) - Thay các đại lượng đã biết vào (3) ta được: l2 = (700- 8t)2 + 36t2 = 490000 – 11200t + 64t2 +36t2 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 4,0đ a) 2,0đ 0,25đ 0,50đ 0,50đ 0,50đ 0,25đ b) 2,0đ 0,50đ 0,50đ (3) => l2 = 100t2 – 11200t + 5602 – 5602 + 490000 = (10t – 560)2 + 176400 => l nhỏ (10t-560) = => t = 56 s - Khi đó khoảng cách l = 176400 = 420 (m) Bài 3: Câu a: a) Nhiệt lượng kế và nước nhiệt lượng kế thu nhiệt, vật nhôm tỏa nhiệt - Theo bài ta có phương trình cân nhiệt: C1m1(t – t1) + C2m2(t – t2) = C3m3(t3 – t) (1) c1m1t1 c2 m2t2 c3m3t3 - Thay số tính được: t = c1m1 c2 m2 c3 m3 = 380.0,1.20 4200.0, 2.20 880.0,1.100 380.0,1 0, 2.4200 880.0,1 ≈ 27,29(0C) Bài 0,25đ 0,50đ 0,50đ 2,00đ 0,50đ 0,50đ 0,50đ 0,25đ 0,25đ 3,0đ a) 1,5 đ a) Tìm tỷ số điện trở hai dây: l Từ công thức tính điện trở : R = ρ S ta có : l1 4, 4.10 6 Điện trở dây là: R1 = ρ1 S1 = 2.10 = 0,22(Ω) l2 4, 7.10 6 Điện trở dây là: R2 = ρ2 S2 = 0,5.10 = 1,88(Ω) Câu b 4,0đ 2,00đ 0,25đ 0,50đ b) Từ câu a ta có Nhiệt tỏa hợp kim là Q3: C1m1(t – t1) + C2m2(t – t2) = Q3 C1m1t - C1m1t1 + C2m2t - C2m2t2 = Q3 = 52680 – 17560 = 35120J Ta có hệ PT : Mx + My = 0,5 (1) (Mx.380 + My 880)100 = 35120 (2) Giải ta được: Mx = 0,1776 (kg) My = 0,3224 (kg) Bài 4: Câu a: 0,50đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,50đ 0,50đ Vậy R2 lớn R1 và lớn 8,5(lần) 0,25đ b)Tìm Hiệu điện định mức cho đoạn mạch: + Khi hai dây mắc nối tiếp thì điện trở đoạn mạch là: Rnt = R1 + R2 = 2,1(Ω) Vậy hiệu điện định mức cho đoạn mạch là: Uđm(nt) = I.Rnt = 2,1.5 = 10,5(V) + Khi hai dây mắc song song thì các dây có cùng hiệu điện nên phải chọn hiệu điện định mức dây có U đm nhỏ làm hiệu điện định mức đoạn mạch: Từ bài ta có: Uđm1 = I1R1 = 10.0,22 = 2,2(V) Uđm2 = I2R2 = 5.1,88 = 9,4(V) Vậy hiệu điện định mức đoạn mạch // là: Uđm(ss) = Uđm1 = 2,2(V) Đèn sáng bình thường, ta có: b) 1,5 đ a) Cường độ dòng điện qua đèn: I đ = U đ 4,5 = =1,8 ( A ) R đ 2,5 Nhiệt lượng tỏa trên dây tóc bóng đèn: Q = I2đ Rđ t = (1,8)2 2,5 20 = 162 (J) b) Ta có: INC = I – Iđ = – 1,8 = 0,2 (A) Mà: UNC = Uđ = 4,5 (V) ⇒ U 4, RNC NC 22, 5() I NC 0, 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 4.0 đ 1,0đ 0,50đ 0,50đ 0,25đ 0,25đ (4) UMC = U – UNC = – 4,5 = 1,5 (V) ⇒ Vậy tỉ số: RMC= U MC 1,5 = =0 , 75( Ω) I MC 0,50đ MC RMC , 75 = = = NC RNC 22 , 30 0,50đ 0,25đ Ta có: RMN = RMC + RNC = 0,75 + 22,5 = 23,25 ( Ω ) 0,25đ Khi dịch C tới vị trí C’ cho NC’ = 4MC’ ⇔ MN= 5MC’ 23 , 25 ⇒ RNC’ = RMN – RMC’ = 23,25 – 4,65 = 18,6 ( Ω ) ⇒ MC’ = MN ⇒ RMC’ = R = MN = 4,65 ( Ω ) 0,25đ 0,25đ Ta có điện trở tương đương đoạn mạch: R đ R NC' 2,5 18 , Rtđ= R + R + R MC' = 2,5+18 , +4 ,65=6 , 85(Ω) đ NC' I' 0,25đ U 0,875( A) ' Rtđ 6,85 Cường độ dòng điện qua đoạn mạch: Ta thấy: I’< I ⇒ I’đ< Iđ → Đèn sáng yếu trước 0,25đ Bài a) Vận dụng tính chất ảnh qua gương phẳng vẽ đúng hình (H.4) * Từ A và B lấy A’ và B’ đối xứng qua gương, nối A’B’ ta ảnh vật qua gương b) Vận dụng Định luật phản xạ, vẽ đúng hình (H.5) * Từ A kẻ tia tới bất kì AI và AK tới gương, cho tia phản xạ IR và KR’ Kéo dài tia phản xạ, cắt A’ * Tương tự: Từ B kẻ tia tới bất kì BI và BK tới gương, cho tia phản xạ IR1 và KR’1 Kéo dài tia phản xạ, cắt B’ Nối A’B’ ta ảnh vật qua gương Đặc điểm: Ảnh ảo, vật và ngược chiều với vật 2,0 đ 1,0 đ 0,50đ 0,50đ 1,0 đ 0,25đ 0,25đ 0,50đ B A B R R ’ (H.5) R R’ A I G (H.4) A’ B’ K A’ B’ ’ Ghi chú: - Học sinh có thể có các cách giải khác Nhưng dù cách nào thì phải đủ lập luận trên kiến thức vật lý và toán học cho điểm tối đa ý đó, câu đó Học sinh làm bài nào trước - Nếu lập luận sai kết đúng thì không cho điểm câu đó, phần đó (5) TÍNH TRỌNG SỐ THEO PHẦN HỌC VÀ TỶ LỆ KIỂM TRA (35%, 18, 12%, 35%) Tính số câu hỏi cho đề kiểm tra: (Hiểu và VD thấp 60%, VD cao: 30% , VD cao và sáng tạo 10%) Đã thiết lập tính trọng số tỷ lệ gữa các phần học và câu hỏi EXEL nên GV có thể thay đổi số câu hỏi, bài tập nhanh chóng: - Ở bảng 1chỉ thay tỷ lệ kiểm tra các phần học tùy theo thời điểm thi, kiểm tra thi tính trọng số cho phần học đó - Ở bảng điền lại trọng số bảng với cấp độ và định số câu hỏi, bài tập cần kiểm tra Ô D11(bảng 2) thi số câu cho phần tương ứng, còn tự luận hay trắ nghiệm thì GV lựa chọn là xong (6)