Một quả cầu bằng đồng đặc có khối lợng riêng 890kg/m3 và thể tích 10cm3 đợc thả trong một chậu thủy ngân với bên trên là nớc.Khi quả cầu cân bằng một phần ngập trong níc, mét phÇn ngËp t[r]
(1)§Ò thi häc sinh giái líp TRƯỜNG THCS BÙ NHO n¨m häc 2012-2013 M«n Thi: VËt lý – Líp Thêi gian: 150 phót Câu 1: ( 2,5 điểm ) Một ngời xe đạp đã đợc 4km Với vận tốc v1 = 10km/h sau đó ngời dừng lại để chữa xe 30 phút hết 8km với vận tốc v2 Biết tốc độ trung bình ngời đó lµ 6km/h a, TÝnh vËn tèc v2 b, Vẽ đồ thị vận tốc chuyển động ( trục tung ứng với vận tốc, trục hoành ứng với thời gian) Câu 2: ( 2,5 điểm ) Một cầu đồng đặc có khối lợng riêng 890kg/m3 và thể tích 10cm3 đợc thả chậu thủy ngân với bên trên là nớc.Khi cầu cân phần ngập níc, mét phÇn ngËp thñy ng©n T×m thÓ tÝch phÇn ch×m níc vµ phÇn ch×m thñy ng©n Câu 3: ( điểm ) Trong bình đậy kín có cụa nớc đá khối lợng M = 0,1kg trên nớc, cục đá có viên to chì khối lợng m = 5g Hỏi phải tốn nhiệt lợng bao nhiêu để cục chì bắt đầu chìm xuống nớc Cho biết khối lợng riêng chì 14,3 g/cm3 Của nớc đá là 0,9g/cm3 Nhiệt nóng chảy nớc đá 3,4 105 J/kg Nhiệt độ nớc bình là O0C C©u 4: ( ®iÓm ) a) Cã hai g¬ng ph¼ng hîp víi mét gãc tï Mét tia s¸ng SI tíi g¬ng thø phản xạ theo gơng IJ đến gơng thứ hai phản xạ phơng JR Tìm góc tới hợp với hai tia tíi SI vµ tia ph¶n x¹ JR b) Nªu ban ®Çu hai g¬ng hîp mét gãc b»ng 300 th× ph¶i quay g¬ng thø hai quanh trôc ®i qua giao điểm O hai vết gơng góc bao nhiêu? Theo chiều nào để SI // JR; SI JR C©u 5: ( ®iÓm ) Cho m¹nh ®iÖn nh h×nh vÏ: AA BB R1 R1 R4 R4 BiÕt R1 = R3 = 40; R2 = 90; UAB = 90V a) Khi k mở cờng độ dòng điện qua R4 là I4 = 2,25A Tính điện trở R4 R2 cc R3 R2 R3 b) Tìm hiệu điện hai đầu R4 k đóng Câu 6: ( điểm ) Một ấm đun nớc điện có dây may so cái có điện trở R = 120 đợc mắc song song với ấm đợc mắc vào mạch nối tiếp với điện trở r = 50 Hỏi thời gian cần thiết để đun ấm đầy nớc đến sôi thay đổi nào? Khi ba lò xo bị đứt đáp án + biểu chấm -C©u a) vtb = s 1+ s t +t 0+ t Víi t1 = s1 v1 = => t2 = 10 s 1+ s2 v tb - ( t1 + t ) = 0,4h; t0 = 0,5h (0,5®) VËy t2 = 4+ - ( 0,4 + 0,5 ) = 1,1h (0,5®) (2) s2 v2 VËn tèc v2 = = 1,1 = 7,3km/h (0,5®) b) Đồ thị vận tốc chuyển động V(km/h) 16 12 (1®) t(h) C©u 2: Lùc ®Èy Acsimet t¸c dông lªn toµn bé qu¶ cÇu lµ: F = P1 + P2 = d1V1 + d2V2 Träng lîng cña qu¶ cÇu ngoµi kh«ng khÝ lµ: P = d.V VËy : d.V = d1V1 + d2V2 (1) MÆt kh¸c: V = V1 + V2 (2) Gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh (1) vµ (2) ta cã: ThÓ tÝch phÇn ngËp níc lµ: V1 = d2− d V = 3,73cm3 d − d1 ThÓ tÝch phÇn ngËp thñy ng©n lµ: V2 = V – V1 = 6,27cm3 ( 0,25®) ( 0,25®) ( 0,25®) ( 0,25®) ( 1®) ( 0,5®) C©u 3: Gọi M1 là khối lợng còn lại cục nớc đá bắt đầu chìm; điều kiện để cục chì bắt đầu ch×m lµ: M +m v = Dn ( 0,5®) Trong đó V : thể tích cục đá và chì, Dn: Khèi lîng riªng cña níc Chó ý r»ng V= Do đó: M1 + m = Dn( M1 D da + M1 D da + m ) D chi m D chi ( 0,5®) ( 1®) (3) M1 = m M1 = (Dchi − Dn )D da (Dn − D® a) Dchi (11 , −1)0,9 (1− 0,9)11 , ( 0,5®) = 41g ( 0,5®) Khối lợng nớc đá phải tan: M = M – M1 = 100g – 41g = 59g NhiÖt lîng cÇn thiÕt: Q = .M = 3,4.105 59.10-3 = 200,6 102J ( 0,5®) ( 0,5®) C©u 4: Vì là góc tù Lúc đó góc hợp hai pháp tuyến INJ = 1800 - - XÐt IJK cã: = KIJ + IJK = 2( 900 – i) + 2(900 – i’) = 3600 – 2(i + i’) ( 0,25®) ( 0,25®) ( 0,25®) ( 0,25®) (1) N R J i S ( 1® ) k - XÐt INJ cã: = i + i’ ( gãc ngoµi t¹i N ) (2) ( 0,5®) Tõ (1) vµ (2) ta suy = 3600 - 2 = 2(1800 - ) ( 0,5®) b) §Ó SI//JR th× ’ = 1800, ngi· lµ ’ = 900 Lóc ®Çu = 300 VËy ph¶i quay g¬ng thø hai theo chiÒu gãc t¨ng lªn mét gãc ’ - = 600 ( 1®) Để SI JR thì góc ’ = 900 Lúc đó cần phải quay gơng thứ hai theo chiều góc tăng lên Vì lúc đó ’ = 2(1800 - ’ ) = 900 hay ’ = 1350 VËy ph¶i t¨ng lªn ’ - = 1050 ( 1®) C©u 5: a) Khi K ng¾t hai ®iÖn trë R1 vµ R4 m¾c nèi tiÕp víi ta cã: R14 = R1 + R4 = 40 + x đặt R4 = x HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm AC lµ: UAC = R14.I4 = (40 + x).2,25 = 90 + 2,25x Cờng độ dòng điện qua R2 là: I2 = U AB R2 =1+ x 40 ( 0,25®) ( 0,25®) ( 0,5®) (4) Cờng độ dòng điện qua R3 là: I3 =I2 + I4 = + x 40 x 40 + 2,25 = +3,25 ( 0,5®) HiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu R3 lµ: UCB = I3.R3 = 40( x + 3,25 ) = x + 130 40 ( 0,5®) HiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu toµn m¹ch lµ: UAB = UAC + UCB = 90 + 2,25x + x + 130 x = 40 b) Khi k đóng hai điện trở R3 và R4 mắc song song R3 R34 = ( 0,5®) = 20 ( 0,25®) Hai ®iÖn trë R2 vµ R34 m¾c nèi tiÕp víi nhau: R234 = R2 + R34 = 90 + 20 = 110 Cờng độ dòng điện qua R2 là: I2 = U AB R234 = 350 110 ( 0,25®) = 3,18A ( 0,5®) VËy U4 = R34.I2 = 20 3,18 = 63,6V C©u 6: Lóc cã ba lß so m¾c song song điện trở tơng đơng ấm là: ( 0,5®) R1 = R = 40 Dßng ®iÖn m¹ch I1 = Thời gian t1 cần thiết để đun đến sôi: Q = R1I12t1 => t1 = Q R1 I Q(R 1+ r) U R1 hay t1 = (1) U R 1+r ( 0,25®) ( 0,25®) ( 0,5®) Lóc cã hai lß so m¾c song song Điện trở tơng đơng ấm là: R2 = R = 40 Dßng ®iÖn m¹ch I2 = U R 2+ r ( 0,25®) Thời gian t2 cần thiết để đun đến sôi t2 = LËp tØ sè VËy t1 t2 (1) (2) Q(R 2+ r) U R2 ta cã: t1 t2 (2) = R1 +r ¿2 ¿ R2 +r ¿2 R1¿ R2¿ ¿ ( 0,5®) = 243 242 ( 1,25®) (5) (6)