Hiếu đã dùng một nguồn điện không đổi phù hợp với vôn kế và một số dây nối có điện trở không đáng kể để đo giá trị của tất cả các điện trở còn lại... Gọi tiết diện và chiều dài thanh là [r]
(1)SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH ĐỀ THI CHÍNH THỨC Họ và tên: Số báo danh: KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2013 – 2014 Khóa ngày: 28/ 3/2014 Môn: VẬT LÍ LỚP THCS Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Đề gồm có 01 trang Câu (2.5 điểm) Trong bình hình trụ, tiết diện S chứa nước có chiều cao H = 15cm Người ta thả vào bình đồng chất, tiết diện cho nó thẳng đứng nước thì mực nước dâng lên đoạn h = 8cm a) Nếu nhấn chìm hoàn toàn thì mực nước cao bao nhiêu? (Biết khối lượng riêng nước và là D1 = 1g/cm3 ; D2 = 0,8g/cm3) b) Tính công thực nhấn chìm hoàn toàn thanh, biết có chiều dài l = 20cm; R + tiết diện S’ = 10cm U Câu (2.0 điểm) R Rót lượng nước có khối lượng m = 0,5kg nhiệt độ t1=200C vào2một nhiệt lượng kế, thả cục nước đá có khối lượng m2 = 0,5kg nhiệt độ t2 = -15 A C vào trongBnước Cho C nhiệt dung riêng nước c1 = 4200J/kgK, nước đá là c2 = 2100J/kgK Nhiệt nóng chảy nước đá là = 3,4.10 J/kg Bỏ qua hấp thụ nhiệt nhiệt lượng kế a Tìm nhiệt độ hỗn hợp sau cân nhiệt thiếtĐlập b Tìm khối lượng nước đá thành nước (hoặc nước thành nước đá) Câu (2.0 điểm) Cho mạch điện hình vẽ: U = 24V,R1 = , R2 = 20 , Đèn Đ ghi (6V – 6W), chạy C biến trở R2 có thể trượt dọc trên R2 từ A đến B a) Xác định vị trí C để đèn sáng bình thường b) Khi C dịch chuyển từ trái sang phải (từ phía A sang B) thì độ sáng đèn thay đổi nào? Câu (2.5 điểm) Hai điểm sáng S1 và S2 cùng nằm trên trục chính, hai bên thấu kính hội tụ, cách thấu kính là cm và 12 cm Khi đó ảnh S1 và ảnh S2 tạo thấu kính là trùng a, Hãy vẽ hình và giải thích tạo ảnh trên b, Từ hình vẽ đó hãy tính tiêu cự thấu kính Câu (1.0 điểm) Khi dọn phòng thí nghiệm nhà trường, Hiếu tìm thấy cái điện trở và vôn kế cũ Khi kiểm tra, Hiếu thấy vôn kế hoạt động bình thường, bạn có thể nhìn kim vôn kế vạch mà không thấy giá trị ứng với vạch chia là bao nhiêu Trong số các điện trở thì có cái có ghi giá trị Ro = 3,9kΩ, còn các điện trở khác bị hết nhãn Hiếu đã dùng nguồn điện không đổi phù hợp với vôn kế và số dây nối có điện trở không đáng kể để đo giá trị tất các điện trở còn lại Hỏi Hiếu đã làm nào? …………………… Hết……………………… (2) HƯỚNG DẪN VÀ ĐÁP ÁN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH LỚP THCS NĂM HỌC 2013 – 2014 Môn: VẬT LÍ Khóa ngày 28-3-2014 Câu Nội dung Điểm F h S ’ + ’ P l F1 H l P h H F2 a) (1,25 đ) Gọi tiết diện và chiều dài là S’ và l Ta có trọng lượng thanh: P = 10.D2.S’.l ……………………………………………………………………………………………………… Thể tích nước dâng lên thể tích phần chìm nước : V = ( S – S’).h Lực đẩy Acsimet tác dụng vào : F1 = 10.D1(S – S’).h ………………………….……… Do cân nên: P = F1 10.D2.S’.l = 10.D1.(S – S’).h l= Câu (2,5 đ) D1 S − S ' h D2 S ' (*) D1 V 0= ( S − S ') h D2 Lúc đó mực nước dâng lên đoạn h (so với chưa thả vào) V0 D = h S − S ' D2 D1 h D2 → H’ = 25 cm …… b) (1,25 đ) Lực tác dụng vào lúc này gồm : Trọng lượng P, lực đẩy Acsimet F2 và lực tác dụng F Do cân nên : F = F2 - P = 10.D1.Vo – 10.D2.S’.l F = 10( D1 – D2).S’.l = 2.S’.l = 0,4 N ……………………………………… …… ( 0,25 0,25 ) 0,5 ΔV ΔV x = = S −S ' S ' Khi nước vừa ngập hết thì y = Δh − h= x =2 ⇒ x=4 0,25 D2 l +1 S ' =3 S ' D1 h Do đó vào nước thêm đoạn x có thể tích V = x.S’ thì nước dâng thêm đoạn: y= 0,25 ………………………………………………………………… …………………… Từ đó chiều cao cột nước bình là: H’ = H +h =H + Từ pt(*) suy : S= 0,25 ………………………………………………………….………………………… Khi chìm hoàn toàn nước, nước dâng lên lượng thể tích Gọi Vo là thể tích Ta có : Vo = S’.l Thay (*) vào ta được: Δh= 0,25 ( D1 −1 h=2cm D2 ) nghĩa là : …………………………………………… …………………….… 0,5 (3) Và lực tác dụng tăng từ đến F = 0,4 N nên công thực được: 1 A F x 0, 4.4.10 8.10 J 2 ……………………………………………………….………… a) (1,25 đ) Khi làm lạnh tới 00C, nước tỏa nhiệt lượng: Q1 = m1c1(t - 0) = 0,5 4200.20= 42000 (J) ………………………………………………………………… Để làm "nóng" nước đá tới 00C cần tiêu tốn nhiệt lượng: Q2 = m2c2(0 - t2)= 0,5.2100.[0- (-15)] = 15750 (J) ………………………….…………………………… Muốn làm cho toàn nước đá tan cần phải có nhiệt lượng: Q3 = L m2 = 3,4.105.0,5 = 170000(J) ………………………………………………………………………… Vì:Q2 +Q3 > Q1 > Q2 Nên có phần nước đá chuyển thành nước và hệ thống 00C ………………………………………………………………………………………………………………………………… b) (0,75 đ) Lượng nước đá thành nước là : Câu (2,0 đ) m Q1 Q2 m Q1 Q2 77,2g ……………………………………………….…………………… 0,25 0,25 0,25 0,5 0,75 a) (1,25 đ) Đặt RAC =x (0<x<20); Rđ = RAB Câu (2,0 đ) 6x (20 x) 6 x ……………………………………………………………………………………………… ……… - Cường độ dòng điện mạch chính: I= U 24 = R 1+ R AB 6x 4+ +20 − x 6+ x ……….…………….… 6x x.24 I 6x 144 24 x x …………………………… - Hiệu điện hai đầu bóng đèn: - Để đèn sáng bình thường thì U AC 6V x 12 ………………………………………….……… U AC 0,5 0,25 0,25 0,25 b) Viết lại biểu thức UAC: U AC 6.24 144 24 x x 0,25 ………………………………………………………….………………………………………………… Khi dịch chuyển chạy thì x tăng, 144/x giảm và 24-x giảm hay mẫu số giảm nên UAC tăng Do đó, đèn sáng mạnh lên ………………………………………… ………………………… a) (1,25 đ) N I M 0,5 S' F Câu (2,5 đ) 0,5 S1 O F' S2 Giải thích : - Hai ảnh S1 và S2 tạo thấu kính trùng nên phải có ảnh thật và ảnh ảo ……………………………………………………………………………………………………………………… - Vì S1O < S2O S1 nằm khoảng tiêu cự và cho ảnh ảo; S2 nằm ngoài khoảng tiêu cự và cho ảnh thật …………………………………………………………………………………… 0,5 0,25 (4) b) (1,25 đ) Tính tiêu cự f : - Gọi S’ là ảnh S1 và S2 Ta có : SS1 SI SO S1I // ON SO SN SO SO SI SO SO SO OI // NF' SF' SN SO f SO = SO f f.SO = 6(SO + f) (1) SF SO SM O SS2 S I // OM S SI - Vì , tương tự trên ta có : SO f SO SO f.SO = 12(SO - f) SO 12 - Từ (1) và (2) ta có : f = (cm) ……………… (2) 0,5 0,5 0,25 Số vôn kế tỷ lệ với số vạch chia nên kim lệch n vạch thì số vôn kế U o =C n với C là số o n0 V R V U U U o o I1 n1 V R V I2 R0 n2 V R V Rx Bước 1: Mắc trực tiếp vôn kế vào nguồn có hiệu điện U o (xem hình 1) kim vôn no U o =C no kế lệch vạch, ta có Bước 2: Mắc vôn kế nối tiếp với Ro mắc vào hai cực nguồn (xem hình 2), kim vôn kế lệch n1 vạch, ta có: Câu (1,0 đ) 0,25 U U −U C n1 C no −C n1 n1 no − n1 = ⇔ = ⇔ = (1) Rv Ro Rv Ro Rv Ro 0,25 Bước 3: Mắc vôn kế nối tiếp với R x mắc vào hai cực nguồn (xem hình vẽ), kim vôn kế lệch n2 vạch, ta có: U U −U C n2 C no −C n2 n2 n o − n2 I2 = = ⇔ = ⇔ = (2) Rv R2 Rv Rx Rv Rx 0,25 no −1 n2 Từ (1) và (2) ta tìm R x =R o no −1 0,25 n1 I1 = Lặp lại bước với các điện trở còn lại, bạn có thể tìm điện trở chúng * Ghi chú:1 Phần nào thí sinh làm bài theo cách khác đúng cho điểm tối đa phần đó Không viết công thức mà viết số các đại lượng, đúng cho điểm tối đa Ghi công thức đúng mà: 3.1 Thay số đúng tính toán sai thì cho nửa số điểm câu 3.3 Thay số từ kết sai ý trước dẫn đến sai thì cho nửa số điểm ý đó Nếu sai thiếu đơn vị lần trở lên thì trừ 0,5 điểm cho toàn bài Điểm toàn bài làm tròn đến 0,25 điểm (5)