b/ Tiếp tục thực hiện rót lần thứ hai như thế, tìm nhiệt độ cân bằng của mỗi bình.. Câu 4: 3 điểm Một cục nước đa đang tan, trong nó có một mẫu chì được thả vào trong nước.[r]
(1)PHÒNG GD&ĐT HUYỆN HẬU LỘC ĐỀ XUẤT ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP TỈNH NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn thi: Vật Lý (Thời gian làm bài 150 phút) Đề bài: Câu 1: (3 điểm) Ba người xe đạp trên cùng đường từ A đến B Người thứ có vận tốc v1= 8km/h Người thứ hai có vận tốc v2= 10km/h và xuất phát muộn người thứ 15 phút Người thứ ba xuất phát muộn người thứ hai 30 phút và đuổi kịp người trước mình hai nơi cách km Tìm vận tốc người thứ ba Câu 2: (3 điểm) Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có tiết diện 40cm2, chiều cao 10cm, có khối lượng 160g a/ Thả khối gỗ vào nước Tìm chiều cao phần gỗ trên mặt nước Biết khối lượng riêng nước là D0=1000kg/m3 b/ Bây khối gỗ khoét lỗ hình trụ có tiết diện Δs = 4cm2, độ sâu là Δh và lấp đầy chì có khối lượng riêng D2= 11300kg/m3 Khi thả vào nước người ta thấy mực nước với mặt trên khối gỗ Tìm độ sâu Δh lỗ Câu 3: (3 điểm) Có hai bình cách nhiệt Bình chứa m = 2kg nước t1 = 200C, bình chứa m2=4kg nước t2= 600C Người ta rót lượng nước từ bình sang bình 2, sau cân nhiệt người ta lại rót lượng nước m từ bình sang bình Nhiệt độ cân bình lức này là t’1 = 21,950C a/ Tính lượng nước m lần rót và nhiệt độ cân t2 bình b/ Tiếp tục thực rót lần thứ hai thế, tìm nhiệt độ cân bình Câu 4: (3 điểm) Một cục nước đa tan, nó có mẫu chì thả vào nước Sau có 100g đá tan chảy thì phần ngập cục nước đá giảm lần Khi có thêm 50g đá tan chảy thì bắt đầu chìm Tìm khối lượng mẫu chì Biết khối lượng riêng nước đá, nước và chì là 0,9g/cm 3; 1,0g/cm3 và 11,3g/cm3 Câu 5: (3 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Hai vôn kế V1, V2 giống hệt nhau, hai điện trở có điện trở cái R, hai điện trở còn lại có trị số cái 3R Bỏ qua điện trở dây nối và am pe kế Số các máy đo lúc này là 6mA, 6V và 1V Tính giá trị điện trở R Câu 6: (2 điểm) Cho mạch điện hình vẽ, hai vôn kế giống có điện trở RV Đặt hiệu điện đầu đoạn mạch là U Số các vôn kế là 5V và 15V a/ Xác định số vôn kế ? b/ Tìm tỷ số RV/R ? c/ Tháo vôn kế V2, tìm số vôn kế V1? Câu 7:(3 điểm) Hai điểm sáng S1 và S2 nằm trên trục chính và hai bên thấu kính cách thấu kính là 6cm và 12cm Khi đó ảnh S và S2 tạo thấu kính là trùng Vẽ hình, giải thích tạo ảnh trên và từ hình vẽ hãy tính tiêu cự thấu kính (2) PHÒNG GD&ĐT HUYỆN HẬU LỘC HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ ĐỀ XUẤT ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP TỈNH NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn thi: Vật Lý (Thời gian làm bài 150 phút) Câu 1: điểm Vì người thứ xuất phát muộn người thứ là 30 phút nên đó người thứ đã quãng đường là AA2 = S2 = 10 30/60 = km Vậy thời gian để người đuổi kịp người là: t2 = AA = V −V V − 10 Tương tự người xuất phát thì người thứ quãng đường là AA1=S1= 8.(15+30)/60 = 6km => Thời gian để người đuổi kịp người là: t1 = 0,5 V − 20 − ∨¿∨ V − V −10 V −18 V +80 Trong khoảng thời gian đó người thứ quãng đường là: S = V3.t = V3 ¿ V − 20 23 V −18 V +80 V (V −20) 23 V −18 V +80 V (V )− 20 2/ 23 V −18 V +80 0,5 =5 Lúc này sảy khả 1/ 0,5 AA = V −V V − Khoảng thời gian hai thời điểm t1t2 là: t=t −t 2=¿ Điểm 0,5 0,5 =+ hay V − 70V + 400=0 =− hay V − 110 V +400=0 3 (vô nghiệm) PT có nghiệm 0,5 V3= (loại, vì xe với vận tốc này thì không thể đuổi kịp xe kia) V3 = 13,33 Vậy vận tốc xe là 13,33km/k Câu (3 điểm) a/ Khi gỗ điều đó có nghĩa là trọng lượng khối gỗ cân với lực đẩy Acsimet - Gọi x là chiều cao phần gỗ trên mặt nước - m là khối lượng khối gỗ - S là tiết diện khối gỗ ⇒ Pgỗ = FA hay 10m = 10D0.S.(h - x) ⇒ x=h − 0,75 m D0 S thay số ta tính x=6(cm) b/ - Gọi khối lượng gỗ sau bị khoét là m1 - Gọi khối lượng riêng gỗ là D1 : D 1= m S.h - Khối lượng gỗ bị khoét là Δ m ⇒ m1 = m - Δ m = D1(S.h - Δ S Δ h) (*) 0,5 (3) Thay D1= ⇒ m 1= - m S.h vào (*) m ( S h− ΔS Δh ) S.h => m1 m(1 S.h ) S.h Khối lượng m2 chì dùng để lấp lỗ là: m2 = D2 Δ S Δ h Khối lượng hệ gỗ và chì lúc này là M =m 1+ m2=m(1− M m ( D2 => ΔS Δh )+ D2 ΔS Δh S.h 0,25 0,5 m )S.h S.h Vì lúc này gỗ ngập hoàn toàn nước nên: 0,5 m ( D2 - Phệ = FA Hay 10M = 10D0Sh => D0 S.h m h m ( D2 )S S h => (**) Thay số vào (**) ta tính Δ h = 5,5 (cm) m )S.h S.h = D0S.h 0,5 Câu 3: điểm a/ Sau rót lượng nước m từ bình sang bình nhiệt độ cân bình là t’2 ta có: m(t’2- t1) = m2(t2 - t’2) (1) Tương tự cho lần rót tiếp theo, nhiệt độ bình là t 1’ Lúc này lượng nước bình còn lại là (m1 - m) Do đó : m(t2’ – t1) = m1(t’1- t1) (2) m t − m1(t ' - t 1) t2 = (3) m2 ' m1 m (t - t1 ) m= ' m 2(t −t 1)−m1 (t - t1 ) ' 0,5 Từ (2) và (3) suy 0,25 0,5 Từ (1) và (2) suy 0,25 Thay số ta tính t’2 590C ; m= 0,1kg = 100g 0,5 ’ ’ b/ Bây bình có nhiệt độ t = 21,95 C, bình có nhiệt độ t = 59 C nên sau 0,5 lần rót từ bình sang bình ; từ phương trình cân nhiệt ta có '1 t’’2 = '2 mt +m2 t =58 ,120 C m+m2 Cho lần rót từ bình sang bình là: t ’’1 = mt ''2 +(m1 -m) t =23 ,76 C m1 Câu 4: điểm Gọi khối lượng chì và nước đá là m c và mđ Trọng lượng cục nước đá (gồm chì) là: P = (m c+ mđ).10 Trước tan 100g đá P = (mc+ mđ).10 = VcDn.10 (Vc là thể tích chiếm chỗ đá nước) 0,5 0,5 (4) Sau có 100g nước đá tan chảy => trọng lượng cục nước đá còn lại là: P’ = (mc+ mđ - 100).10 = VcDn.10 => P’ = P Thể tích cục nước đá sau tan chảy 150g là: V = ⇔ 0,5 mc+ mđ = 200 (1) m c mđ −150 + Dc D0 Khi cục nước đá bắt đầu chìm ta có: (mc+ mđ - 150).10 = V.D0.10 0,5 Thay các giá trị KLR nước đá D0 nước Dn và chì Dc ta có 0,5 m c mđ −150 + (D0 là KLR nước đá) => (mc+ mđ - 150) = ( ) Dn Dc D0 Dn Dn Dn mc( 1− ) + mđ( 1− ) = 150 ( 1− ) Dc D0 D0 103 − 50 mc − mđ = 113 (2) Từ (1) và (2) ta có hệ PT Giải hệ ta được: ¿ mc + m đ = 200 103 − 50 mc − mđ = 113 ¿{ ¿ ¿ mc = 5,43(g) mđ =194 , 5(g) ¿{ ¿ 0,5 0,5 Câu 5: điểm - Do vôn kế V1 khác không nên các điện trở có thể mắc hình vẽ (nếu đổi chỗ điện trở R và 3R cho thì mạch điện trở thành cầu cân bằng) 0,5 - Nếu vôn kế V2 1V thì điện trở vôn kế U2 = kΩ I Rv= Từ đó dòng điện qua vôn kế V1 là: IV = U PQ = 36mA > dòng điện qua Ampekế Điều này là vô lý RV Vậy vôn kế V1 1V; vôn kế V2 6V U Điện trở vôn kế Rv= = =1 k Ω I U PQ Dòng điện qua vôn kế V1 là: I V = = 1mA RV 0,5 0,5 Ta có UPQ = I1.R + (I1- 1).3R = I2.3R + (I2 + 1).R Hay 4I1 – = 4I2 + ⇒ I1 = I2 + (1) Mà I1 + I2 = 6mA (2) 0,5 Từ (1) và (2) suy : I1 = 3,5mA ; I2 = 2,5mA 0,5 Mặt khác : UPQ = (I1- 1).3R – (I2 + 1).R = 0,5 (5) ⇒ 7,5R – 3,5R = hay R = kΩ = 250 Ω Câu 6: điểm a/ Do điện trở hai vôn kế nên cường độ dòng điện qua vôn kế nào lớn thì số vôn kế đó lớn Từ sơ đồ mạch điện ta thấy : Iv1 = Iv2 + IR > Iv2 Do vôn kế V1 15V; vôn kế V2 5V b/ Gọi điện trở vôn kế là RV, ta có: U V IR V RV 15 = =1+ = =3 UV2 RR V R Vậy tỉ số điện trở: I R+ RV 0,75 RV =2 R c/ Theo bài ta có : U = UV1 + UV2 = 15 + = 20(V) Khi tháo vôn kế V2 thì ta có đoạn mạch còn lại lúc này là: R V1 nt R Ta có : 0,5 0,25 UV1 R 2R 40 = V = = ⇒ U V 1= (V ) U R+ RV R+ R 3 0,5 Câu 7: điểm 0,5 Hai ảnh S1 và S2 tạo thấu kính trùng phải có ảnh thật và ảnh ảo Từ hình vẽ ta có: S1O < S2O → S1 nằm khoảng tiêu cự → cho ảnh ảo S1O < S2O → S1 nằm ngoài khoảng tiêu cự → cho ảnh thật Gọi S là ảnh S1 và S2 qua thấu kính S1I//ON SS1 SI SO − = = SO SN SO SO SI SO OI // OF' → ' = = SF SN SO+ f ⇒ f SO=6(SO + f ) 0,5 S I // ON → ⇒ SO − SO = = SO SO + f f (2) (1) 0,5 0,5 Vì S2//OM, tương tự trên ta có: SF SO SM SO − f SO f = = → = = ⇒ f SO=12 (SO − f ) SO SS2 SI SO SO +12 12 Từ (2) và (3) ⇒ 6(SO +f )=¿ 12.(SO − f ) Thay vào (1) ta tính f = 8(cm) Vậy tiêu cự thấu kính là cm ⇒ (3) 0,5 3f = SO 0,5 (6)