- Một bình chứa nước, không có vạch chia độ, có thể bỏ lọt quả cân vào bình mà nước không bị tràn ra ngoài.. Xem rằng ta đã biết khối lượng riêng của nước, đồng và nhôm..[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH THỪA THIÊN HUẾ ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP THCS NĂM HỌC 2010 – 2011 Môn : Vật lí Thời gian làm bài : 150 phút - Bài : (5 điểm) Có hai ô tô từ A và B, chuyển động ngược chiều đến gặp Nếu hai ô tô xuất phát cùng lúc thì sau chúng gặp D Nếu xe từ A xuất phát muộn xe từ B là 0,5 thì chúng gặp C cách D đoạn km Biết đoạn đường AB dài 150 km ; vận tốc xe từ A lớn vận tốc xe từ B Tính vận tốc xe Bài : (4,5 điểm) Cho hai bình chứa cùng khối lượng nước M Nhiệt độ nước bình A là 20 0C, bình B là 80 0C Múc ca nước từ bình B đổ sang bình A, nhiệt độ nước bình A cân nhiệt là 24 0C a, Sau đó, múc ca nước từ bình A đổ sang bình B Nhiệt độ nước bình B cân nhiệt là bao nhiêu ? b, Tiếp tục múc ca nước bình B đổ sang bình A Nhiệt độ nước bình A cân nhiệt là bao nhiêu ? Biết các ca nước chứa cùng khối lượng nước Bỏ qua hấp thụ nhiệt ca, bình chứa và hấp thụ nhiệt môi trường Bài : (4,5 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Giữa hai điểm M và N trì hiệu điện không đổi R1 = R2 = 12 ; R3 = R4 = 24 Ampe kế có điện trở không đáng kể a, Số ampe kế là 0,35 A Tính UMN b, Nếu hoán vị hai điện trở R2 và R4 thì số ampe kế là bao nhiêu ? A R P M R R N R Q Bài : (4 điểm) Cho hai điểm M và N trên trục chính thấu kính hội tụ, vật phẳng nhỏ có chiều cao h = cm vuông góc với trục chính Nếu đặt vật M thì thấu kính cho ảnh thật h1 = cm ; đặt vật N thì thấu kính cho ảnh thật cao h2 = cm cao a, M hay N gần thấu kính ? Vì ? b, Nếu đặt vật đó I là trung điểm MN thì thấu kính cho ảnh cao bao nhiêu ? Bài : (2 điểm) Một cân làm hợp kim đồng và nhôm Quả cân không bị rỗng bên Hãy nêu phương án thực nghiệm để xác định tỉ lệ khối lượng đồng và nhôm cân đó Các dụng cụ sử dụng : - Một lực kế lò xo có giới hạn đo lớn trọng lượng cân - Một bình chứa nước, không có vạch chia độ, có thể bỏ lọt cân vào bình mà nước không bị tràn ngoài Xem ta đã biết khối lượng riêng nước, đồng và nhôm - Hết - (2) SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH THỪA THIÊN HUẾ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP THCS NĂM HỌC 2010 - 2011 Hướng dẫn chấm môn : Vật lí ĐỀ CHÍNH THỨC Câu Nội dung – Yêu cầu Điểm - Gọi vận tốc xe từ A là v1, vận tốc xe từ B là v2 - Khi hai xe cùng xuất phát : AB = (v1 + v2).t1 (1) AD = v1.t1 (2) - Khi xe từ A xuất phát muộn xe từ B khoảng t’ = 0,5 : AB = (v1 + v2).t2 +v2.t’ (3) AC = v1.t2 (4) - So sánh (1) và (3), ta thấy t2 < t1, nên từ (2) và (4) ta có AD > AC - Từ (1) v1 + v2 = AB/t1 = 75 (km/h) (5) 5,0 đ AB - v t - Từ (3) t2 = v1 + v (1,5 + 0,5 0,5 0,5 0,5 (6) v1 ) 150 - Từ (5) và (6) t2 = - Mặt khác, theo bài ta có : AD - AC = CD = km - Từ (2), (4) và (8) ta có : CD = v1.t1 - v1.t2 = v1.t1 - v1 0,5 (7) (8) 0,5 v1 ) 150 = (1,5 + 0,5 0,75 v1 - 75v1 + 1350 = (*) - Giải phương trình (*) ta cặp nghiệm : v11 = 45 (km/h) và v12 = 30 (km/h) - Chọn giá trị phù hợp bài ra, vận tốc hai xe là : xe từ A có v1 = 45 (km/h) và xe từ B có v2 = 30 (km/h) - Gọi khối lượng nước ca là m Khối lượng nước thùng lớn 0,75 M khối lượng nước ca là gấp k lần : m = k , hay M = km 0,5 - Khi múc ca từ B sang A thì PT cân nhiệt là : Mc(24 – 20) = mc(80 – 24) k = 14 a, PT cân nhiệt đổ ca tiếp từ A sang B : mc(t1 – 24) = (M – m)c(80 – t1) t1 – 24 = (k – 1)(80 – t1) tính t1 = 76 0C 4,5đ b, Lúc này, thùng có khối lượng M Thùng A có nhiệt độ 24 0C và thùng B có nhiệt độ t1 = 76 0C Sau đó, đổ ca từ B sang A, PT cân nhiệt : 2cm(76 – t2) = Mc(t2 – 24) = 14mc(t2 – 24) 76 – t2 = 7(t2 – 24) t2 = 30,5 0C 0,5 0,5 0,5 0,5 - 1,5 0,5 4,5đ 0,5 a, Do RA = nên UMP = IARA = I3 = U PN U MN = R3 24 - Ta có : (R1//R2) nt R4 R td = R I3 R 1R + R4 R1 + R = 30 ( ) A M I1 R P I2 R 0,5 N R Q I4 0,5 (3) U MN U MN R I 4= td = 30 0,5 U I4 = MN 60 - Vì R1 = R2 nên I1 = I2 = U MN U MN 60 = 0,35 UMN = (V) Mà IA = I3 + I2 = 24 R 1R R td = + R2 R1 + R b, Hoán vị R và R thì 20 ( ) 0,5 -0,5 0,25 U MN ' I2 = R td 0,3 (A) I1 I I +I I 0,3 = = = = R1 R + R1 36 36 UMQ = R4I = R1I R 0,3 R1 I4 = 36 = 0,1 (A) U I'A = I + I3 = I + MN R = 0,35 (A) = I 0,5 0,25 0,5 A 4đ A C B h D F f O F' M ' I' N ' a, Vẽ hình bên h1 M I N A x h h - Từ A vẽ tia tới AD song song A ' C C ' với trục chính, tia ló là DF’ Các B B ' ảnh A’, B’, C’ nằm trên DF’ kéo dài - Từ A vẽ tia AFA1 qua tiêu điểm vật TK, tia ló tương ứng là A1x // với trục chính Tia ló cắt DF’ kéo dài A’ Hạ A’M’ vuông góc với trục chính, A’M’ là ảnh AM qua TK - Theo hình vẽ : OA1 = M’A’ = h1 ; OB1 = N’B’ = h2 ; OC1 = I’C’ = h3 MA OA1 h h = = OF MF f - Ta có : MF hf MF = h1 NB OB1 h h = = OF NF f - Tương tự : NF hf NF = h2 0,5 0,5 (1) 0,5 (2) (3) (4) - Theo bài ra, h2 > h1 nên từ (2) và (4) ta có : MF > NF, nghĩa là N gần TK M b, Ảnh vật IC là I’C’ có độ cao là I’C’ = h3 h OC1 IC h = = OF IF f - Ta có : IF hf IF = h3 0,5 0,5 -0,25 (5) 0,25 (6) hf hf hf + MF + NF = 2IF = h3 - Từ (2), (4) và (6) ta có : h1 h 0,5 (7) 0,5 (4) 1 + h (8); thay số vào (8) ta tính h = (cm) - Từ (7) ta có : h1 h - Móc cân vào lực kế, lực kế trỏ giá trị P : P = mg = (m1 + m2)g (1) với m1 và m2 là khối lượng đồng và nhôm cân - Thả cân vào nước, nó chịu thêm lực đẩy Archimede F hướng lên, nên lực kế trỏ giá trị P’ : P’ = P - F = P - VDg (2), với D là khối lượng riêng nước P P' g g V1 + V2 = V = D - Từ (2) 2,0đ 0,5 0,25 (3) P - Từ (1) m1 + m2 = V1D1 + V2D2 = g (4) Trong đó D1, D2, V1, V2 là khối lượng riêng và thể tích đồng và nhôm cân - Giải hệ phương trình (3) và (4) ta : (D - D )P + D P' (D - D1 )P + D1P' V2 = D(D1 - D )g và D(D - D1 )g m1 VD D (D - D )P + D P' = 1 =- ( ) m V D D (D D )P + D P' 2 2 1 - Vậy tỉ số : V1 = 0,25 P P' 0,25 F M M P P 0,5 0,25 (5)