PHÒNG GD ĐT TĨNH GIA PHÒNG GD ĐT THỊ XÃ NGHI SƠN ĐỀ SỐ 2 ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2020 2021 Môn thi Vật lí Thời gian làm bài 150 phút Ngày thi 15102020 Câu 1 (3 điểm) Thả vật A dạng hình trụ, bên trong có một phần rỗng vào một bình đựng nước Vật A có khối lượng m = 720 g và diện tích đáy S = 120 cm2 Khi cân bằng, hai phần ba thể tích của vật A chìm trong nước Biết khối lượng riêng của nước và của chất làm vật A, là D0 = 1000 kgm, DA = 900 kgm3 1) Tìm thể tích phần.
Trang 1PHÒNG GD - ĐT THỊ XÃ NGHI SƠN
ĐỀ SỐ 2
ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2020-2021 Môn thi: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút
Ngày thi: 15/10/2020
Câu 1: (3 điểm)
Thả vật A dạng hình trụ, bên trong có một phần rỗng vào một bình đựng nước Vật A có khối lượng m = 720 g và diện tích đáy S = 120 cm2 Khi cân bằng, hai phần ba thể tích của vật A chìm trong nước Biết khối lượng riêng của nước và của chất làm vật A, là D0 = 1000 kg/m,
DA = 900 kg/m3
1) Tìm thể tích phần rỗng bên trong vật A
2) Đặt lên trên vật A một vật đặc B dạng hình trụ có cùng diện tích đáy S sao cho trục của chúng trùng nhau Biết rằng trục hai hình trụ luôn hướng thẳng đứng và các vật không chạm đáy bình Cho khối lượng riêng của vật B là DB = 3000 kg/m3 Chiều dày của vật B phải thỏa mãn điều kiện nào để:
a Nó không chạm vào nước?
b Nó không bị ngập hết trong nước?
Câu 2: (2 điểm)
Minh ngồi làm bài tập vật lí cô giáo cho về nhà Khi Minh làm xong bài tập thì thấy vừa lúc hai kim đồng hồ đã đổi chỗ cho nhau Hỏi Minh đã làm bài tập hết bao nhiêu phút?
Câu 3: (4 điểm)
Cho ba bình nhiệt lượng kế , trong mỗi bình chứa m = 1kg nước như nhau Bình 1 chứa nước
ở nhiệt độ t01 = 400C, bình 2 ở t02 = 350C, còn nhiệt độ t03 ở bình 3 chưa biết Lần lượt múc khối lượng nước ∆m từ bình 1 đổ vào bình 2, từ bình 2 đổ vào bình 3, từ bình 3 đổ vào bình 1, khi cân bằng nhiệt thì hai trong ba bình có cùng nhiệt độ là t = 360C Tìm t03 và ∆m Bỏ qua mọi hao phí nhiệt, việc múc nước được thực hiện khi có cân bằng nhiệt ở các bình
Câu 4 (2,0 điểm).
Cho mạch điện như hình 2 Hiệu điện thế đặt vào hai đầu A, B
có giá trị U không đổi Biết
1 Mắc vào hai điểm B, D một ampe kế lí tưởng Hãy tính:
a) Điện trở tương đương của đoạn mạch AB theo R0
b) Số chỉ của ampe kế theo U và R0
2 Tháo ampe kế ra khỏi B, D Dùng vôn kế có điện trở r0
lần lượt đo hiệu điện thế giữa hai đầu các điện
trở R1, R2 thì số chỉ vôn kế tương ứng là UV1,
UV2 Tính tỉ số UV1/UV2
3 Dùng vôn kế trên đo hiệu điện thế giữa
hai đầu A, B thì số chỉ vôn kế là 100V Sau đó
lần lượt đo hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thì thu được số liệu như bảng bên Biết rằng trong các số liệu ở bảng bên có một giá trị bị ghi sai
a) Tính tỉ số R0/r0
b) Giá trị hiệu điện thế nào ở bảng trên bị sai? Giá trị đúng của nó là bao nhiêu?
Câu 5: (4 điểm) Cho gương phẳng OA tựa vào tường dưới góc α = 600 như
hình vẽ Một người có mắt tại M và chân tại N tiến đến gần gương, khoảng
cách từ mắt đến chân là h = 1,6m
M
A
H α
Hiệu điện thế
•
•
•
•
•
R1 R2
R3
R4
•
C
D U
Hình 2
Trang 2phản ứng hoá học với các chất khi tiếp xúc Dụng cụ gồm : 01 nhiệt lượng kế có nhiệt dung riêng là CK, nước có nhiệt dung riêng là CN, 01 nhiệt kế, 01 chiếc cân Rô-bec-van không có bộ quả cân, hai chiếc cốc giống hệt nhau (cốc có thể chứa khối lượng nước hoặc khối lượng chất lỏng L lớn hơn khối lượng của nhiệt lượng kế), bình đun và bếp đun
- HẾT
Trang 3-PHÒNG GD - ĐT THỊ XÃ NGHI SƠN
ĐỀ SỐ 2
ĐÁP ÁN THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2020-2021 Môn thi: Vật lí
Câu 1:
3 điểm 1) Khi vật nổi cân bằng ta có:
3
Mà: m D V= A d ⇒V d = 800( )cm3
(2 / 3) 1080( )3
0,5 0,5
2) Gọi chiều dày của B là x
a Để vật B không chạm vào nước thì:
P A+P B1 <F A1 ⇔ +m D Sx B 1 <D V0
( )
0 1
1080 720
1 3.120
B
D V m
D S
1,0
b Để vật B không bị ngập hết trong nước thì:
P +P <F ⇔ +m D Sx <D V Sx+
2
0
1080 720
1,5
3 1 120
B
D V m
1,0
Câu 2:
2 điểm Gọi vận tốc của kim phút là vphút =1(vòng/giờ) thì vận tốc của kim giờ là
vgiờ= 1
12(vòng/giờ)
- Khi hai kim đổi chỗ cho nhau thì:
+ Kim phút đã đi được quãng đường từ vị trí của kim phút đến vị trí của
kim giờ
+ Kim giờ đã đi được quãng đường từ vị trí của kim giờ đến vị trí của
kim phút
+ Như vậy tổng quãng đường hai kim đã đi đúng bằng một vòng đồng
hồ
Do đó ta có: Sphút+Sgiờ=1 (vòng) (1)
0,5
.
.
ph gio gio gio gio
Từ (1) và (2) ta có: 1
13
gio
s = (vòng)
0,5 0,5
Suy ra thời gian đổi chỗ là:
1 12 13
1 13 12
gio gio
s t v
Câu 3:
4 điểm Gọi tKhi đổ 1, t∆2, tm từ bình (1) vào bình (2) thì : 3 là nhiệt độ của các bình (1), (2), và (3) khi có cân bằng nhiệt.
∆ mc(t 01 – t 2 ) = mc(t 2 – t 02 ) (1)
Khi đổ ∆ m từ bình (2) vào bình (3) thì :
∆ mc(t 2 – t 3 ) = mc(t 3 – t 03 ) (2)
Khi đổ ∆ m từ bình (3) vào bình (1) thì :
∆ mc(t 3 – t 1 ) = mc(t 1 – t 01 ) (3)
1,0
•
C
•
R 1
R2
R 4
R3
Trang 4+ từ (1) ⇒ t 2 – t 02 = m t0 1 m t 2 xt0 1 xt2
m
∆
⇒ t 2 (x + 1) = xt 01 + t 02 (4)
0,5
+ từ (2) ⇒ t 3 (x + 1) = xt 2 + t 03 (5)
+ từ (3) ⇒ t 3 x – t 1 = (x – 1)t 01 (6)
0,5
+ theo đề bài thì hoặc t 3 = t 2 hoặc t 3 = t 1 , hoặc t 2 = t 1
a t 3 = t 2 = t thì (5) ⇒ t(x + 1) = xt + t 03 ⇒ t = t 03 (vô lý).
b t 3 = t 1 = t thì (6) ⇒ tx – t = (x- 1)t 0 1 ⇒ t = t 01 (vô lý)
0,5
c t 2 = t 1 = t thì (4) ⇒ t(x + 1) = xt 01 + t 02
⇒ x = 0 2
0 1
36 35
0, 25
40 36
t t
t t
− = − =
⇒ m 0, 25 m 0,25m 0, 25.1 0, 25kg
m
0,5
+ từ (6) ⇒ t 3 = ( 1) 0 1 1 (0,25 1 40 36)
24 0,25
o
x t t
C x
+ từ (5) ⇒ t 03 = t 3 (x + 1) – xt 2 = 24(0,25 + 1) – 0,25.36 = 21 0 C.
Kết luận : khối lượng nước rót ∆ m = 0,25kg và bình (3) có nhiệt độ ban đầu là
21 0 C.
0,5
Câu 4:
5 điểm
1 a Do RA=0 nên chập B trùng D
2
0
4 2
4 2 24
R R R
R R
+
=
0 24
1
2
3
R R
R
0 3
3
5
3
R R
R
R R R
ACB
ACB
+
=
0,75
1 b Xét tại nút B có:
2 Mắc vôn kế vào AC ta được mạch:
0
34 2R
Mắc vôn kế vào CB ta được mạch:
( 0 0)
0 0
2 0
0 0
0 0 0
3
5 2 3
2
r R
r R R r R
r R R R
R
+
+
= + +
= +
=
0,75
•
V
R1
R3 R4
R2
Trang 5PHÒNG GD - ĐT THỊ XÃ NGHI SƠN
ĐỀ SỐ 2
ĐÁP ÁN THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2020-2021 Môn thi: Vật lí
3
2 5
2
3
5 2
3
2
1
0 0
2 0
0 0 2
0 0
2 0
0 0
1
=
→ +
=
=
=
→ +
+
=
=
V
V CB
V CB
U r R R
r UR R
I U U r R R
r R U R
U I
3 a Do vai trò của điện trở R3, R4 là như nhau nên các HĐT đo trên các điện trở này
được đo đúng Khi Vôn kế mắc song song với R3 ta có mạch sau:
0 0
0 0
2 0 4 0 0
0 0
0 0
0
r R
r R R R r R
r R R
r R
r R
+
+
= + +
=
→ +
=
0 0
0 0
2 0 2
3 2
5 3
r R
r R R R R
+
+
= +
=
→
0 0
2 0
0 0
3 2
r R R
r R U R
U I
+
=
=
→
5 3 5 3
0
0 0
0
0 4
3
+
= +
=
=
=
→
r R
U r
R
Ur R
I U
5 5
3
100 10
0 0
0 0
=
→ +
=
r R r
R
1,0
3 b Theo kết quả phần 2 ta được:
V r
R
U r
R
U r R
I U
5 3
5 2
200 5
2
2 5
2
2
0
0 0
0
0
+
= +
= +
=
=
=
→ HĐT đo trên điện trở R2 bị đo sai Giá trị đúng là:
V r
R
U r
R
Ur R
I
5 3
5 2
100 3 5 2
3 5
2
3
0
0 0
0
0
+
= +
= +
=
=
1,0
Câu 5:
4 điểm a Để mắt bắt đầu nhìn được ảnh M1 của mắt trong gương thì M,O,M1 thẳng hàng và MM1 ⊥ AO 0,5
0,5
Ta thấy MM1 vuông góc với OA
60 tan 3( )
b Để mắt người đó nhìn được ảnh chân của mình trong gương thì M1
0,5
•
V
R 2
R1
R3
R4 D
Trang 6Gọi đoạn NO = x.
+
( )
os
h
1
2
OM
α
( )
sin
h
α
Câu 6:
2 điểm Bước 1: Dùng cân để lấy ra một lượng nước và một lượng chất lỏng L có cùng khối lượng bằng khối lượng của NLK Thực hiện như sau:
- Lần 1 : Trên đĩa cân 1 đặt NLK và cốc 1, trên đĩa cân 2 đặt cốc 2 Rót nước vào cốc 2 cho đến khi cân thăng bằng, ta có m N = m K
- Lần 2 : Bỏ NLK ra khỏi đĩa 1, rót chất lỏng L vào cốc 1 cho đến khi thiết lập cân bằng Ta có: m L = m N = m K
0,75
- Đổ khối lượng chất lỏng m L ở cốc 1 vào NLK, đo nhiệt độ t 1 trong NLK
- Đổ khối lượng nước m N vào bình, đun đến nhiệt độ t 2
- Rót khối lượng nước m N ở nhiệt độ t 2 vào NLK, khuấy đều Nhiệt độ cân bằng là t 3
0,5
Bước 3 : Lập phương trình cân bằng nhiệt :
m c (t - t ) = (m c + m c )(t - t )
Từ đó ta tìm được : N 2 3
3 1
c (t - t )
t - t
0,75
Chú ý: HS có cách giải khác nhưng vẫn đúng đáp số thì vẫn được điểm tối đa.