UBND HUYỆN EA KAR PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm 02 trang) KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC CƠ SỞ CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2022 2023 Môn thi VẬT LÍ Thời gian 150 phút (không kể thời gi[.]
Trang 1111Equation Chapter 1 Section 1UBND
HUYỆN EA KAR
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
(Đề thi gồm: 02 trang)
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC CƠ SỞ CẤP HUYỆN
NĂM HỌC 2022-2023 Môn thi: VẬT LÍ
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 07/01/2023
Câu 1 (3.0 điểm)
Một ống kim loại dài 25m Khi một em học sinh dùng búa gõ vào một đầu ống thì một em học sinh khác đặt tai ở đầu kia của ống nghe thấy hai tiếng gõ; tiếng nọ cách tiếng kia 0,055s
a) Giải thích tại sao gõ một tiếng mà sao lại nghe được hai tiếng b) Tìm vận tốc âm thanh truyền trong kim loại Biết vận tốc âm thanh truyền trong không khí là 333m/s và âm thanh truyền trong kim loại nhanh hơn trong không khí
Câu 2 (3.0 điểm)
Thả một vật không thấm nước vào nước thì 35 thể tích nó bị chìm a) Hỏi khi thả vào dầu thì bao nhiêu phần của vật bị chìm Biết khối lượng riêng của dầu Dd=800kg/m3, của nước Dn=1000kg/m3
b) Trọng lượng của vật là bao nhiêu? Biết vật đó hình lập phương mỗi cạnh 20cm
Câu 3 (3.0 điểm)
Người ta đổ m1 gam nước nóng vào m2 gam nước lạnh thì thấy khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước lạnh tăng 50C Biết độ chênh lệch nhiệt độ ban đầu của nước nóng và nước lạnh là 800C
a) Tìm tỷ số m1
m2
b) Nếu đổ thêm m1 gam nước nóng vào hỗn hợp mà ta vừa thu được, khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ hỗn hợp đó tăng thêm bao nhiêu độ? Bỏ qua mọi sự mất mát về
nhiệt
Câu 4 (4.0 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ:
R1=R2=3Ω; R4=3R3 Hiệu điện thế 2 đầu
đoạn mạch AB không đổi là 9V Điện trở
của ampe kế không đáng kể
a) Biết số chỉ của ampe kế là 2A Tìm R3, R4?
b) Tháo ampe kế ra và mắc vào hai điểm D-B Xác định số chỉ của ampe kế khi đó?
Câu 5 (4.0 điểm)
Người ta lấy điện ra ngoài để sử dụng từ hai
chốt A, B nối với hiệu điện thế U = 15V
(không đổi) qua điện trở r =53Ω thắp sáng các
bóng đèn loại (2,5V-1,25W)
a) Tìm công suất lớn nhất mà bộ bóng đèn có thể tiêu thụ ?
A
R1
R2 D
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 2-b) Nếu có 15 bóng đèn trên thì phải ghép chúng như thế nào để chúng sáng bình thường ?
c) Nếu chưa biết số bóng thì phải dùng bao nhiêu bóng và ghép chúng như thế nào
để các đèn sáng bình thường ? Cách mắc nào có hiệu suất cao nhất ?
Câu 6 (3.0 điểm)
Một chùm tia sáng mặt trời nghiêng một
góc α=3 00 so với phương nằm ngang Dùng
một gương phẳng hứng chùm tia sáng đó để
chiếu xuống một đáy giếng sâu, thẳng đứng
và hẹp (như hình vẽ)
a) Vẽ hình biểu diễn đường truyền của
tia phản xạ
b) Tính góc nghiêng β của mặt gương so
với phương nằm ngang?
Hết
Lưu ý: - Thí sinh được sử dụng máy tính bỏ túi không có chức năng thẻ nhớ.
- Giám thị không giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh : Chữ ký giám thị 1: ………
Số báo danh : Chữ ký giám thị 2: ………
Trang 3211Equation Chapter 1 Section 1UBND
HUYỆN EA KAR
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC CƠ SỞ CẤP HUYỆN
NĂM HỌC 2022-2023 Môn thi: Vật lí HƯỚNG DẪN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC
1(3đ) a Vì âm thanh xuất phát từ một đầu ống kim loại nhưng truyền trong hai
môi trường khác nhau với vận tốc khác nhau nên tới đầu kia ống kim loại
tại hai thời điểm khác nhau, do đó ta nghe thấy hai tiếng phân biệt Cụ thể
âm truyền qua kim loại đến tai trước âm truyền trong không khí
b Thời gian âm truyền trong không khí: t1= s
v1=
25
333≈ 0,075 s
Do đó âm truyền trong kim loại là: t2 = t1 – 0,055 = 0,020s
Vận tốc âm truyền trong kim loại là: v2=s
t2=
25 0,02=1250 m/ s
1,0
0,5 0,5 0,5 0,5
2(3đ) a.Trọng lượng vật là không đổi, khi vật thả trong nước hay trong dầu ta
đều có P=FA Do đó :
Khi thả vào nước : P=FAn =dn Vcn = 10.Dn.35.V (1)
Khi thả vào dầu : P=FAd =dd Vcd = 10.Dd Vcd(2)
Từ (1), (2) ta có : 10.Dn.35.V= 10.Dd Vcd ❑
⇒ V cd=
D n .3
5.V
D d =
1000.3
5.V
800 =
3
4V b.Thể tích vật : V = a3 = 203 = 8000cm3 = 8.10-3m3
Trọng lượng vật : P=FAn =dn Vcn = 10.Dn.35.V = 10.1000.35 8.10-3 = 48(N)
0,5
0,5 0,5 0,5
0,5 0,5
3(3đ) a.Nước nóng có nhiệt độ t1
Nước lạnh có nhiệt độ t2
Sau khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ hỗn hợp là t
Ta có PTCBN: m1C(t1-t) = m2C(t-t2) => m1
m2=
t−t2
t1−t
Theo bài ra: t - t2 = 5
t1 – t2 = 80 => t1- t = 75 Thay vào m m1
2
=t−t2
t1−t=
5 75 b.Khi đổ thêm vào m1 nước nóng vào hỗn hợp khi cân bằng
nhiệt; nhiệt độ hỗn hợp t’ Ta có pt cân bằng nhiệt:
m1(t1- t’) = (m1 + m2)(t’- t) mà t1- t = 75 => t1 = 75
0,5
0,5 0,5
Trang 4+ t
Thay vào: m1(75 +t - t’) = (m1 + m2)(t’- t)
Rút gọn ta có t '−t= 75 m1
2 m1+m2 mà m1
m2=
5
75⇒ m1=5 m2
75 Thay số vào tính được: t’- t ≈ 4,4120c
Vậy khi cân bằng nhiệt hỗn hợp đó tăng 4,4120C
0,5 0,5 0,5
4(4đ) Mạch điện: [(R1ntR2) // R3] nt R4
a.Gọi x là giá trị điện trở của R3 Khi đó R4=3x
Theo sơ đồ mạch điện ta có : R12=R1+R2=3+3=6(Ω),
R123=6+x 6 x
Rtđ = 6+x 6 x +3x =3 x2+24 x
6+ x
Cường độ dòng điện trong mạch I =
U
R td=
9
3 x2+24 x
6+ x
= 9.(6+ x )
3 x2+24 x Hiệu điện thê hai đầu điện trở R3 là :
U3=U123= I.R123= 2
.
x
6 x 6+x=
9.6 x
3 x2+24 x=
18 x
x2+8 x.
Khi đó cường độ dòng điện qua R3 là I3=U3
R3=
18 x
x2
+8 x
x =
18
x2+8 x Theo bài ra I3= Ia=2A nên 18
x2 +8 x=2A
⇒ x2
+8 x−9=0
Giải pt trên ta được x = 1 và x = -9(loại)
Vậy R3=1Ω và R4=3Ω
b.Nếu mắc ampe kế vào 2 điểm D, B thì ta có mạch điện như sau:
[(R2//R4)nt R3] // R1
R24=3+33.3 = 3
2(Ω); A R3 R4 B
R234= 3/2+1=5/2 (Ω);
I234=
U234
R234=
U
R234=
9 5 2
=3,6( A)
Do R2//R4 và R2=R4 nên : R2
I2 = I4=I24
2 =
I234
2 =1,8( A) R 1
I1=U1
R1=
U
R1=
9
3=3( A) Dựa trên sơ đồ mạch điện ta có :Ia=I1+I2=3+1,8=4,8(A)
Vậy cường độ dòng điện qua ampe kế là 4,8A
0,25 0,25 0,25 0,25
0,25
0,25
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5
5(4đ) a.Gọi R là tổng trở của bộ đèn mắc vào AB
Cường độ qua mạch: I= U
R +r
Công suất mạch ngoài tiêu thụ:
P = I2.R = (R+r U )2 R= U 4 r2. 4 rR
( R+r )2 = U 4 r2.[1−(r−R )
2
(r + R )2] (1) 0,25
A
Trang 5Từ (1) ta thấy P đạt giá trị cực đại khi: (r−R )
2
(r + R)2=0 Công suất lớn nhất mà bộ bóng đèn có thể tiêu thụ :
Pmax = U
2
4 r=
15 2
4.5 3
=33,75W
b.Để 15 đèn sáng bình thường thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là:
P = 15.Pm = 15.1,25= 18,75 W
Từ (1) ta có
P = I2.R = (R+r U )2 R= 15
2
R
(R+5
3)2 = 18,75
❑
⇔ 9R2-78R+25=0 ❑
⇒ R=25
3 Ω hoặc R=1
3Ω Điện trở mỗi đèn: Rm = U m2
P m = 2,52
1,25 = 5(Ω)
Để các đèn sáng bình thường thì phải mắc các đèn thành x
dãy và mỗi dãy có y bóng nên ta có x.y = 15
Khi đó tổng trở của mạch ngoài AB: R = 5 y x
+ Với R=25
3 Ω ❑
⇒
25
3 = 5 y x = 75
x2 ❑⇒ x = 3 và y = 5 + Với R=1
3Ω ❑
⇒
1
3 = 5 y x = 75
x2 ❑⇒ x = 15 và y = 1 Vậy có 2 cách mắc:
- 3 dãy song song, mỗi dãy có 5 bóng nối tiếp
- 15 dãy song song, mỗi dãy có 1 bóng
c.Cường độ định mức của đèn: Im = U m
❑
R m = 2,55❑ = 0,5(A) Cường độ qua mạch chính: I=x Im = 0,5.x
Vậy ta có: I= U
R +r = 5 y15
x +
5 3
= 0,5.x ❑
⇒ x + 3y = 18
=> x = 18 – 3y >0 => y < 6 trong đó x,y nguyên dương, nên ta có bảng các trường hợp sau:
Vậy ta có 5 lựa chọn và cách mắc như trên
Hiệu suất mạch điện ngoài:
H= P P
ng
=I U AB
I U =
U AB
U = 2,5 y15 =y
6 Hiệu suất mạch lớn nhất khi y lớn nhất, do đó khi y = 5, x =
3 là cách mắc có hiệu suất lớn nhất
0,25
0,25
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
0,25
0,25 0,25 0,25
0,25
0,25 0,25
Trang 66(3) a) Vẽ hình biểu diễn đường truyền tia
sáng
- Vẽ được tia phản xạ IS’
- Xác định được pháp tuyến IN và
đường truyền của tia sáng
b.Có ^ AIS'=9 00⇒ ^SIS'=9 00+3 00=12 00
^
SIN=^ NI S,=
^
SI S'
2 =
12 00
2 =6 0
0
^
AIN=^ SIN−^ SIA=^ SIN -α =6 0 0 -30 0 =3 0 0
β = ^ GIA=^ GIN−^ AIN=9 00-3 00=6 00
Vậy góc nghiêng β của mặt gương so với phương nằm ngang bằng 600
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5