H×nh bªn là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ nớc trong nhiệt lợng kế vào số giät níc nãng nhá vµo b×nh h×nh 2 Hãy xác định nhiệt độ của các giọt níc nãng vµ khèi lîng cña mçi g[r]
Trang 1Đề thi chọn học sinh giỏi huyện tiên lữ
Năm học 2013-2014
Môn: Vật lý
Thời gian: 150 phút (không kể giao đề)
Bài 1: (2 ,0 điểm)
Cùng một lúc có hai xe xuất phát từ hai điểm A và B cách nhau 60Km, chúng chuyển động cùng chiều từ A đến B
Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc V1 = 30Km/h Xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc V2 = 40Km/h ( cả hai xe đèu chuyển động thẳng đều)
a) Tính khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ kể từ lúc xuất phát
b) Sau khi xuất phát đợc 1 giờ 30 phút xe thứ nhất đột ngột tăng vận tốc
với V1' = 50Km/h Hãy xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau
Bài 2 : ( 1,5 điểm)
Trong một bình nhiệt lợng kế ban đầu
chứa mo=100g nớc ở nhiệt độ to=200C
Bắt đầu có các giọt nớc nóng nhỏ vào
nhiệt lợng kế một cách đều đặn, nhiệt độ
các giọt nớc nóng này nh nhau Hình bên
là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của
nhiệt độ nớc trong nhiệt lợng kế vào số
giọt nớc nóng nhỏ vào bình (hình 2)
Hãy xác định nhiệt độ của các giọt
nớc nóng và khối lợng của mỗi giọt nớc,
xem rằng khối lợng của các giọt nớc là
nh nhau và sự cân bằng nhiệt đợc thiết
lập ngay sau khi giọt nớc nhỏ xuống Bỏ
qua sự mất nhiệt vào không khí và vào
nhiệt lợng kế
Bài 3 : ( 3,5 điểm)
điện trở R1 = 3 Ω , R2 = 6 Ω ; PQ là
một dây dẫn điệncó chiều dài l =
1,5m, tiết diện đèu S = 0,1mm2, điện M N trở suất ρ =0,4.10-6 Ω m Hiệu điện
thế hai đầu đoạn mạch U = 7V; ( vôn +
-kế và dây nối là lý tởng) C
a) Tính điện trở của dẫn PQ P Q
b) Khi con chạy C ở vị trên PQ sao
Sao cho PC = 2CQ Vôn kế chỉ
bao nhiêu? Cực dơng của vôn
kế mắc vào điểm nào?
c) Thay vôn kế bằng một ampe kế ( Điện trở của Ampe kế không đáng kể )
Xác định vị trí con chạy C của biến trở để dòng điện chạy qua ampe kế có chiều
từ D đến C và có cờng độ 1
3 ( A ).
Bài 4 : (2,0 điểm)
Một ngời cao 170 cm, mắt cách đỉnh đầu 10cm đứng trớc một gơng phẳng thẳng
đứng để quan sát ảnh của mình trong gơng Hỏi phải dùng gơng có chiều cao tối thiểu là bao nhiêu để có thể quan sát toàn bộ ảnh của ngời mình trong gơng Khi đó phải đặt mép dới của gơng cách mặt đất bao nhiêu ?
Bài 5 : (1 điểm)
Cho những dụng cụ và vật liệu sau: Lực kế, bình nớc ( Nớc đựng trong bình có khối lợng riêng D0) Em hãy trình bày cách xác định khối lợng riêng của một vật bằng kim loại có hình dạng bất kì?
-Hết -V
Trang 2HƯớNG DẫN CHấM
Bài 1: ( 2,0 điểm)
SAB = 60Km
a)-0,75 đ
Quãng đờng xe đi đợc trong 1 giờ
Xe 1: S1 = v1.t = 30Km (0.25đ)
Xe 2 : S2 = v2 t = 40 Km ( 0,25đ)
Khoảng cách giữa 2 xe là MN
MN = S2 +SAB - S1 = 40 +60-30=70 Km (0,25đ)
b) 1,25 đ
- Sau khi xuất phát 1 giờ 30 phút quãng đờng mỗi xe là:
Xe 1: S1 = v1.t = 45Km
Xe 2 : S2 = v2 t = 60 Km
Khoảng cách giữa 2 xe sau 1h30 phút là:
l = S2 +S - S1 = 75Km (0.5đ)
-Sau thời gian t (h) nữa xe 1 đuổi kịp xe 2
Quãng đờng mỗi xe đi đợc là:
Xe 1: S1' = v1'.t = 50t
Xe 2 : S2' = v2' t = 40t (0,25đ)
-Khi hai xe gặp nhau ta có l = S1'- S2'
75 = 50t - 40 t = 10t t = 7,5 ( h)
=> hai xe gặp nhau sau : 1,5 (h) +7,5 (h) = 9(h) (0,25đ)
M A
V2
S2 V1
S1
Trang 3-Vị trí gặp nhau cách A một khoảng L, ta có:
L = SAB +S/
2 = 60 + v2 .9 = 60 + 40.9 = 420 Km ( 0,25đ)
Bài 2: (1,5 điểm )
Giả sử khối lợng mỗi giọt nớc nóng là m, nhiệt độ là tx(m>0)
+ Từ đồ thị ta thấy: Khi nhỏ vào nhiệt lợng kế (NLK) N1=200 giọt thì nhiệt độ nớc trong NLK là t1=300C Từ phơng trình cân bằng nhiệt suy ra:
t1= 200 mtx+m0t0
200 m+m0 =30
0
C (1) ( 0,5đ)
+ tơng tự: khi có N2=500 giọt thì
t2= 500 mtx+m0t0
500 m+m0 =40
0
C(2) ( 0,5đ)
Giải hệ (1) và (2) trên ta đợc: tx=800C và m=0,1g ( 0,5đ)
Bài 3 : ( 3,5 điểm)
a) Tính điện trở dây PQ – 0,5điểm
Đổi tiết diện s= 0,1 mm2= 0,1 10-6m2
Điện trở RPQ = l
s = 4.10-7
1,5
b) Tính số chỉ của Vôn kế - 1,25 điểm
Vì PC = 2CQ RPC = 2 RCQ
Mà RPC + RCQ = RPQ = 6
Suy ra RPC = 4() ,RCQ = 2
Đoạn mạch MN gồm [ ( R1 nt R2) // (RPCnt RCQ)]
Ta có : R12= R1 + R2 = 3+ 9 = 12
RPQ = 6
-Vì ( R12 // RPQ ) nên
U12 = UPQ = U= 7 V
- Vì ( R1 nt R2) nên
I1= I2= I12 =
12 12
7 12
U
A
R
-Vì ( RPC nt RCQ ) nên
IPC = ICQ = IPQ =
7 6
PQ PQ
U
A
R
Ta có : UDC = UDP + UPC
= -U1 + UPC
= -(I1R1 )+ IPCRPC
= -
7
12.3 +
7
6.2
UDC =
7
12V => VD > VC =>cực dơng mắc vào điểm C hoặc điểm D.
Nên UV= UDC =
7
12 V
Vậy số chỉ của vôn kế là 0 V và cực dơng mắc vào điểm C hoặc điểm D – 0,25 điểm c) Tìm vị trí con chạy C – 1,5 điểm
Đặt RPC = x () => RCQ = 6-x () ( 0 < x < 6 )
Trang 4* Dòng điện qua ampekế có chiều từ D đến C (I1 I2.) có cờng độ 1
3 ( A ),nên Tại nút D , có : I1- I2 = 1
3 ( A ) =>I2 = I1-
1
3
Ta có U1 = R1 I1 = 3 I1; U2 = I2 R2 = 6 (I1- 1
3 ) (1)
UMN = UMD+ UDN = U1 + U2= 7V
Ta có phơng trình: 3I1+6 (I1- 1
3 ) = 7 9I1- 2 =7 I1=1(A) => I2 = 1 -
1
3 =
2
3(A)
- Vì R1 và RPC mắc song song do đó I PC = I1 R1
x =
3
x
*Dòng điện qua ampekế có chiều từ D đến C (I1 I2.) có cờng độ 1
3 ( A ),nên Tại nút C , có : I CQ = I PC + 1
3 =
3
x +
1
3 (A)
Từ UPQ= UPC + UCQ = 7V
Ta có x 3
x + ( 6-x) (
3
x +
1
3 ) = 7 18
x −
x
3 = 5 x2+15x – 54 = 0 giải phơng trình , ta đợc .x1= 3 và x2 = -18 (loại )
Vậy RPC = 3 con chạy ở chính giữa
Bài 4 : (2,0 điểm)
* Vẽ hình đúng – 0,5 đ
D
I
M M’
H
K
C J
* Tính và trình và trình bày đúng – 1,5 đ
ảnh và ngời đối xứng nên : MH = M'H
Để nhìn thấy đầu trong gơng thì mép trên của gơng tối thiểu phải đến điểm I IH là đờng trung bình của Δ MDM' :
Do đó IH = 1/2MD = 10/2 = 5 (cm) ( 0,5điểm )
Trong đó M là vị trí mắt Để nhìn thấy chân (C) thì mép dới của gơng phải tới điểm K (2đ)
HK là đờng trung bình của Δ MCM' do đó :
HK = 1/2 MC = 1/2 (CD - MD ) = 1/2(170 - 10) = 80cm
Chiều cao tối thiểu của gơng là : IK = IH + KH = 5 + 80 = 85 (cm) ( 0,5 điểm)
Gơng phải đặt cách mặt đất khoảng KJ
KJ = DC - DM - HK = 170 - 10 - 80 = 80 (cm) (2 đ)
Vậy gơng cao 85 (cm) mép dới của gơng cách mặt đất 80 cm ( 0,5 điểm)
Bài 5 : (1 điểm)
-Để XĐ khối lợng riêng của vật bằng kim loại ta cần biết m và V của nó
- Dùng lực kế xác định trọng lợng P1 của vật trong không khí
Trang 5và P2 trong nớc ( 0.25 đ)
- Hiệu hai trọng lợng này bằng đúng lực đẩy ácsimét FA= P1-P2
- Mặt khác FA= V.d0 mà d0= 10 D0 nên FA= V.10 D0( 0.5đ) => V = F A
10 D0=
p1− p2
10 D0
( 0.25đ)
Khối lợng riêng của vật D= m
V=
p1
10 V
D= p1
10(p1− p2)
10 D0
= p1
(p1− p2) D0
( 0.25đ)
Làm nh thế ta đã xác định đợc khối lợng riêng của vật D= p1
p1− p2 D0 ( 0.25 đ)
* lu ý : Làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.