Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi phần thực hành. Tổng hợp những bài thực hành trong các đề thi học sinh giỏi hàng năm. Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi phần thực hành. Tổng hợp những bài thực hành trong các đề thi học sinh giỏi hàng năm. Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi phần thực hành. Tổng hợp những bài thực hành trong các đề thi học sinh giỏi hàng năm. Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi phần thực hành. Tổng hợp những bài thực hành trong các đề thi học sinh giỏi hàng năm. Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi phần thực hành. Tổng hợp những bài thực hành trong các đề thi học sinh giỏi hàng năm. Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi phần thực hành. Tổng hợp những bài thực hành trong các đề thi học sinh giỏi hàng năm. Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi phần thực hành. Tổng hợp những bài thực hành trong các đề thi học sinh giỏi hàng năm.
I.Đề thi 1.PHẦN LÍ THUYẾT Câu 1: (1,5 điểm) - Trình bày đặc điểm lực căng bề mặt chất lỏng: phương, chiều độ lớn - Viết cơng thức tính lực căng bề mặt chất lỏng Nêu tên đơn vị đại lượng công thức Câu 2: (1,5 điểm) - Hiện tượng mao dẫn gì? - Trình bày đặc điểm bề mặt chất lỏng sát thành bình chất lỏng dính ướt với thành bình, chất lỏng khơng dính ướt với thành bình PHẦN THỰC HÀNH Có nhiều phương pháp đo hệ số căng bề mặt chất lỏng Trong thực hành này, ta xác định hệ số căng bề mặt nước dựa vào tượng mao dẫn xảy khe hẹp hai thủy tinh phẳng Cho dụng cụ sau: - Hai thủy tinh - Hai nhựa mỏng, bề dày d = 0,3 mm - Một đĩa - Một thước có độ chia nhỏ đến milimet - Một chai nước - Hai kẹp Câu 1: (2,0 điểm) - Trình bày thí nghiệm tượng mao dẫn khe hẹp hai thủy tinh - Khi tượng mao dẫn xảy rõ rệt? Câu 2: (1,5 điểm) Lập cơng thức tính độ cao h cột nước dâng lên hai thủy tinh Câu 3: (2,5 điểm) - Đo độ cao h cột nước dâng lên khe hẹp hai thủy tinh vị trí khác nhau, ghi vào bảng số liệu - Tính hệ số căng bề mặt nước lần đo (lấy chữ số thập phân), biết khối lượng riêng nước kg/m3, gia tốc rơi tự g = 9,8 m/s2 - Tính giá trị trung bình - Tính sai số Câu 4: (0,5 điểm) Viết kết phép đo hệ số căng bề mặt nước Câu 5: (0,5 điểm) Nêu nguyên nhân gây sai số phép đo Hướng dẫn giải Phần lý thuyết Câu Nội dung Điểm Câu Lực căng bề mặt tác dụng lên đoạn đường nhỏ bề 0,5 (1,5 điểm) mặt chất lỏng ln có phương vng góc với đoạn đường tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng có độ lớn tỉ lệ thuận với độ dài đoạn đường F: lực căng bề mặt (N) l: độ dài đoạn đường mà lực căng bề mặt tác dụng (m) : hệ số căng bề mặt chất lỏng (N/m) Câu Hiện tượng mức chất lỏng bên các ống có đường kính nhỏ (1,5 điểm) dâng cao hơn, hoặc hạ thấp so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống gọi là hiện tượng mao dẫn Nếu thành ống khơng bị dính ướt: mức chất lỏng bên ống hạ thấp mức chất lỏng bên ống bề mặt chất lỏng ống có dạng mặt khum lồi Nếu thành ống bị dính ướt: mức chất lỏng bên ống dâng cao bề mặt chất lỏng bề mặt chất lỏng ống có dạng mặt khum lõm 2.Phần thực hành Câu Nội dung Câu Đặt hai nhựa mỏng hai thủy tinh tạo thành khe (2,0 điểm) hẹp, dùng kẹp kẹp chặt hai thủy tinh Đổ vào đĩa lớp nước mỏng, nhúng cạnh hai thủy tinh chạm mặt nước đĩa Do tượng mao dẫn, nước dâng lên khe hẹp hai thủy tinh Hiện tượng mao dẫn xảy rõ rệt khoảng cách hai thủy tinh nhỏ Câu Trọng lượng cột nước dâng lên: (1,5 điểm) Lực căng bề mặt tác dụng lên cột nước: Cột nước cân bằng: Câu (2,5 điểm) (vì ) Lập bảng giá trị, điền đầy đủ số liệu Lần đo h Trung bình Đo độ cao cột nước: h1, h2, h3 (khoảng từ cm đến cm) Tính hệ số căng bề mặt Câu (0,5 điểm) Câu (0,5 điểm) (khoảng từ 0,065 N/m đến 0,080 N/m) Tính giá trị trung bình (khoảng 0,073 N/m) Sai số phép đo (khoảng 0,003 N/m) Kết đo: N/m - Đặt hai thủy tinh không thẳng đứng - Bề mặt hai thủy tinh không - Bề mặt hai thủy tinh không phẳng -… 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 (1 ý cho 0,25 điểm, ý trở lên cho 0,5 điểm) II Đề thi thứ 1.PHẦN LÍ THUYẾT Câu 1: (1,5 điểm) - Áp suất khí gì? - Trình bày ngun nhân gây áp suất khí - Áp suất khí phụ thuộc vào yếu tố nào? Câu 2: (1,5 điểm) - Đẳng trình gì? - Phát biểu định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt - Viết hệ thức định luật 2.PHẦN THỰC HÀNH Có nhiều phương pháp đo áp suất khí Trong này, ta xác định áp suất khí dựa vào q trình nén đẳng nhiệt lượng khơng khí ống thủy tinh Cho dụng cụ sau: - Hai ống thủy tinh thẳng, đường kính ngồi nhau, đường kính khác - Một ống cao su - Một nút cao su để đậy ống - Một thước thẳng có độ chia nhỏ tới milimet - Một chai nước Câu 1: (2,5 điểm) Trình bày giải thích phương án thí nghiệm để xác định gần áp suất khí Câu 2: (2,0 điểm) Tiến hành thí nghiệm lần, đo đại lượng cần thiết, ghi giá trị vào bảng số liệu Câu 3: (1,5 điểm) - Tính áp suất khí lần đo Biết khối lượng riêng nước kg/m3, gia tốc rơi tự g = 9,8 m/s - Tính giá trị trung bình - Tính sai số phép đo Câu 4: (0,5 điểm) Viết kết phép đo áp suất khí Câu 5: (0,5 điểm) Nêu nguyên nhân gây sai số phép đo Hướng dẫn giải 1.PHẦN LÍ THUYẾT Câu Nội dung Câu Áp suất khí áp suất khí Trái Đất tác dụng lên (1,5 điểm) vật bên lên bề mặt Trái Đất Nguyên nhân trọng lượng cột khơng khí tác dụng lên vật lên mặt đất Áp suất khí phụ thuộc vào nhiệt độ độ cao Câu Đẳng trình q trình biến đổi trạng thái lượng khí mà (1,5 điểm) thông số trạng thái giữ khơng đổi Trong q trình đẳng nhiệt lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 hay số hay 2.PHẦN THỰC HÀNH Câu Nội dung Câu Nối hai ống thủy tinh thông với ống cao su (2,5 điểm) Đổ nước vào ống, chờ cân bằng, đo độ cao h từ mặt thoáng đến miệng ống Dùng nút bịt kín đầu ống nhỏ, nâng ống cao lên, đó: - Khối khí đầu ống nhỏ bị giam bị nén đẳng nhiệt - Mặt thoáng hai bên chênh lệch Δh - Độ cao cột khí bên ống nhỏ h2 Tính áp suất khí theo phương trình đẳng nhiệt Dùng thước đo Δh, h1 h2 tính áp suất khí Câu Lập bảng số liệu (2,0 điểm) Đo Δh Đo h1 Đo h2 Câu Tính pa lần đo (1,5 điểm) Tính giá trị trung bình Tính sai số Câu Ghi kết phép đo (0,5 điểm) Câu - Đặt ống không thẳng đứng (0,5 điểm) - Đọc mực nước khơng xác 0,5 Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 III.Đề thi thứ 1.PHẦN LÍ THUYẾT Câu 1: (1,25 điểm) Hãy kể tên hai chất bán dẫn tiêu biểu nêu đặc điểm điện trở suất chất bán dẫn Câu 2: (0,5 điểm) Nêu chất dòng điện chất bán dẫn Câu 3: (0,75 điểm) Điôt bán dẫn gì? Vẽ kí hiệu điơt Câu 4: (0,5 điểm) Nêu đặc tính cơng dụng điơt bán dẫn 2.PHẦN THỰC HÀNH Khảo sát đặc tính chỉnh lưu điơt bán dẫn Dụng cụ thí nghiệm - Điơt chỉnh lưu D4007 - Nguồn điện U (AC – DC: 0-3-6-9-12V) - Điện trở bảo vệ R0 = 820Ω - Biến trở chạy R (loại - 100Ω) biến trở núm xoay (loại 10Ω x10) - Đồng hồ đo điện đa số dùng làm chức miliampe kế chiều A - Đồng hồ đo điện đa số dùng làm chức vôn kế chiều V - Bảng lắp mạch điện - Bộ dây dẫn nối mạch điện có hai đầu phích cắm A K Câu 1: (1,0 điểm) Khảo sát dòng điện thuận chạy qua điôt mA a) Mắc mạch theo sơ đồ mạch điện Hình 1: Chú ý: - Nguồn điện U vị trí 6V chiều V - Miliampe kế A vị trí DCA 20m - Vơn kế V vị trí DCV 20 R0 b) Cắm phích lấy điện nguồn vào ổ điện ~220V Bật công tắc nguồn R c) Điều chỉnh chạy biến trở R đến vị trí cho số vơn kế V có giá trị U = Sau thay đổi chạy để U tăng dần hiệu điện U (tới khoảng 0,7 V) Ghi giá trị cường độ dòng điện Ith hiển thị miliampe kế A tương ứng với giá trị hiệu điện U vào bảng Hình Câu 2: (1,0 điểm) Khảo sát dịng điện ngược chạy qua điơt a) Tắt cơng tắc nguồn, rút phích lấy điện nguồn Mắc mạch theo sơ đồ mạch điện Hình 2: Chú ý: A K μA - Nguồn điện U vị trí 6V chiều - Miliampe kế A vị trí DCA 200μ - Vơn kế V vị trí DCV 20 V b) Cắm phích lấy điện nguồn vào ổ điện ~220V Bật công tắc nguồn c) Điều chỉnh chạy biến trở R đến vị trí cho số R0 vơn kế V có giá trị U = Sau thay đổi chạy để R tăng dần hiệu điện U Ghi giá trị cường độ dòng điện Ing hiển thị miliampe kế A tương ứng với giá trị hiệu điện U U vào bảng Câu 3: (1,5 điểm) Lập bảng số liệu hiệu điện cường độ dịng điện hai thí nghiệm Câu 4: (1,0 điểm) Vẽ đặc tuyến vôn - ampe điôt D4007 lên Hình giấy kẻ li Câu 5: (1,0 điểm) Dịng điện qua điơt bán dẫn có tn theo định luật Ơm khơng? Vì sao? Câu 6: (0,5 điểm) Dựa vào đặc tuyến vôn – ampe điôt bán dẫn, xác định giá trị hiệu điện mà điơt bắt đầu dẫn điện (ngưỡng dẫn điôt) Câu 7: (1,0 điểm) Nhận xét đặc tuyến vôn – ampe điôt bán dẫn Hướng dẫn giải 1.PHẦN LÍ THUYẾT Câu Câu (1,25 điểm) Nội dung Hai chất bán dẫn tiêu biểu: - Silic - Gemany Đặc điểm điện trở suất chất bán dẫn: - Điện trở suất chất bán dẫn có giá trị trung gian điện trở suất kim loại điện trở suất điện môi - Điện trở suất chất bán dẫn phụ thuộc mạnh vào tạp chất Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu (0,5 điểm) Câu (0,75 điểm) Câu (0,5 điểm) - Điện trở suất chất bán dẫn giảm đáng kể bị chiếu sáng bị tác dụng tác nhân ion hóa Dịng điện chất bán dẫn dịng êlectron dẫn chuyển động ngược chiều điện trường dòng lỗ trống chuyển động chiều điện trường Điôt bán dẫn lớp chuyển tiếp p – n Kí hiệu điơt: Đặc tính điơt bán dẫn: dịng điện chạy qua điôt theo chiều từ bán dẫn p sang n Công dụng điôt bán dẫn: dùng chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều 2.PHẦN THỰC HÀNH Câu Nội dung Câu Mắc mạch điện sơ đồ Hình (1,0 điểm) Câu Mắc mạch điện sơ đồ Hình (1,0 điểm) Câu Bảng thực hànhĐiơt phân cực thuận (1,5 điểm) U(V) I(mA) 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,73 Câu (1,0 điểm) Đặc tuyến vôn – ampe 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,02 0,70 1,90 5,40 14,6 29,4 0,25 0,5 0,25 0,25 Điểm 1,0 1,0 Điôt phân cực ngược U(V) I(μA) 0,00 0,00 0,10 0,00 0,20 0,00 0,40 0,00 0,80 0,00 1,00 0,00 1,50 0,00 I(mA 1,0+0,5 1,0 ) O 0,25 0,25 0,25 U( V) Câu (1,0 điểm) Câu (0,5 điểm) Câu (1,0 điểm) Dịng điện qua điơt bán dẫn khơng tn theo định luật Ơm Đặc tuyến vôn – ampe đường thẳng qua gốc tọa độ Ngưỡng dẫn điôt cỡ 0,6 V Nhận xét: - Cường độ dịng điện I chạy qua điơt phân cực thuận có giá trị khoảng hiệu điện U có giá trị từ đến 0,4 V - Cường độ dòng điện I chạy qua điôt phân cực thuận bắt đầu tăng khoảng hiệu điện U có giá trị từ 0,4V đến 0,6 V - Cường độ dịng điện I chạy qua điơt phân cực thuận tăng mạnh khoảng hiệu điện U có giá trị từ 0,6V đến giá trị lớn - Cường độ dòng điện I chạy qua điơt phân cực ngược có giá trị gần với giá trị hiệu điện U từ đến khoảng 1V 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 IV Đề thi thứ 1.Phần lý thuyết Câu 1: (1,0 điểm) Một học sinh đo gia tốc rơi tự cách đo nhiều lần quãng đường vật rơi s thời gian vật rơi t Kết sau nhiều lần đo: ; Hãy xác định giá trị trung bình, sai số tuyệt đối viết kết đo phép đo gia tốc rơi tự Câu 2: (2 điểm) Cho dụng cụ sau: - Hai ống thủy tinh - Một ống cao su - Một nút cao su - Một thước milimet - Một bình nước Hãy trình bày giải thích phương án thí nghiệm để xác định gần áp suất khí Phần thực hành Xác định suất điện động, điện trở pin điện hóa Khảo sát cơng suất tiêu thụ biến trở Dụng cụ thí nghiệm - Một pin điện hóa - Đế đỡ pin - Biến trở núm xoay R (loại 10Ω x 10) - Hai đồng hồ đo điện đa - Điện trở R0 = 10 Ω E, r - Bộ dây dẫn R0 - Bảng lắp mạch Câu 1: (1,0 điểm) V Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ R Xây dựng sở lí thuyết xác định suất điện động, Ađiện trở pin điện hóa cơng suất tiêu thụ biến trở R Câu 2: (1,0 điểm) Tiến hành thí nghiệm, lập bảng số liệu hiệu điện U hai đầu biến trở cường độ dòng điện I chạy qua biến trở Câu 3: (1,0 điểm) Vẽ đồ thị U = f (I) Câu 4: (1,0 điểm) Căn vào đồ thị, xác định suất điện động điện trở pin điện hóa Câu 5: (1,0 điểm) Tính giá trị cơng suất tiêu thụ P biến trở ứng với cặp giá trị (U, I) Câu 6: (1,5 điểm) Vẽ đồ thị P = f (I) Nhận xét phụ thuộc công suất tiêu thụ vào cường độ dòng điện chạy qua biến trở Câu 7: (0,5 điểm) Xác định giá trị cực đại công suất tiêu thụ P biến trở Hướng dẫn giải Phần lý thuyết Câu Câu (1,0 điểm) Nội dung Điểm 0,25 0,5 0,25 Câu (2,0 điểm) Nối hai ống thủy tinh thông với ống cao su Đổ nước vào ống, chờ cân bằng, đo độ cao h1 từ mặt thoáng đến miệng ống Dùng nút cao su bịt kín đầu ống, nâng ống cao lên, khối khí ống bị giam bị nén đẳng nhiệt - Mặt thoáng hai bên chênh lệch Δh - Độ cao cột khí ống bịt kín h2 Áp dụng phương trình đẳng nhiệt: Câu Câu (1,0 điểm) Sơ đồ mạch điện: Nội dung 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Dùng thước đo h1, h2, Δh tính áp suất khí Phần thục hành 0,25 0,25 Điểm E, r R0 V A R 0,5 0,5 Câu (1,0 điểm) Bảng số liệu Câu (1,0 điểm) Đồ thị U = f(I) R (Ω) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 U (V) 1,40 1,35 1,34 1,33 1,26 1,25 1,20 1,14 1,00 0.75 I (mA) 14 15 17 19 21 25 30 38 50 75 0,5+0,5 U(V) 1,55 Câu (1,0 điểm) Câu (1,0 điểm) Câu (1,0 điểm) 150 I(mA) Căn vào đồ thị: E = 1,55 V r = 0,5 Ω Tính P R (Ω) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 P(mW) U (V) 1,40 1,35 1,34 1,33 1,26 1,25 1,20 1,14 1,00 0.75 0,5 0,5 I (mA) 14 15 17 19 21 25 30 38 50 75 P (mW) 19 20 23 25 27 31 36 43 50 56 0,5 60 70 I(mA) Công suất tiêu thụ P biến trở không biến đổi tuyến tính theo cường độ dịng điện I Câu (1,0 điểm) V Đề thi thứ 1.PHẦN LÝ THUYẾT 0,5 Câu 1: (1 điểm) Hiện tượng khúc xạ ánh sáng gì? Nêu nguyên nhân tượng khúc xạ ánh sáng Câu 2: (1 điểm) Phát biểu viết công thức định luật khúc xạ ánh sáng Câu 3: (1 điểm) Trình bày khái niệm chiết suất tuyệt đối Nêu ý nghĩa chiết suất tuyệt đối 2.Phần thực hành THỰC HÀNH XÁC ĐỊNH CHIẾT SUẤT Cho dụng cụ sau: - Khối chất suốt hình hộp chữ nhật - đinh ghim - Giấy trắng - Thước chia milimet - Tấm xốp Thí sinh thực yêu cầu sau: Câu 1: Hãy đề xuất phương án thí nghiệm dùng dụng cụ nêu để xác định chiết suất khối chất suốt (xem chiết suất khơng khí gần 1) Câu 2: Tiến hành thí nghiệm lần, lấy số liệu cần thiết Câu 3: Dựa vào bảng số liệu, xác định chiết suất khối chất suốt (lấy xác đến chữ số thập phân) Câu 4: Tính giá trị trung bình chiết suất, sai số phép đo Câu 5: Ghi kết phép đo Câu 6: Sai số phép đo nguyên nhân chủ yếu gây ra? Trình bày cách làm giảm sai số phép đo Hướng dẫn giải 1.Phần lý thuyết Câu 1:-Hiện tượng khúc xạ ánh sáng