PHÒNG GD-ĐT PHÙ MỸ TRƯỜNG THCS MỸAN ĐỀ XUẤT ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN VẬT LÍ NĂM HỌC: 2010-2011 THỜI GIAN: 150 PHÚT. ĐỀ: Bài 1: Hai quả cầu đặc, thể tích mỗi quả là V = 100cm 3 , được nối với nhau bằng một sợi dây nhẹ, không co dãn thả trong nước (hình bên). Khối lượng quả cầu bên dưới gấp 4 lần khối lượng quả cầu bên trên. Khi cân bằng thì 1/2 thể tích quả cầu bên trên bị ngập trong nước. Hãy tính: 1. Lực căn của sợi dây. 2. Khối lượng riêng của các quả cầu. Cho khối lượng riêng của nước là D = 1000kg/m 3 Bài 2: Một nhiệt lượng kế ban đầu chưa đựng gì. Đổ vào nhiệt lượng kế một ca nước nóng thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 5 0 C. Sau đó lại đổ thêm một ca nước nữa thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 3 0 C. Hỏi nếu đổ thêm vào nhiệt lượng kế cùng một lúc 5 ca nước nóng nói trên thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm bao nhiêu độ nữa ? Bài 3: Cho mạch điện như hình bên. Trên các bóng đèn có ghi 12V – 6W đối với Đ 1 và 12V – 12W đối với Đ 2 . Trên đèn Đ 3 chỉ còn dấu 3W, dấu hiệu điện thế định mức bị mờ hẳn. Mạch đảm bảo các đèn sáng bình thường. 1. Hãy tính hiệu điện thế định mức của đèn Đ 3 2. Cho biết R 1 = 9 hãy tính R 2 . 3. Tìm giá trị giới hạn của R 1 để thực hiện được điều kiện sáng bình thường của các đèn trên. Bài 4. Một thanh mảnh, đồng chất, phân bố đều khối lượng có thể quay quanh trục O ở phía trên. Phần dưới của thanh nhúng trong nước, khi cân bằng thanh nằm nghiêng như hình vẽ, một nửa chiều dài nằm trong nước. Hãy xác định khối lượng riêng của chất làm thanh đó. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Đ 1 Đ 2 M + Đ 3 _ A B R 1 N R 2 O { ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM Bài 1: 1 Mỗi quả cầu chịu tác dụng của 3 lực: Trọng lực, sức căng dây, lực đẩy Acsimét. (0,5 điểm) - Quả cầu trên đứng cân bằng nên: F / A = P 1 + T / (1) (0,25 điểm) - Quả cầu dưới đứng cân bằng nên: P 2 = F A + T (2) (0,25 điểm) Mà: F / A = 2 A F P 2 = 4P 1 (0,5 điểm) T = T / Nên từ (1) và (2) suy ra: P 1 + T = 2 A F 4P 1 = F A + T T = 5 A F (3) (0,5 điểm) Mặt khác: F A = 10.D.V thế vào (3) T = 5 1 . 10.D.V = 2.1000.10 -6 .1000 = 0,2 N (0,5 điểm) Vậy lực căn của sợi dây là: T = 0,2 N 2. - Hai quả cầu cùng thể tích V, mà P 2 = 4P 1 nên khối lượng riêng D 2 = 4D 1 (0,5 điểm) - Xét hệ 2 quả cầu:trọng lực bằng lực đẩy Acsimét: P 1 + P 2 = F A + F / A = 2 3 F A (0,5 điểm) 10.V.D 1 + 10.V.D 2 = 2 3 F A = 2 3 .V.D (0,5 điểm) D 1 + D 2 = 2 3 D = 5.D 1 D 1 = 10 3 .D = 10 3 .1000 = 300 kg/m 3 (0,5 điểm) D 2 = 4.D 1 = 4.300 = 1200 kg/m 3 (0,5 điểm) Vậy:khối lượng riêng của quả cầu bên trên là: D 1 = 300 kg/m 3 Khối lượng riêng của quả cầu bên trên là: D 2 = 1200 kg/m 3 Bài 2: Gọi: q là nhiệt dung của nhiệt kế. mc là nhiệt dung của một ca nước nóng. t là nhiệt độ của nước nóng t 0 là nhiệt dộ ban đầu của nhiệt lượng kế. - Khi đổ một ca nước nóng: mc[t – (t 0 + 5)] = q.5 (1) (0,5 điểm) - Khi đổ thêm một ca nước nóng nữa: mc[t – (t 0 + 5 + 3)] = (q + mc)3 (2) (0,5 điểm) - Khi đổ thêm 5 ca nước nóng: 5mc[t – (t 0 + 5 + 3 + ∆ t 0 )] = (q + 2mc) ∆ t 0 (3) (0,5 điểm) Thay (1) vào (2): 5q – 3mc = 3q + 3mc (0,5 điểm) F / A - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - P 1 - - - - - - - - - - - - - - - - -T / - - - - - - - - - - - - - - - - - T - - - - - - - - - - - F A - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - P 2 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Suy ra: 6mc = 2q mc = 3 q (0,5 điểm) Thay (2) vào (3) ta được: 5(3q +3mc) – 5mc. ∆ t 0 = (q + 2mc) ∆ t 0 (4) (0,5 điểm) Thay mc = 3 q vào (4), ta được: (0,5 điểm) 5(3q +3 3 q ) – 5mc. ∆ t 0 = (q + 2 3 q ) ∆ t 0 (0,5 điểm) 20q = 3 10q ∆ t 0 ∆ t 0 = 6 0 C (1,0 điểm) Vậy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm ∆ t 0 = 6 0 C Bài 3: 1.Cường độ dòng điện định mức của đèn:Đ 1 và Đ 2 là: I 01 = A U P 5,0 12 6 1 1 == (0,25 điểm) I 02 = A U P 1 12 12 2 2 == ; (0,25 điểm) - Suy ra cường độ định mức của đèn Đ 3 là: I 03 = I 02 – I 01 = 1 – 0,5 = 0,5 A (0,5 điểm) Và hướng từ N về M - Hiệu điện thế định mức của Đ 3 bằng: U 3 = V I P 6 5,0 3 03 3 == (0,5 điểm) 2. Từ sơ đồ chiều dòng điện suy ra: U R1 = U AM – U NM = 12 – 6 = 6V (0,5 điểm) U R2 = U NM + U MB = 6 +12 = 18V (0,5 điểm) - Cường độ dòng điện qua R 1 và R 2 bằng: I 1 = A R U R 3 2 9 6 1 1 == (0,25 điểm) I 2 = I 1 – I 03 = A 6 1 2 1 3 2 =− (0,25 điểm) Do đó giá tri R 2 là: R 2 = Ω== 108 6 1 18 2 2 I U R (0,5 điểm) 3. Để ba đèn sáng bình thường thì độ giảm hiệu điện thế trên R 1 phải bằng : U R1 = U Đ1 – U Đ3 = 12 – 6 = 6V (0,5 điểm) Đồng thời cường độ dòng điện qua R 1 phải lớn hơn hoặc bằng cường độ dòng điện định mức của Đ 3 : I R1 = A RR U R 5,0 6 11 1 ≥= (0,5 điểm) Suy ra: R 1 Ω=≤ 12 5,0 6 (0,5 điểm) Đ 1 Đ 2 M I 01 I 02 A Đ 3 B + _ I 03 R 1 N R 2 I 1 I 2 Bài 4:(5.0 đ) Khi thanh cân bằng, các lực tác dụng lên thanh gồm: Trọng lực P tập trung ở điểm giữa của thanh (trọng tâm của thanh) và lực đẩy Acsimet F A tập trung ở trọng tâm phần thanh nằm trong nước (hình bên). (1.0 đ) Gọi l là chiều dài của thanh. Ta có phương trình cân bằng lực: 3 2 4 3 2 1 1 2 === l l d d P F A (1.0 đ) (1) Gọi D n và D là khối lượng riêng của nước và chất làm thanh. M là khối lượng của thanh, S là tiết diện ngang của thanh (0.5 đ) Lực đẩy Acsimet: F A = S. 2 1 .D n .10(2) (0.5 đ) Trọng lượng của thanh: P = 10.m = 10.l.S.D (3) (0.5 đ) Thay (2), (3) vào (1) suy ra: 2 3 S.l.D n .10 = 2.10.l.S.D (0.5 đ) ⇒ Khối lượng riêng của chất làm thanh: D = 4 3 D n (0.5 đ) (1.0đ) F A d 1 P d 2 Mỹ An,ngày 19 tháng 9 năm 2010 GVBM Nguyễn Tiến Đoàn . PHÒNG GD-ĐT PHÙ MỸ TRƯỜNG THCS M AN ĐỀ XUẤT ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN VẬT LÍ NĂM HỌC: 2010-2011 THỜI GIAN: 150 PHÚT. ĐỀ: Bài 1: Hai quả cầu đặc, thể tích mỗi. điều kiện sáng bình thường của các đèn trên. Bài 4. Một thanh mảnh, đồng chất, phân bố đều khối lượng có thể quay quanh trục O ở phía trên. Phần dưới của thanh nhúng trong nước, khi cân bằng thanh. 4:(5.0 đ) Khi thanh cân bằng, các lực tác dụng lên thanh gồm: Trọng lực P tập trung ở điểm giữa của thanh (trọng tâm của thanh) và lực đẩy Acsimet F A tập trung ở trọng tâm phần thanh nằm trong