SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NINH KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP THCS NĂM HỌC 2010 - 2011  -ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN: VẬT LÍ (BẢNG A) Ngày thi: 24/3/2011 Thời gian làm bài: 150 phút ( không kể thời gian giao đề ) Họ tên, chữ ký giám thị số 1: (Đề thi có 01 trang) Bài 1:(4 điểm) Người ta thả cầu đồng chất vào bình chứa nước thấy thể tích cầu bị ngập 90% trạng thái cân Biết trọng lượng riêng nước 10000N/m3 a) Xác định trọng lượng riêng cầu b) Người ta đổ thêm dầu vào bình cầu ngập hoàn toàn Xác định tỉ số phần thể tích cầu ngập nước với phần thể tích cầu ngập dầu cầu trạng thái cân Biết trọng lượng riêng dầu 8000N/m3 Bài 2:(4,5 điểm) Thả miếng đồng khối lượng m1 = 0,2kg nhiệt độ t1ºC vào bình nhiệt lượng kế chứa m2 = 0,28kg nước nhiệt độ t2 = 20ºC Nhiệt độ nước cân nhiệt t3 = 80ºC Biết nhiệt dung riêng đồng, nước 400J/kg.K 4200J/kg.K Khối lượng riêng đồng 8900kg/m3, nước 1000kg/m3 Nhiệt lượng cần cung cấp để 1kg nước hóa hoàn toàn 100ºC 2,3.106J Bỏ qua trao đổi nhiệt với bình nhiệt lượng kế bay nước trước sôi a) Hãy xác định nhiệt độ ban đầu t1 đồng b) Người ta thả tiếp miếng đồng có khối lượng m3 nhiệt độ t1 vào bình nhiệt lượng kế cân nhiệt, mực nước nhiệt lượng kế mực nước 80ºC Hãy xác định khối lượng m3 miếng đồng Bài 3:(4 điểm) Vật sáng AB đoạn thẳng nhỏ đặt vuông góc với trục thấu kính hội tụ L Điểm A nằm trục cách quang tâm O khoảng OA = 10cm Một tia sáng từ B đến gặp thấu kính L I (với OI = 2AB) Tia ló qua thấu kính L tia sáng có đường kéo dài qua A a) Dựng ảnh A’B’ AB qua thấu kính L xác định tiêu điểm F, F’ thấu kính b) Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính tiêu cự f thấu kính Bài 4:(4 điểm) Cho mạch điện hình vẽ,  U  U = 36V (không đổi), r = 1,5Ω; điện trở toàn phần r biến trở R = 10Ω Các bóng đèn Đ1, Đ2 có điện trở lần Đ2 lượt R1 = 6Ω, R2 = 1,5Ω có hiệu điện định mức R B A N lớn Xác định vị trí chạy C biến trở để: C Đ1 a) Công suất tiêu thụ đèn Đ1 6W b) Công suất tiêu thụ đèn Đ2 6W Bài 5:(3,5 điểm) Trình bày phương án xác định khối lượng riêng chất lỏng với dụng cụ: Một bình thủy tinh rỗng, nước (đã biết khối lượng riêng Dn), chất lỏng cần xác định khối lượng riêng, cân đồng hồ có giới hạn đo, độ chia nhỏ phù hợp -Hết Họ tên thí sinh: Số báo danh: HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP THCS NĂM HỌC 2010 – 2011 ĐỀ THI CHÍNH THỨC : MÔN VẬT LÝ (Bảng A) Bài Điểm Sơ lược cách giải Bài a, Gọi thể tích cầu V, vật nằm cân FA = P 4,0 điểm - Ta có: 0,9V.dn = V.dc (dn trọng lượng riêng nước; dc trọng lượng riêng cầu)  dc = 0,9dn = 0,9 10000 = 9000(N/m3) b, Khi đổ thêm dầu vào bình: Gọi V1, V2 phần thể tích cầu ngập nước, dầu FA1, FA2 lực Ác-si-mét nước, dầu tác dụng vào cầu - Khi cầu cân ta có: P = FA1 + FA2 ↔ Vdc = V1dn + V2dd (dd trọng lượng riêng dầu) Mà V = V1 + V2  (V1 + V2)dc = V1dn + V2dd ↔ V2(dc – dd) = V1(dn – dc)  V1 d c  d d 9000  8000   1 V2 d n  d c 10000  9000 Bài a) Nhiệt lượng tỏa m1 kg đồng hạ nhiệt độ từ t1 xuống t3 là: 4,5 điểm Q1 = m1c1(t1 - t3) = 0,2.400(t1 - 80 ) = 80t1 - 6400 Nhiệt lượng thu vào m2 kg nước tăng nhiệt độ từ t2 lên t3 là: Q2= m2c2(t3 - t2) = 0,28.4200(80 - 20) = 70560(J) Theo phương trình cân nhiệt ta có: Q1 = Q2 ↔ 80t1 – 6400 = 70560  t1 = 962o C b) Khi thả tiếp m3 kg đồng nhiệt độ t1 vào nhiệt lượng kế, sau cân nhiệt mực nước nhiệt lượng kế không đổi chứng tỏ: + Thể tích nước bay thể tích miếng đồng m3 chiếm chỗ: V2 ’ = V  m' m3  ( D1, D2 khối lượng riêng đồng, nước) D2 D1  Khối lượng nước bay 100ºC là: m2’= 0,5đ 1,0đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 1,0đ 0,5đ 0,5đ 1,0đ 0,75đ D2 m3 D1 + Nhiệt độ cân hỗn hợp t4 = 100ºC Nhiệt lượng mà m1 kg đồng, m2 kg nước thu vào để tăng nhiệt độ từ t3 lên t4 m2’ kg nước chuyển thành 100ºC là: Q3 = (m1c1 + m2c2)(t4 - t3) + m2’L = (m1c1 + m2c2)(t4 - t3) + D2 m3 L D1 (L nhiệt lượng cần cung cấp để 1kg nước hóa hoàn toàn 100ºC) Nhiệt lượng mà m3 kg đồng tỏa hạ nhiệt độ từ t1 xuống t4 là: Q4 = m3c1(t1 - t4) Khi cân nhiệt: Q3 = Q4↔(m1c1 + m2c2)(t4 - t3) + m3 = (m1c1  m2 c2 )(t  t ) D c1 (t1  t )  L D1 0,5đ 0,25đ D2 m3 L= m3c1(t1- t4)  D1 Thay số m3  0,29kg Bài a, Để công suất tiêu thụ Đ1 6W hiệu điện hai đầu đèn Đ1 là: U1 4,0 điểm = PR 1  6.6  6(V ) Tức UNC = 6(V) Hiệu điện phụ thuộc vào vị trí chạy C Gọi x điện trở phần AC biến trở (  x  10 )  RCB = 10 - x 1,0đ 0,5đ 0,25đ RNC  ( R2  x) R1 (1,5  x).6  6x   ( ) R2  x  R1 1,5  x  7,5+x Điện trở tương đương (RCB r ) là: R’= RCB + r = 10 - x +1,5 = 11,5 - x Hiệu điện hai đầu đoạn mạch gồm RCB r là: U’ = U – UNC = 30V Ta có: U NC R NC  / U/ R  6x 7,5  x     x  26 x  41,25  11,5  x 30 0,25đ 0,5đ  x  27,5 Giải phương trình ta được:  (loại x1 = -27,5)  x2  1,5 Vậy để đèn Đ1 có công suất tiêu thụ 6W RAC = 1,5Ω 0,5đ b, Để công suất R2 6W U NA  P2 R2  6.1,5  3(V ) (1)  6x 95,25  10 x  x  (10  x)  1,5  7,5  x 7,5  x 36 9  x  U 36 7,5  x    UNC = Im.RNC = Im = Rtđ 95,25  10 x  x 95,25  10 x  x U R2 R2 36(9  6x) R2  U NA  U NC    Ta có: NA  U NC R2  x R2  x 95, 25  10x  x R2  x 36.6(1,5  x).1,5 324 U NA   (2) (95, 25  10  x )(1,5  x) 95, 25  10x  x 0,25đ 0,25đ Rtđ = RNC + RCB + r = 0,5đ 0,5đ Thay (1) vào (2) ta có phương trình: x2 – 10x + 12,75 =  x1  1,5  x2  8,5 Giải phương trình ta được:  Bài 4,0 điểm 0,5đ Vậy chạy C vị trí cho RAC = 1,5Ω RAC = 8,5Ω công suất tiêu thụ đèn Đ2 6W b' h B a' a o f  1,0đ i a, Cách dựng ảnh: - Dựng tia BI ( OI = 2AB ), cho tia ló kéo dài qua A - Dựng tia BO, cho tia ló truyền thẳng theo phương tia tới  Đường kéo dài hai tia ló cắt B’ ảnh B - Hạ B’A’   A’ A’B’ ảnh AB qua thấu kính - Dựng tia BH //  cho tia ló kéo dài qua B’ cắt  tiêu điểm F - Lấy F’ đối xứng với F qua O b,Theo giả thiết: AB = OI , AB//OI  AB đường trung bình củaB’OI  AI = AB’ + Xét  AOI =  AA’B’(g.c.g)  AO = AA’  OA’= 2.OA = 20(cm) + OH = AB = A’B’;OH//A’B’ OH đường trung bình FA’B’ 1,0đ 0,5đ 0,5đ 1,0đ Bài 3,5điểm  OF = OA’ = 20cm + Dùng cân xác định khối lượng bình rỗng: m1 + Đổ nước vào đầy bình, dùng cân xác định khối lượng bình nước là: m2  Khối lượng nước bình là: mn = m2 - m1 0,5đ 0,5đ 0,5đ Thể tích nước bình : Vn = 0,5đ mn m2  m1  (Đó dung tích bình) Dn Dn + Đổ bình rót chất lỏng vào đầy bình cân bình đựng đầy chất lỏng m3  Khối lượng chất lỏng bình: mx = m3 - m1 Vì dung tích bình không đổi, nên thể tích chất lỏng bình: Vx = Vn = m2  m1 Dn Từ suy khối lượng riêng chất lỏng: 0,5đ 0,5đ DX  m x m - m1  D n Vx m2 - m1 Chú ý: - Giám khảo thảo luận, thống : Chia ý lớn thành ý nhỏ, điểm nhỏ cho ý nhỏ 0,25đ ( Tổng điểm ý nhỏ phải điểm ý lớn qui định) - Học sinh giải cách khác (khả thi) cho đủ số điểm qui định - Nếu học sinh ghi sai, thiếu đơn vị không 02 lần trừ 0,25đ; ghi sai, thiếu đơn vị 02 lần trừ 0,5đ cho 0,5đ ...HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP THCS NĂM HỌC 2010 – 2011 ĐỀ THI CHÍNH THỨC : MÔN VẬT LÝ (Bảng A) Bài Điểm Sơ lược cách giải Bài a, Gọi thể tích cầu V, vật nằm cân FA = P... nhỏ phải điểm ý lớn qui định) - Học sinh giải cách khác (khả thi) cho đủ số điểm qui định - Nếu học sinh ghi sai, thi u đơn vị không 02 lần trừ 0,25đ; ghi sai, thi u đơn vị 02 lần trừ 0,5đ cho... tia BH //  cho tia ló kéo dài qua B’ cắt  tiêu điểm F - Lấy F’ đối xứng với F qua O b,Theo giả thi t: AB = OI , AB//OI  AB đường trung bình củaB’OI  AI = AB’ + Xét  AOI =  AA’B’(g.c.g) 