Đề thi HSG Tp. Hồ Chí Minh 2010-2011 môn vật lý

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TP HỒ CHÍ MINH
KÌ THI TUYỂN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
Năm học: 2010-2011
Môn thi: VẬT LÍ
Thời gian làm bài: 180 phút
ĐỀ CHÍNH THỨC
Bài 1: (4 điểm)
Một quả bóng cao su có khối lượng m = 0,3g được bơm đầy một loại khí đến thể
tích V = 30l. Trọng lượng riêng của khí trong bóng là d = 12,2N/m
3
, trọng lượng riêng
của không khi trên mặt đất là d
0
= 13N/m
3
. Cho biết cứ lên cao 100m thì trọng lượng
riêng của không khí lại giảm đi 0,14N/m
3
.
a) Hỏi khi thả quả bóng ra thì nó sẽ bay lên cao và lơ lửng ở độ cao là bao nhiêu so
với mặt đất?
b) Cho biết khí trong quả bóng thoát dần ra ngoài nên thể tích của bóng giảm dần,
mỗi giờ thể tích của bóng giảm đi 0,5l. Hỏi sau bao lâu quả bóng lại rơi trở
xuống mặt đất?
Cho rằng trọng lượng riêng của khí trong bóng luôn không thay đổi.
Bài 2: (4 điểm)
Một bình nhiệt lượng kế có khối lượng m
0
, nhiệt dung riêng c
0

và nhiệt độ ban đầu
t
0
. Người ta cho chảy đều đặn nước nóng ở nhiệt độ t vào bình. Khối lượng nước nóng
chảy vào bình trong mỗi giây là m. Nhiệt dung riêng của nước là c. Cho rằng sự cân bằng
nhiệt diễn ra ngay sau khi nước nóng chảy vào bình. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của hệ
thống bình nhiệt lượng kế và nước với môi trường xung quanh. Sau khi nước chảy vào
bình một thời gian T, nhiệt độ của bình tăng thêm 8
o
C so với ban đầu. Sau khi nước chảy
vào bình một thời gian 2T, nhiệt độ của bình tăng thêm 12
o
C so với ban đầu. Hỏi sau khi
nước chảy vào bình trong một thời gian 3T, nhiệt độ của bình tăng thêm bao nhiêu so với
ban đầu?
Bài 3: (4 điểm)
Một thấu kính có tiêu cự ƒ. Một vật sáng AB có dạng mũi tên được đặt trước thấu
kính, vuông góc với trục chính, điểm A nằm trên trục chính của thấu kính. Một màn ảnh
đặt vuông góc trục chính sau thấu kính. Cho biết ảnh A’B’ của AB là ảnh thật hiện rõ trên
màn và cao gấp hai lần AB. Khoảng cách từ vật AB đến màn là 72cm.
a) Hãy cho biết thấu kính là thấu kính hội tụ hay thấu kính phân kì?
b) Vẽ hình mô tả sự tạo ảnh của AB. Sử dụng hình vẽ và các phép tính hình học, tìm
tiêu cự ƒ của thấu kính.
c) Vật sáng là một bức tranh hình tròn đặt trước thấu kính. Ảnh của bức tranh này
hiện rõ trên màn như hình a. Sau đó người ta dùng một miếng giấy bìa che không
cho ánh sáng đi qua nửa trên của thấu kính như hình b. Khi này ảnh của bức tranh
vẫn hiện trọn vẹn trên màn, bị mất đi hoàn toàn, bị mất bớt đi một nửa như hình c
hay bị mất bớt đi một nửa như hình d? Vì sao?

Hình a Hình b




Hình c Hình d
Bài 4: (4 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ, R
1
= 3Ω,
R
2
= 18Ω, R
3
= 6Ω. Một nguồn điện có hiệu
điện thế U = 18V không đổi được nối vào hai
đầu A, B của mạch điện. Cho biết công suất
điện tiêu thụ của R
4
là P
4
= 12W.
a) Tìm R
4
, biết R
4
< 10Ω.
b) Dùng một dây dẫn nối hai điểm M, B
của mạch điện với nhau. Khi này, công
suất điện tiêu thụ của R

4
là bao nhiêu?
Bài 5: (4 điểm)
Cho đoạn mạch như hình vẽ. Nguồn điện có hiệu
điện thế U = 210V không đổi, R
1
= 76Ω. Đoạn dây AC có
điện trở R, các đoạn dây dẫn khác trong mạch có điện trở
không đáng kể. Các ampe kế có điện trở rất nhỏ. Số chỉ của
ampe kế trong hình a là I
1
= I
2
= 2,1A.
Mắc thêm điện trở R
2
vào hai điểm M, N của mạch như hình
b. Khi này, số chỉ của ampe kế A
1
là I
1
’ = 2,5A, của ampe
kế A
2
là I
2
’ = 2A.
Tìm tỉ số độ dài và giá trị điện trở R
2
.

HẾT