de thi tinh 2016

<span class='text_page_counter'>(1)</span>ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ CẤP TỈNH NĂM 2016. ĐỀ 1 BÀI 1: Một người đi bộ khởi hành từ trạm xe buýt A cùng lúc, cùng chiều với xe với vận tốc lần lượt là v1 = 5km/h, v2 = 20km/h đi về B cách A 10km. Sau khi đi được nửa đường, người ấy dừng lại nghỉ 30 phút rồi đi tiếp đến B vận tốc như cũ. a/ Có bao nhiêu xe buýt vượt qua người ấy? Không kể xe khởi hành cùng lúc tại A. Biết mỗi chuyến xe buýt cách nhau 30 phút. b/ Để chỉ gặp 2 xe buýt (không kể xe tại A) thì người ấy phải đi không nghỉ với vận tốc bao nhiêu? BÀI 2: Dùng một bếp điện để đun một ấm nhôm có khối lượng 0,50 kg chứa 2,5 lít nước ở nhiệt độ ban đầu 20oC trong 30 phút. Sau đó đem cân ấm nước thì thu được khối lượng cả ấm nước là 2,85kg. Cho khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3, nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là Cn = 4200 J/kg.K, CNh = 880 J/kg.K, nhiệt hóa hơi của nước là Ln = 2,3.106J/kg. Cho rằng ấm tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh là không đáng kể. 1. Tính nhiệt lượng thu vào của ấm nước. 2. Cho hiệu suất của bếp là 56,49% tính công suất của bếp. 3. Phải đổ thêm vào ấm bao nhiêu lít nước ở 20oC thì thu được nước có nhiệt độ 70oC. BÀI 3: Một đoạn dây dẫn làm bằng hợp kim Nicrôm có chiều dài l, có tiết diện tròn đường kính 1,674mm và có điện trở là 20 Ω . Biết điện trở suất của Nicrôm là: ρ = 1,1.10-6 Ω .m. (Cho π = 3,14) 1. Tính chiều dài l của đoạn dây. 2. Quấn đoạn dây trên lên một lõi sứ hình trụ tròn bán kính 2 cm để làm một biến trở. Tính số vòng dây của biến trở. 3. Cắt dây trên thành hai đoạn không bằng nhau rồi mắc song song vào hiêụ điện thế U = 32V thì cường độ dòng điện qua mạch chính là 10A. Tính chiều dài mỗi đoạn đã cắt. BÀI 4: Cho mạch điện hình, biết R3 = 20, hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là U = 22V; Rx là một biến trở. Điện trở các vôn kế V1 và V2 rất lớn, điện trở ampe kế A và dây nối không đáng kể. a/ Khi điều chỉnh Rx = Rxo = 20 thì số chỉ vôn kế V1 gấp 1,2 lần số chỉ vôn kế V2 và ampe kế A chỉ 0,1A. Hãy tìm công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB và giá trị các điện trở R1 và R2. b/ Nếu ta điều chỉnh giảm liên tục giá trị của biến trở Rx từ Rxo đến 0 thì công suất tiêu thụ trên Rx sẽ thay đổi như thế nào? c/ Rx có giá trị nằm trong khoảng nào để dòng điện qua ampe kế A có chiều từ C đến D?. R1 A. +. V1. C A. R3. V2. Rx. R2. B -. D. ĐỀ 2 Câu 1: Một quả cầu bằng kim loại có khối lượng riêng là 7500kg/m 3 nổi một nửa trên mặt nước. Quả cầu có một phần rỗng có thể tích V2 = 1dm3. Tính trọng lượng của quả cầu. Biết khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3) Câu 2: Hai gương phẳng đặt vuông góc với nhau. Hai điểm A và B nằm trong cùng một mặt phẳng vuông góc với giao tuyến của hai gương. a, Hãy vẽ một tia sáng đi từ A tới gương M 1 tại I, phản xạ tới gương M2 tại E, rồi phản xạ tới B. b, Chứng minh AI // EB..

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Câu 3: Thả một quả cầu bằng thép có khối lượng m1 = 2kg đươc nung tới nhiệt độ 6000C vào một hỗn hợp nước đá ở 00C. Hỗn hợp có khối lượng tổng cộng là m2 = 2kg a, Tính khối lượng nước đá có trong hỗn hợp, biết nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là 50 0C. Cho nhiệt dung riêng của thép, nước là: C1= 460 J/kg độ ; C2 = 4200 J/kg độ ; Nhiệt nóng chảy của nước đá là: λ = 3,4.105 J/kg. b, Thực ra trong quá trình trên có một lớp nuớc tiếp xúc trực tiếp với quả cầu bị hoá hơi nên nhiệt độ cuối cuối cùng của hỗn hợp chỉ là 480C . Tính lượng nước đã hóa thành hơi. Cho nhiệt hoá hơi của nước là: L = 2,3.106 J/kg. Câu 4: Cho mạch điện như hình vẽ R1 = R2 = R3 = 5 Ω ; R4 = 10 Ω ; R5 = 4 Ω ; R6 = 2 Ω ; U = 12V a, Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở b, Tính hiệu điện thế giữa hai điểm C và D. Khi đo hiệu điện thế giữa C và D thì cực dương của vôn kế nối với điểm nào ? Cõu 5: Một ngời có chiều cao h đứng ngay dới ngọn đèn điện treo ở độ cao H (H > h). Ngời này bớc đi theo chuyển động thẳng đều với vận tốc v. Xác định chuyển động của bóng đỉnh đầu in trên mặt đất.. ĐỀ 3 Bài 1 : Một cậu bé đi lên núi với vận tốc 1m/s, khi còn cách đỉnh núi 100m cậu bé thả một con chó và nó bắt đầu chạy đi chạy lại giữa đỉnh núi và cậu bé. Con chó chạy lên đỉnh núi với vận tốc 3m/s và chạy lại phía cậu bé với vận tốc 5m/s, tính quãng đường mà con chó đã chạy từ lúc được thả ra tới khi cậu bé lên tới đỉnh núi? Bài 2 : Dùng một ca múc nước ở thùng chứa nước A có nhiệt độ t A = 20 0C và ở thùng chứa nước B có nhiệt độ t B = 80 0C rồi đổ vào thùng chứa nước C. Biết rằng trước khi đổ, trong thùng chứa nước C đã có sẵn một lượng nước ở nhiệt độ tC = 40 0C và bằng tổng số ca nước vừa đổ thêm vào nó. Tính số ca nước phải múc ở mỗi thùng A và B để có nhiệt độ nước ở thùng C là 50 0C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, với bình chứa và ca múc nước. C N M Bài 3 : Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch được giữ A không đổi là U = 7 V; các điện trở R 1 = 3  , R2 = 6  ; MN là một dây dẫn điện có R 1 R 2 ρ 2 -7  chiều dài l = 1,5 m, tiết diện không đổi S = 0,1 mm , điện trở suất = 4.10 m. Bỏ D qua điện trở của ampe kế và của các dây nối. a, Tính điện trở R của dây dẫn MN. U _ b, Xác định vị trí điểm C để dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C và có cường độ 1/3 A. + Bài 4 : Lập phương án xác định nhiệt nóng chảy của nước đá bằng các dụng cụ: nhiệt lượng kế (đã biết nhiệt dung riêng cK), nhiệt kế, bộ quả cân, cân Rô-bécvan, nước đá tan ở 00C (đã biết nhiệt R dung riêng cn ). Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ. 1 Mắc 2 chốt 1, 2 vào hiệu điện thế U, khi 2 chốt 3, 4 1 3 để hở thì công suất tỏa nhiệt trong mạch là P1 = 60 W R2 R3 Khi chập 2 chốt 3, 4 thì công suất tỏa nhiệt trong mạch là P2 = 100 W. Mắc hiệu điện thế U vào 2 chốt 3, 4 2 4 khi 2 chốt 1, 2 để hở thì công suất tỏa nhiệt trong mạch là P3 = 40 W. Hỏi vẫn mắc hiệu điện thế U vào 2 chốt 3, 4, chập 2 chốt 1, 2 thì công suất tỏa nhiệt P trong mạch là bao nhiêu?.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM:. Đề 1: Câu 1: Chọn mốc tại A, gốc thời gian vào lúc 11 giờ và chiều dương (+) từ A  B. Lúc 11 giờ sau 1 giờ xe ôtô đi từ A đến C cách A một khoảng x01 = 1.45 = 45km. Xe máy bắt đầu đi từ B cách A 445 km và về A v1 (+) 45km C. A 445km Công thức vị trí của xe ô tô: x1 = x01 + v 1 t  x1 = 45 + 45t Công thức vị trí của xe máy: x2 = x02 - v 2 t  x2 = 445 - 55t Câu 2: Hai xe gặp nhau khi x1 = x2 (0,5đ)  45 + 45t = 445 – 55t  100t = 400  t = 4 h Vào lúc 11 + 4 = 15h hai xe gặp nhau (0,5đ) Và cách B một khoảng bằng quãng đường xe máy đi được : s = 55 . 4 =220 km Câu 3: Hai xe cách nhau 50km xảy ra hai trường hợp: * Trước khi gặp nhau: Lúc này x1 < x2  x1 + 50 = x2  45 + 45t +50 = 445 – 55t  100t = 350  t = 3,5h Vào lúc 11+ 3,5 = 14 giờ 30 phút hai xe cách nhau 50 km. Cách A một khoảng: - ôtô : x1 = 45 + 45t = 45 + 45.3,5 = 202,5 km. - xe máy: x2 = 445 - 55t = 445 – 55.3,5 = 252,5 km * Sau khi gặp nhau: Lúc này x1 > x2  x1 = x2 + 50  45 + 45t = 445 – 55t + 50  100t = 450  t = 4,5h Vào lúc 11+ 4,5 = 15 giờ 30 phút hai xe cách nhau 50 km Cách A một khoảng: - ôtô: x1 = 45 + 45t = 45 + 45.4,5 = 247,5 km. - xe máy: x2 = 445 - 55t = 445 – 55.4,5 = 197,5 km.. v2. B. Câu 4 RR R12 U1  1, 2 (1) R3 X  3 X 0 10 (2) R3  RX 0 - Gọi số chỉ các Vôn kế V1 và V2 lần lượt là U1 và U2 ta có: R3 X U 2 và ,. RAB= R12 + R3X (3) Từ (1), (2) và (3) suy ra: R12 = 12 và RAB = 22..

<span class='text_page_counter'>(4)</span> P. - Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB là:. U2 22W RAB .. P 22  1 A  - Cường độ dòng điện trong mạch chính là: I = U 22 I Suy ra: I3 = Ix = 2 = 0,5 (A) .. - Nếu dòng điện qua A có chiều từ C đến D thì: I1=IA + I3=0,6A (4) và I 2= IX - IA = 0,4A (5). Từ (4) và (5) suy ra: U U R1  1 20 R2  1 30 I1 I2 và .. - Nếu dòng điện qua A có chiều từ D đến C thì do tính đối xứng nên ta có: R1=30 và R2=20 . U2 PX  X Rx - Công suất tiêu thụ trên RX khi biến trở thay đổi giá trị là: U X R3 X  (7) U R AB - Mặt khác ta lại có:. (6). .. R3 RX 20 RX  () (8) R  R 20  R 3 X X và ; 240  32 RX RAB R12  R3 X   (9) 20  RX R3 X . 4402 RX 4402 PX   . (240  32 RX ) 2 2402 2  32 RX  2.240.32 RX - Từ (6), (7) và (8) suy ra: 2402 32 2 RX  RX 7,5 Ta tìm thấy PX lớn nhất khi : RX .. và PXmax = 605/96  6,302 W - Vậy ta thấy khi giảm liên tục giá trị của R x từ Rx0 = 20 đến RX = 7,5 thì công suất tỏa nhiệt trên RX tăng liên tục tới giá trị cực đại và sau đó, khi R X giảm liên tục từ 7,5 đến 0 thì công suất PX giảm liên tục đến 0. * Trường hợp: R1 =30 :  R12 R3 x  IR I .R3 x U U U I A I1  I 3  1  3  . 12      R1 R3 R1 R3 R12  R3 x  R1 R3  Cường độ dòng điện qua ampe kế có độ lớn là R3 .Rx Với: R = R3  Rx 3x. IA . 330  24, 75.Rx 450  60 Rx. Thay số ta có biểu thức: + Để dòng điện qua ampe ke có chiều từ C đến D thì: 330  24, 75Rx 40 0 R     450  60 Rx > 0 khi 3 ..

<span class='text_page_counter'>(5)</span> * Xét trường hợp R1 = 20  : Tương tự, để dòng điện qua ampe kế có chiều từ C đến D thì: 330  11Rx 0 300  40 Rx suy ra: 0 R  30 .. Đề 2: Câu 1: + V là thể tích quả cầu + d1, d là trọng lượng riêng của quả cầu và của nước. Thể tích phần chìm trong nước là : Lực đẩy Acsimet. V 2. dV 2. F=. Trọng lượng của quả cầu là P = d1. V1 = d1 (V – V2). Khi cân bằng thì F = P . 2d1.V2 = d1 (V – V2)  V = 2d1  d. dV 2. Thể tích phần kim loại của quả cầu là: V1 = V – V2 =. d .V2 - V2 = 2d1  d. 2 d1 V 2 2 d 1 −d. d1. d . V 2 d1− d 75000.10000.10 3 5,36 N Thay số ta có: P = 2.75000  10000. Mà trọng lượng P = d1. V1 =. Câu 2:. vậy: P = 5,36N. Q thu. 100 = 2160028 (J) 56 , 49 2160028 = = 1200 (W) 1800. Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra: Qtỏa = Công suất của bếp: P =. Q toa t. Câu 3: Gọi m là khối lượng nước đổ thêm vào ấm:  Nhiệt lượng thu vào của nước đổ thêm: Qthu = m.Cn.(70 -20) Ấm có khối lượng 0,5 kg chứa 2,35 kg nước ở 100oC tỏa nhiệt: Qtỏa = 0,5.880.(100 – 70) + 2,35.4200.(100 – 70) = 309300(J) Mà theo p/t cân bằng nhiệt: Qthu = Qtỏa  m.4200.50 = 309300(J) 309300.  m = 4200 . 50 = 1,47 (kg)  có thể tích là 1,47 lít Cõu 5: Gọi O là bóng đèn là bóng đèn D lµ ®Çu, C lµ bãng cña ®Çu, ta cã: DC = 1,65 m; OC = 7 m. Gäi V lµ vËn tèc cña ngêi, v = 7, 2 (km/h).

<span class='text_page_counter'>(6)</span> v’ là vận tốc bóng của đỉnh đầu + Khi ngời đúng ngay dới bóng đèn thì bóng của đầu chính là điểm C + Khi ngời bớc đi đều với vận tốc v đến vị trí C1 thì bóng của đầu đến vị trí C2 Gäi t lµ thêi gian ngêi ®i víi vËn tèc v còng chÝnh lµ thêi gian bãng cña ®Çu ®i víi vËn tèc v’ CC1 CC 2  O v' Ta cã: t = v CC1 v   CC2 v ' (1) C1D1 C1C2 CC2  CC1   CO CC CC2  2 MÆt kh¸c ta cã:  C1C2D1   CC2O hay: 1, 65 CC1 CC1 1, 65 1  1  7 CC 2  CC 2 7 (2) v 1, 65 1  7  v’  9,4 (km/h) Tõ (1) vµ (2)  v ' Vậy: Bóng của đầu ngời di chuyển đều với vận tốc 9,4 km/h.. D. C. D 1 C1. C2. Đề 3: Câu 1: Gọi vận tốc của cậu bé là v, vận tốc của con chó khi chạy lên đỉnh núi là v 1 và khi chạy xuống là v2. Giả sử con chó gặp cậu bé tại một điểm cách đỉnh núi một khoảng L, thời gian từ lần gặp này đến lần gặp tiếp theo là T.  Thời gian con chó chạy từ chỗ gặp cậu bé tới đỉnh núi là L/v 1. Thời gian con chó chạy từ đỉnh núi tới chỗ gặp cậu bé lần tiếp theo là (T - L/v 1) và quãng đường con chó đã chạy trong thời gian này là v 2(T L/v1); quãng đường cậu bé đã đi trong thời gian T là vT. Ta có phương trình: L vT  v2 (T . L L(1  v2 v1 ) ) T v1  v  v2. (1).  Quãng đường con chó đã chạy cả lên núi và xuống núi trong thời gian T là Sc L  v2 (T  L / v1 ) . Sc L.. 2v1v2  v (v2  v1 ) v1 (v  v2 ). Thay T từ pt (1) vào ta có: - Quãng đường cậu bé đã đi trong thời gian T: Sb v.T L.. v (v1  v2 ) v1 (v  v2 ). (2). (3). Sc 2v1v2  v (v2  v1 )  (2)(3) S v(v1  v2 ) b - Lập tỷ số ta có :. (4) Tỷ số này luôn không đổi, không phụ thuộc vào T mà chỉ phụ thuộc vào các giá trị vận tốc đã cho. Thay 7S Sc  b. ⇔ S 100.7 350(m). c 2 2 các giá trị đã cho vào ta có: Câu 2: Một vòng dây có chiều dài bằng chu vi lõi sứ. Chu vi lõi sứ: p = d. π = 2.r. π = 2.2.3,14 =12,56 cm =1,256.10-3m. 40 l = = 318,47 ( vòng) p 1 , 256 .10 −3 ¿ Câu 3: Gọi R 1 ( Ω ) là điện trở của đoạn thứ nhất. ¿ ¿❑. Số vòng dây: n =.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> ¿  Điện trở của đoạn thứ hai là 20 - R 1 ( Ω ). ¿ ¿❑ R 1 .(20 − R1 ) U 32 =3,2(Ω) Khi mắc song song ta có Rtđ = = = I 10 20  R ❑12 - 20R1 + 64 = 0 Giải ra ta được : R1 =16 Ω  R2 = 4 Ω R2 = 4 Ω R2 =16 Ω (0,75đ) −6 −6 R 1. S1 R . S 16 .2,2 . 10 4 . 2,2. 10 2 2 =¿ =¿ 8 m l 1= l = = 32 m = −6 −6 2 ρ ρ 1,1 .10 1,1. 10. Câu 4: B1 : Dùng cân xác định khối lượng của nhiệt lượng kế mk, nước đổ vào nhiệt lượng kế mn.. B2 : Dùng nhiệt kế xác định nhiệt độ của nhiệt lượng kế chứa nước lúc này t1 B3 : Xác định khối lượng cục nước đá bỏ vào bình nhiệt lượng kế mđ. Khi cân ra bằng nhiệt xảy các trường hợp : Nếu cục nước đá chưa tan hết, dùng cân xác định phần nước đá đã tan m x, khi đó ta có phương trình : mx = (mkck + mncn).(t1 – 0), từ đó tìm ra  Nếu cục nước đá tan hết mà nhiệt độ hỗn hợp là 0oC, ta có phương trình: mđ = (mkck + mncn).(t1 – 0), từ đó tìm ra  Nếu cục nước đá tan hết mà nhiệt độ hỗn hợp là t oC, ta có phương trình: mđ + mđcn(t – 0) = (mkck + mncn). (t1 – t), từ đó tìm ra  Với mđ, mn, t1, mx, t dã xác định được bằng các dụng cụ đo. Câu 5: Khi mắc nguồn điện vào 2 chốt 1,2 còn chốt 3,4 để hở ta có cấu trúc mạch là P1 . U2 U2  R1  R2  (1) R1  R2 P1. R1 nt R2 nên công suất mạch lúc này là Khi mắc nguồn điện vào 2 chốt 1,2 chập 2 chốt 3,4 lại ta có cấu trúc mạch là R1 nt (R2//R3) nên công suất mạch lúc này là U 2 ( R2  R3 ) P2 U2 U2    (2) R2 R3 R R  R R  R R R R  R R  R R R  R 1 2 1 3 2 3 1 2 1 3 2 3 2 3 R1  R2  R3 Khi mắc nguồn điện vào 2 chốt 3,4 còn chốt 1,2 để hở ta có cấu trúc mạch là P2 . U2 U2 P3   R3  R2  (3) R3  R2 P3 R3 nt R2 nên công suất mạch lúc này là Khi mắc nguồn điện vào 2 chốt 3,4 chập 2 chốt 1,2 lại ta có cấu trúc mạch là R3 nt (R2//R1) nên công suất mạch lúc này là P4 . U 2 ( R2  R1 ) U2  (4) R2 R1 R R  R R  R R 1 2 1 3 2 3 R3  R2  R1. Thay (1), (2), (3) vào (4) ta được. P4 . P2 P3 200  w P1 3.

<span class='text_page_counter'>(8)</span>

<span class='text_page_counter'>(9)</span>