Đề thi môn Vật lý - Kỳ thi giáo viên dạy giỏi cấp THCS - Năm học 2015-2016

Nội dung text: Đề thi môn Vật lý - Kỳ thi giáo viên dạy giỏi cấp THCS - Năm học 2015-2016

1. UBND HUYỆN BÌNH XUYÊN ĐỀ THI GIÁO VIÊN DẠY GIỎI CẤP HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2015- 2016- MÔN VẬT LÝ Thời gian: 120 phút- Không kể thời gian giao đề Bài 1: ( 5 điểm) Một cái cốc hình trụ chứa một lượng nước và lượng thủy ngân có cùng khối lượng. Độ cao tổng cộng của nước và thủy ngân trong cốc là H= 20 cm. Tính ấp suất p của các chất lỏng lên đáy cốc. 3 3. Biết khối lượng riêng của nước là D1 = 1g/cm và của thủy ngân là D2= 13,6 g/cm Bài 2: ( 5 điểm) Một bình hình trụ có bán kính đáy R1 = 20cm được đặt thẳng đứng chứa nước ở nhiệt 0 độ t1 = 20 C. Người ta thả một quả cầu bằng nhôm có bán kính R2 = 10cm ở nhiệt độ t 0 2 = 40 C vào bình thì khi cân bằng mực nước trong bình ngập chính giữa quả cầu. a. Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt. 0 b. Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t =3 15 C vào bình cho vừa đủ ngập quả cầu. Xác định nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt và áp lực của quả cầu lên đáy bình khi đó. 3 3 Cho khối lượng riêng của nước D1 = 1000kg/m , của nhôm D2 = 2700kg/m , của dầu 3 D3 = 800kg/m , nhiệt dung riêng của nước c1= 4200J/kg.K , của nhôm c2 =880J/kg.K, của dầu c3 =2800J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường. Bài 3: (6,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ với các điện trở: R1=R4=R6=4, R2=2, R3=8, R5=2,4. Hiệu điện thế UAB = 48V không thay đổi. Điện trở của ampe kế, khoá K và dây dẫn không đáng kể. Tính số chỉ của ampe kế khi: a) Khoá K mở. b) Khoá K đóng. R 1 R 3 A B R5 K R2 R4 R6 A Bài 4: (4,0 điểm): Chiếu một chùm sáng song song với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm. Phía sau thấu kính đặt một gương phẳng vuông góc với trục chính có mặt phản xạ quay về phía thấu kính và cách thấu kính 15 cm. Trong khoảng giữa thấu kính và gương người ta quan sát thấy một điểm sáng rất rõ. a. Giải thích và tính khoảng cách từ điểm sáng tới thấu kính. Vẽ đường truyền của các tia sáng ( không vẽ các tia sáng qua thấu kính lần thứ hai). b. Quay gương đến vị trí hợp với trục chính góc 45 0 . Vẽ đường truyền của các tia sáng và xác định vị trí của điểm sáng quan sát được lúc này. Hết
2. UBND HUYỆN BÌNH XUYÊN HƯỚNG DẪN CHẤM THI PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIÁO VIÊN DẠY GIỎI CẤP HUYỆN MÔN : VẬT LÝ Bài Đáp án Điểm Gọi h1 , h2 lần lượt là độ cao của cột nước và cột thủy ngân, S là diện tích đáy bình. Ta có: H = h + h . (1) 1 2 0,5 Vì khối lượng nước và thủy ngân bằng nhau nên: 1 S.h1.D1 = S.h2. D2 (2) ( 5 đ) Áp suất của nước và thủy ngân lên đáy bình là: 10.S.h1.D1 10.S.h2.D2 p 10( D h D h ) (3) 0,5 S 1 1 2 2 D1 h2 D1 + D2 h1 + h2 H Từ (2) suy ra: = => = = D2 h1 D2 h1 h1 1,0 D2H D1H => h1 = và h2 = D1 D2 D1 D2 1,0 D2H D1H Thay h1,h2 vào (3) =>p=10(D1 . +D2. ) D1 +D2 D1 +D2 1,0 2D D H 2.1000.13600.0,2 p = 1 2 .10 = .10 = 3726 N/m2. D1 D2 1000 13600 1,0 2(5đ) a Nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt - Khối lượng của nước trong bình là: 2 1 4 3 m1 = V1 .D1 = ( R1 .R2 - . R2 ).D1 10,467 (kg). 1,0 2 3 4 - Khối lượng của quả cầu là: m = V .D = R3 .D = 11,304 (kg). 0,5 2 2 2 3 2 2 - Phương trình cân bằng nhiệt: c1 m1 ( t - t1 ) = c2 m2 ( t2 - t ) c m t + c m t Suy ra: t = 1 1 1 2 2 2 = 23,70 C. 1,0 c1m1 + c2m2
3. b - Thể tích của dầu và nước bằng nhau nên khối lượng của dầu là: m1D3 m3 = = 8,37 (kg). 0,5 D1 - Tương tự như trên, nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt là: c1m1t1 c2m2t2 c3m3t3 0 tx = 21 C 1,0 c1m1 c2m2 c3m3 - Áp lực của quả cầu lên đáy bình là: 1 4 3 F = P2- FA= 10.m2 - . R2 ( D1 + D3 ).10 75,4(N) 1,0 2 3 3(6đ) a) Khi K ngắt, mạch điện đươc vẽ lại như sau: Sơ đồ cấu trúc mạch: R A 1 F R3 B R2 R 5 0,5 D C R6 R4 A R 6ntR 4 / /R 2 ntR5 / /R1 ntR3 Điên trở của đoạn mạch CD R 2.(R 4 + R 6 ) 2(4+ 4) 0,5 R CD = = =1,6Ω R 2 + R 4 + R 6 2+ 4+ 4 Điện trở của nhánh CDF là RCDF = RCD +R5 = 1,6 +2,4 = 4Ω 1 1 1 R1.R CDF 4.4 Điện trở mạch AF là: = + R AF = = = 2Ω R AF R1 R CDF R1 + R CDF 4+ 4 0,5 Điện trở mạch AB là: RAB = RAF + R3 = 2 + 8 = 10Ω 0,5 0,5 Dòng điện mạch chính là:
4. UAB 48 I = = 4,8A UAF = UAB - IAB.R3 = 48 - 4,8.8 = 48 - 38,4 = 9,6V R AB 10 UAF 9,6 Ta thấy R1 = RCDF nên I5 = ICDF = = = 2,4A R1 4 0,5 0,5 Hiệu điện thế giữa hai đầu CD là: UCD = ICDF.RCD = 2,4 .1,6 = 3,84 V UCD 3,84 Dòng điện qua ampe kế là: IA = = = 0,48A R 4 + R 6 4+ 4 0,5 R 4 R 8 R R b. Khi K đóng: Ta có: 1 = = 2; 3 = = 2 1 = 3 R 2 2 R 4 4 R 2 R 4 R1 R3 A B 1,0 K R 4 R 2 A R 6 Do đó các điện trở R1, R2, R3, R4, R5 lập thành một mạch cầu cân bằng nên có thể bỏ R5 đi mạch vẫn không thay đổi. Mạch vẽ lại như hình trên: 1,0 / UAB 48 Dòng điện qua R6 là: IA 12A R 6 4 4(4đ) Chùm sáng song song qua thấu kính hội tụ sẽ hội tụ tại tiêu điểm F. Do bị gương phắng chặn lại nên điểm sáng sẽ là điểm vật ảo đối với gương 0,5 a và sẽ tạo nên ảnh thật là đối xứng với vật qua gương. Ảnh này chính là điểm sáng quan sát được.
5. Từ đó ta dựng được hình vẽ sau: 0,5 O A’ I A F Khoảng cách từ điểm vật ảo đến gương là: 0,5 AI = AO- IO = 20- 15 = 5 (cm) 0,5 Do ảnh đối xứng với gương nên: A’I = AI . Nên ảnh ( điểm sáng) cách thấu kính là: 0,5 A‘O= OI- I A’ = 15- 5 = 10 ( cm). Trong trường hợp gương tạo với trục chính một góc 45 0 ta có hình vẽ: O A 0,5 I b H A’ Do tính chất đối xứng của vật và ảnh của gương phẳng nên ta có 0,5 AH= A’H Tam giác vuông IHA = Tam giác vuông HIA’ nên IA’= IA = 5 cm. 0,5 Vậy ảnh A’ cách trục chính 5cm