SỞ GD – ĐT HÀ TĨNH   ĐỀ CHÍNH THỨC

ĐỀ THI GIÁO VIÊN DẠY GIỎI THCS CẤP TỈNH NĂM HỌC: 2013 – 2014 Môn: Vật lý (Thời gian làm bài: 120 phút)

 
 
Bài 1. Hai ô tô cùng khởi hành từ A đến B, cách nhau 60km. Ô tô thứ nhất đi nửa quảng đường đầu với vận tốc v₁ và nửa đường sau với vận tốc v₂. Ô tô thứ hai đi với vận tốc v₁ trong nửa thời gian đầu và vận tốc v_2­  trong nửa thời gian sau. Biết v₁ = 30km/h; v₂ = 60km/h.
          1. Tính vận tốc trung bình của mỗi ô tô trên cả quảng đường.
          2. Ô tô nào đến B trước và đến trước bao lâu?
          3. Xác định khoảng cách giữa hai ô tô khi một ô tô vừa đến B.
Bài 2. Một điện trở không đổi r và một biến trở R được
mắc nối tiếp với nhau rồi mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi (Hình 1). Khi cường độ dòng điện trong mạch lần lượt là I₁ = 1A và I₂ = 2,5A thì công suất tỏa nhiệt trên biến trở lần lượt là P₁ = 12W và P₂ = 7,5W.
          1. Tính U và r
          2. Tính giá trị của biến trở và điện năng tiêu thụ của mạch điện trong 10 phút khi công suất tỏa nhiệt trên biến trở là P₁.
          3. Khảo sát sự phụ thuộc của công suất trên biến trở R khi R tăng dần từ 0
Bài 3. Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 10cm. Vật sáng AB vuông góc với trục chính của thấu kính (A nằm trên trục chính), cho ảnh thật lớn gấp hai lần vật.
          1. Vẽ và xác định vị trí ảnh của vật AB
          2. Giữ vật cố định và dịch chuyển thấu kính một đoạn x sao cho khoảng cách từ ảnh đến thấu kính giảm 10cm so với lúc đầu. Xác định x và chiều dịch chuyển của thấu kính.
Bài 4. Một khối nước đá khối lượng m₁ = 1,5 kg ở nhiệt độ t₁ = -10⁰C
          1. Tính nhiệt lượng cần cung cấp để khối nước đá trên biến thành hơi hoàn toàn ở 100⁰C. Biết nhiệt dung riêng của nước đá, nước lần lượt: C₁ = 1800J/(kg.K); C₂  = 4200J/kg.K; nhiệt nóng chảy của nước đá λ = 3,4.10⁵J/kg; nhiệt hóa hơi của nước L = 2,3.10⁶J/kg
          2. Bỏ khối nước đá nói trên vào một ca nhôm chứa nước ở 30⁰C sau khi có cân bằng nhiệt người ta thấy còn sót lại 100g nước đá chưa tan hết. Biết khối lượng ca nhôm m_n = 500g, nhiệt dung riêng của nhôm là C₃ = 880J/(kg.K). Tính lượng nước ban đầu có trong ca nhôm.
 
-------Hết-------
HƯỚNG DẪN GIẢI  ĐỀ THI GIÁO VIÊN DẠY GIỎI CẤP TỈNH
Câu 1.                        
     Gọi s là độ dài quảng đường AB. Ta có:
     Thời gian ô tô thứ nhất đi trong nữa quảng đường đầu là:             
     Thời gian ô tô thứ nhất đi trong nữa quảng đường sau là:  
     Vận tốc trung bình của ô tô thứ nhất trên quảng đường AB là :

     Gọi t là thời gian mà ô tô thứ hai đi hết quảng đường AB.
     Quảng đường mà ô tô thứ hai đi được trong nữa thời gian đầu là:  
      Quảng đường mà ô tô thứ hai đi được trong nữa thời gian sau là:  
      Vận tốc trung bình của ô tô thứ hai đi được trên cả quảng đường là:

      2/ Thời gian ô tô thứ nhất đi hết quảng đường AB là: ∆t₁ = S/v_tb1= 60/40 = 3/2 (h)
          Thời gian ô tô thứ hai đi hết quảng đường AB là  ∆t₂ = S/v_tb2  = 60/45 = 4/3 (h)
            Ô tô thứ hai đến trước và trước ∆t = ∆t₁ - ∆t₂ = 3/2 – 4/3 = 1/6(h)
        3/ - Khi ô tô thứ hai đến B thì hết thời gian là 4/3 giờ.
            - Khi ô tô thứ nhất đi trong nữa quảng đường đầu thì hết thòi gian là
t₁=S/2v₁ = 1h, do đó khi ô tô thứ hai đến B thì ô tô thứ nhất đang chuyển động trên nữa quảng đường sau. Khoảng cách giữa hai ô tô khi ô tô thứ hai đến B là
Câu 2.
1/ Vì r nt R nên I = I_b:
Ta có:
          P₁ = I₁.U₁ => U₁ = P₁/I₁ = 12/1 = 12 (Ω)
          P₂ = I_2. U₂ => U₂ = P₂/I₂ = 7,5/2,5 = 3 (Ω)
         U = I₁.r + U₁ => U = r + 12 (1)
         U = I₂.r + U₂ => U = 2,5.r + 3 (2)
Từ (1) và (2), ta có: r = 6 (Ω) ; U = 18 (Ω)
2/ Khi công suất tiêu thụ trên biến trở là P₁ = 12W thì R₁ = P₁/I₁² = 12 (Ω)
Khi đó : A = I². (r + R₁).t = 1.(6 + 12). 600 = 10800(Ws)
3/ Ta có:   ó ó P_Max ó R = r = 6 (Ω)
Khi đó: P  = 13,5W
 

R ()	0                                     6
P ()	13,5    0

 
Vậy:       -  Khi R = 0 thì P_b = 0W

• Khi R tăng từ 0 đến 6(Ω) thì P_b cũng tăng

               -    Khi R = r = 6 (Ω) thì P_b đạt giá trị cực đại, và bằng 13,5W
               -  Khi R tăng từ 6  (Ω) trở lên thì P_b giảm
Câu 3.
a/ Ta có:  
Mặt khác:
b/ Khi dịch chuyển thấu kính một đoạn x sao cho khoảng cách từ ảnh đến thấu kính giảm 10cm, suy ra 

  Vậy chiều dịch chuyển của thấu kính ra xa vật.
Câu 4.                                                    
a/ Nhiệt lượng cần cung cấp cho khối nước đá để nhiệt độ của khối nước đa tăng từ -10⁰C lên 0⁰C là:
Q₁ = m₁.C₁∆t₁  = 1,5.1800.10 = 27000 (J)
Nhiệt lượng cung cấp cho khối nước đá để tan chảy ở 0⁰C là:
Q₂ = m₁. λ = 1,5. 3,4.10⁵ = 510000 (J)
Nhiệt lượng cung cấp cho khối nước tăng nhiệt độ từ 0⁰C lên 100⁰C :
Q₃ = m₁.C₂.∆t₂ = 1,5. 4200.100 = 630000 (J)
Nhiệt lượng cần cung cấp cho khối nước hóa hơi ở 100⁰C:
Q₄ = m₁.L = 1,5.2,3.10⁶ = 3450000 (J)
Nhiệt lượng cần cung cấp cho khối nước đá trên biến thành hơi hoàn toàn là:
Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ =27000 + 510000 + 630000 + 3450000= 4617000 (J)
b/ Sau khi cân bằng nhiệt còn sót lại 100g  nước đá chưa tan hết chứng tỏ nhiệt độ hổn hợp nước và nước đá có nhiệt độ ở 0⁰C. Ta có phương trình cân bằng nhiệt:
      m₁.C₁∆t₁ + (m₁ - ∆m). λ  = m.C₂.∆t₂ +m_n.C₃.∆t₂
 27000 + (1,5 – 0,1).3,4.10⁵ = m.4200.30 + 0,5.880.30
    m = 3,887 (Kg). Vậy lượng nước có ở trong ca nhôm là 3,887 kg