Đề kiểm tra học sinh giỏi môn Vật lí (có đáp án)

Đề kiểm tra số 3
Bài 1 : 
Một người đi bộ khởi hành từ C đi đến B với vận tốc v1 = 5km/h. Sau khi đi được 2h, người ấy ngồi nghỉ 30 phút rồi đi tiếp về B. Một người khác đi xe đạp khởi hành từ A ( AC > CB và C nằm giữa AB ) cũng đi về B với vận tốc v2 = 15km/h nhưng khởi hành sau người đi bộ 1 giờ.
 a. Tính quãng đường AC và AB, biết cả hai người đến B cùng lúc và khi người đi bộ bắt đầu ngồi nghỉ thì người đi xe đạp đi được 3/4 quãng đường AC.
 b. Để gặp người đi bộ tại chỗ ngồi nghỉ, người đi xe đạp phải đi với vận tốc là bao nhiêu ?.
Bài 2 : 
Người ta thả một thỏi đồng nặng 600g vào một bình đựng 500g nước có nhiệt độ 200C. Khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước là 800C. Nhiệt lượng hao phí là 20%. Hãy xác định nhiệt độ của thỏi đồng trước khi thả vào nước. Biết nhiệt dung riêng của đồng và nước lần lượt là c1 = 380J/kg.K, c2 = 4200J/kg.K.
E
Câu 3(6 điểm): Cho mạch điện như hình 2. 
Hiệu điện thế U = 24V không đổi . 
Với R1= R5= 3 ; R2= 5; R3=8;R4= 1 
 R6= 10; R7=6; R8= 6 
 a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB
 b. Tính cường độ dòng điện Chạy qua 
điện trở R7 ,R8
 c.Tính UDE 
Bài 3 : 
	Hai gương phẳng giống nhau AB và AC được đặt hợp với nhau một góc nhọn, mặt phản xạ hướng vào nhau. Một điểm sáng S nằm trong khoảng giữa hai gương. Gọi S1 là ảnh của S qua AB, S2 là ảnh của S1 qua AC.
 a. Hãy nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S, phản xạ lần lượt trên AB, AC rồi quay về S. Chứng tỏ rằng độ dài đường đi đó bằng SS2.
 b. Tia phản xạ trên gương AC hợp với tia tới ban đầu một góc bằng 800. Tính góc.
Bài 5 : 
Một lọ thuỷ tinh đựng đầy thủy ngân, được nút chặt bằng nút thủy tinh. Trình bày phương án xác định khối lượng thủy ngân trong lọ mà không mở nút. Biết khối lượng riêng của thủy ngân và thủy tinh lần lượt là D1, D2 , và được dùng dụng cụ có trong phòng thí nghiệm. 
Thang điểm toàn bài là10 điểm, học sinh có thể làm theo các cách khác nếu đúng cho điểm tối đa , nhưng không đủ ý thì trừ mỗi lỗi 0,25 điểm 
Sau đây là gợi ý cách cho điểm
Bài 1 ( 2 điểm ) : 
 Hình vẽ
0,25 đ
Xét áp suất trong nước ở hai nhánh ngay mặt đáy của pít tông nhỏ S2 :
- Lúc đầu khi mực nước hai bên chênh nhau 1 đoạn h ta có phương trình :
 P2/S2 = P1/S1 + hdn (1)
0,25đ
Đổ dầu lên trên pít tông lớn , gọi chiều cao của lớp dầu là H khi đó 2 pít tông ngang nhau , ta có phương trình : P2/S2 = P1/S1 + Hdd (2) 
0,25đ
 Từ (1) và (2) suy ra H = dn.h/dd (3)
0,25đ
Đổ lượng dầu đó sang S2 thì chiều cao của nó là H’, vì thể tích của dầu không đổi nên ta có : HS1 = H’S2 suy ra H’ = S1 H/S2 
 Thay vào (3) ta được H’ = dn..S1.h/ddS2
0,25đ
 Khi mực nước chênh lệch nhau một đoạn x ta có phương trình 
 P2/S2 + H’dn = P1/S1 + x.dd (5) 
0,25đ
Từ (1) và (5) ta có x = ( H’dd + hdn)/dn (6)
0,25đ
Thay (4) vào (6) được x = (S1 + S2 )h/S2
Thay số được x = 7,5 cm
0,25đ
Bài 2 ( 2 điểm ) : 
Gọi nhiệt độ ban đầu của đồng trước khi thả vào nườc là tx
Nhiệt lượng toả ra của đồng khi giảm nhiệt độ từ tx tới t là Q1 = m1c1(tx – t) (1) 
0,25đ
Nhiệt lượng hao phí khi có cân bằng nhiệt là : Q’ = 20% Q1/100% (2)
0,25đ
Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ t1 đến t vlà :
 Q2 = c2m2(t – t2) (3)
0,25đ
Ta có phương trình cân bằng nhiệt : Q1 = Q’ + Q2 
 m1c1(tx - t) = 0,2m1c1(tx - t) + m2c2(t – t1)
0,5đ
 Thay số ta được tx = 7710C
0,25đ
Bài 3 ( 2,5 điểm ) : 
Sơ đồ chuyển động của hai người như hình vẽ
B
E
F
C
D
A
a)
 Sau tghời gian t1 = 2h người đi bộ đến điểm E và đi được quãng đường 
 CE = v1t1 = 10km
0.25đ
Người đi xe đạp khởi hành từ A sau người đi bộ một thời gian t = 1h . Do đó đến khi người đi bộ bắt đầu ngồi nghỉ thì người đi xe đạp đã đi được 1h và đến điểm D :
 AD = v2t2 = 15km mà AD = 3AC/4 suy ra AC = 20km.
0,25đ
Khi người đi bộ ngồi nghỉ một thời gian t3 = 30ph = 1/2h thì người đi xe đạp đi thêm được đến F : DF = v2t3 = 7,5km
0,25đ
Trên quãng đường người đi bộ đi quãng đường EB người đi xe đạp đi quãng đường FB ctrong cùng thời gian (Do đến BG cùng lúc ) ta có :
 EB/v1 = FB/v2 
0,25đ
 Mà EB = CB – CE = CB – 10
 FB = CB – CF = CB – 2,5
0,25đ
 Suy ra (CB – 10 )/v1 = (CB – 2,5)/v2 Giải ra được CB = 13,75 km
0,25đ
 Vậy AB = AC + CB = 20 + 13,75 = 33,75km
0,25đ
b)
Để gặp người đi bộ khi bắt đầu ngồi nghỉ người đi xe đạp phải đi quãng đường AE trong thời gian t = 1h . Ta có v’2 = AE/t = (AC +CE)/t = 30km/h
0,25đ
Để gặp nhau khi người đi bộ đã nghỉ xong, người đi xe đạp phải đi quãng đường AE trong thời gian t’ = 1,5h .
Ta có v’2 = AE/t’ = 20km/h
0,25đ
Vậy để gặp nhau khi người đi bộ nghỉ người đi xe đạp phải đi với vận tốc 
 20km/h v2 30km/h
0,25 đ
S1
H
J
I
C
B
A
S
A
S2
Bài 4 ( 2 điểm ) : 
 `
0,25đ
a)
Cánh vẽ :
- Lấy S1 đối xứng S qua AB
- Lấy S2 đối xứng S1 qua AC
Nối S2 với S cắt AC tại J ; nối S1 với J cắt AB tại I 
Nối SI JS ta được tia sáng cần vẽ
0,25
Ta có IS = IS1 nên IS + IJ = S1J (1)
0,25đ
Tương tự ta có S1J = S2J
Từ đó SS2 = S2J + JS = S1J + JS (2)
0,25đ
 Từ (1) và (2) suy ra SS2 = = SI + IJ + JS
0,25đ
b)
áp dụng tính chất góc ngoài của tam giác :
Tại I và J ta kẻ các pháp tuyến
 : Góc 
0,25đ
 : Góc 
0,25đ
Suy ra 
0,25đ
Bài 5 ( 1,5 điểm ) : 
Dụng cụ : Dùng cân và bộ quả cân xác định khối lượng tổng cộng của lọ(là M) bao gồm m1 của thuỷ ngân và m2 của thuỷ tinh
Ta có M = m1 + m2 (1)
0,5đ
Dùng bình chia độ và nước ta xác định được thể tích V của lọ bao gồm thể tích V1 của thuỷ ngân và V2 của thuỷ tinh 
 Ta có V = V1 + V2 
0,5đ
Suy ra V = m1/D1 + m2/D2 (2)
 0,25đ
Từ (1) và (2) ta tính được khối lượng thuỷ ngan trong lọ là:
m1 = D1(m – VD2 )/(D1 – D2 )
0,25đ
PHÁệN 5: Cồ nàng , nhióỷt nàng 
Baỡi 1: Mọỹt mióỳng chỗ coù khọỳi lổồỹng 500g rồi tổỡ õọỹ cao 25m xuọỳng õỏỳt 
a) Tỗm õọỹng nàng cuớa mióỳng chỗ ngay trổồùc khi chaỷm õỏỳt 
b) Giaớ sổớ khi chaỷm õỏỳt toaỡn bọỹ õọỹng nàng bióỳn thaỡnh nhióỷt nàng .Haợy tờnh nhióỷt õọỹ tàng thóm cuớa mióỳng chỗ .Cho Cchỗ=130J/kgK
.Baỡi 2: Mọỹt vión bi thuyớ tinh coù thóứ tich V = 0,2 cm3rồi õóửu trong nổồùc . Haợy xaùc õởnh nhióỷt lổồỹng toaớ ra khi vión bi dởch chuyóứn õổồỹc mọỹt õoaỷn 6m.Cho Dn= 1g/cm3va Ctt= 2,4g/cm3 
Baỡi 3: Tỗm lổồỹng xàng tióu hao trón 1km cuớa mọỹt ọtọ chuyóứn õọỹng õóửu vồùi vỏỷn tọỳc 60 km/h. Cho bióỳt cọng suỏỳt cuớa ọtọ laỡ 17000W, hióỷu suỏỳt cuớa õọng cồ laỡ 30% vaỡ nàng suỏỳt toaớ nhióỷt cuớa xàng laỡ q = 45.10-6J/kg 
Baỡi 4: Mọỹt ọtọ chuyóứn õọỹng õóửu cổù mọựi phuùt tióu thuỷ 100g xàng . Hoới cọng suỏỳt cuớa ọtọ laỡ bao nhióu. Bióỳt hióỷu suỏỳt cuớa õọng cồ laỡ 20% vaỡ nàng suỏỳt toaớ nhióỷt cuớa xàng laỡ q = 45.10-6J/kg
 Baỡi 5: Mọỹt ọtọ khọỳi lổồỹng1200kg khi chaỷy trón õổồỡng nàũm ngang vồùi vỏỷn tọỳc v =72 km/h thỗ tióu hao 80g xàng trón õoaỷn õổồỡng 1km. Hióỷu suỏỳt cuớa õọng cồ laỡ 20% vaỡ nàng suỏỳt toaớ nhióỷt cuớa xàng laỡ q = 45.10-6J/kg
a) Cọng suỏỳt cuớa ọtọ laỡ bao nhióu ? 	
b) Ätọ coù thóứ õaỷt õổồỹc vỏỷn tọỳc bao nhióu khi noù leo dọỳc nóỳu cổù mọựi õoaỷn õổồỡng l = 100m thỗ cao thóm 2m, nàng suỏỳt toaớ nhióỷt cuớa xàng laỡ q = 45.10-6J/kg 
Baỡi 6: Tờnh hióỷu suỏỳt cuớa õọỹng cồ ọtọ, bióỳt ràũng khi ọtọ chuyóứn õọỹng õóửu vồùi vỏỷn tọỳc 72 km/h. thỗ õọỹng cồ ọtọ coù cọng suỏỳt 30kW vaỡ tióu thuỷ 12l xàng trón quaợng õổồỡng daỡi 80km. Cho khọỳi lổồỹng rióng cuớa xànglaỡ 0,7 kg/l, nàng suỏỳt toaớ nhióỷt cuớa xàng laỡ q = 45.10-6J/kg 
Baỡi 7: Mọỹt õọỹng cồ ọtọ coù cọng suỏỳt 18,4 kW vaỡ hióỷu suỏỳt cuớa õọng cồ laỡ 20%, bióỳt ràũng khi ọtọ chuyóứn õọỹng vồùi õổồỡng daỡi 10km thỗ tióu thuỷ 2kg xàng. Tờnh vỏỷn tọỳc cuớa xe. Bióỳt nàng suỏỳt toaớ nhióỷt cuớa xàng laỡ q = 45.10-6J/kg 
.Baỡi 8: Vồùi 1,25 l xàng , mọỹt xe maùy chuyóứn õọỹng vồùi vỏỷn tọỳc 72 km/h.vaỡ cọng suỏỳt 8 kWõi õổồỹc quaợng õổồỡng daỡi 40km Bióỳt hióỷu suỏỳt cuớa õọng cồ laỡ 34% Tờnh nàng suỏỳt toaớ nhióỷt cuớa xàng,
. Baỡi 9: Âóứ coù 1,2 kg nổồùc ồớ 360 C ngổồỡi ta trọỹn nổồùc ồớ 150 C vồùi nổồùc ồớ 850 C. Tờnh khọỳi lổồỹng nổồùc mọựi loaỷi 
Baỡi 10: Âóứ xaùc õởnh nhióỷt õọỹ cuớa mọỹt chióỳc loỡ ngổồỡi ta õọỳt trong loỡ mọỹt cuỷc sàừt khọỳi lổồỹng m1= 0,5 kg rọửi thaớ nhanh vaỡo trong bỗnh chổùa m2 = 4kg nổồùc coù nhióỷt õọỹ ban õỏửu t1 laỡ10 C . Nhióỷt õọỹ cuọỳi cuỡng trong bỗnh laỡ
t2 = 280 C Haợy xaùc õởnh nhióỷt õọỹ cuớa loỡ. Boớ qua trao õọứi nhióỷt vồùi voớ bỗnh Cho Csàừt =460J/kgK, Cn=4200J/kgK
Baỡi 11: Mọỹt bỗnh nhióỷt lổồỹng kóỳ bàũng õọửng coù khọỳi lổồỹng 50g õổỷng 100g nổùồc ồớ 150 . Hoới phaới duỡng khọỳi lổồỹng cuới khọ laỡ bao nhióu õóứ õun noùng nhióỷt lổồỹng kóỳ õóỳn 650C. Cho Cõ = 380 J/kgK, Cn = 4200J/kgK, qc = 10.106J/kg.
Baỡi 12: Coù hai bỗnh caùch nhióỷt. Bỗnh 1 chổùa 2kg nổồùc ồớ 400C, bỗnh 2 chổùa 1kg nổồùc ồớ 200C. Ngổồỡi ta roùt mọỹt lổồỹng nổồùc tổỡ bỗnh 1 sang bỗnh 2, sau khi cỏn bàũng nhióỷt ngổồỡi ta laỷi roùt mọỹt lổồỹng nổồùc nhổ thóỳ tổỡ bỗnh 2 sang bỗnh 1. Nhióỷt õọỹ cỏn bàũng ồớ bỗnh 1 luùc naỡy laỡ 38 0C.
 a)Tờnh lổồỹng nổồùc m trong mọựi lỏửn roùt vaỡ nhióỷt õọỹ cỏn bàũng cuớa bỗnh 2.
b) Nóỳu tióỳp tuỷc thổỷc hióỷn lỏửn thổù hai ,tỗm nhióỷt õọỹ cỏn bàũng ồớ mọựi bỗnh.
Baỡi 13: Trong mọỹt bỗnh chổùa mọỹt lổồỹng nổồùc ồớ t = 200C . Ngổồỡi ta laỡm noùng nổồùc bàũng caùch dỏựn vaỡo bỗnh õoù hồi nổồùc ồớ t1 = 1000C dổồùi aùp suỏỳt bỗnh thổồỡng.Hoới:
Khọỳi lổồỹng trong bỗnh tàng lón bao nhióu lỏửn khi nhióỷt õọỹ cuớa noù õaỷt tồùi 1000C
Khi õoù nóùu tióỳp tuỷc dỏựn hồi nổồùc ồớ 1000C vaỡo bỗnh coù thóứ laỡm cho nổồùc trong bỗnh sọi lón õổồỹc khọng? ( Cn = 4200J/kg.õọỹ, L = 2,3.106J/Kg) ( Trờch õóử thi HSG TP 1997-1998)
Baỡi 14: Cho mọỹt khọỳi nổồùc õaù m2 coù nhióỷt õọỹ õỏửu laỡ t2 = -620C vaỡ khọỳi lổồỹng nổồùc m1= 4kg coù nhióỷt õọỹ õỏửu laỡ t1 = 50C vaỡo mọỹt nhióỷt lổồỹng kóỳ .Boớ qua trao õọứi nhióỷt vồùi mọi trổồỡng ngoaỡi ,khi coù cỏn bàũng nhióỷt thỗ khọỳi lổồỹng nổồùc gỏỳp õọi khọỳi lổồỹng nổồùc õaù trong bỗnh .
Vióỳt phổồng trỗnh cỏn bàũng nhióỷt.
Tờnh m2
 ( Cn = 4200J/kg.õọỹ, Cõ = 2100J/kg.õọỹ , = 333,9.103J/Kg) ( Trờch õóử thi HSG TP 1998-1999)
Baỡi 15: Dỏựn 400g hồi nổồùc ồớ nhióỷt õọỹ t1 = 1000C vaỡo bỗnh caùch nhióỷt coù chổùa sàụn khọỳi lổồỹng nổồùc õaù m2= 2kg coù nhióỷt õọỹ laỡ t2 = -150C Tờnh khọỳi lổồỹng nổồùc trong bỗnh vaỡ nhióỷt õọỹ chung khi coù cỏn bàũng nhióỷt .
 ( Cn = 4200J/kg.õọỹ, Cõ = 2100J/kg.õọỹ , = 3,4.105J/Kg , L = 2,3.106J/Kg) 
 ( Trờch õóử thi HSG TP 2000-2001) 
Baỡi 16: Trong mọỹt bỗnh kờn õổỷng nổồùc ồớ 00C .coù nọứi mọỹt mỏứu nổồùc õaù coù khọỳi lổồỹng M = 100g . trong loỡng noù coù vión bi bàũng theùp khọỳi lổồỹng m = 2g.
Cỏửn cung cỏỳp mọỹt nhióỷt lổồỹng bàũng bao nhióu õóứ nổồùc õa vaỡ vión bi bàừt õỏửu chỗm xuọỳng?
( Dõ = 900kg/m3ỹ, Dn = 1000kg/m3ỹ Dt = 7800kg/m3ỹ, = 3,4.105J/Kg ,) 
 ( Trờch õóử thi HSG TP 2001-2002)
Baỡi 17: Mọỹt nhióỷt lổồỹng kóỳ bàũng nhọm coù khọỳi lổồỹng m1= 300g . Ngổồỡi ta boớ vaỡo õoù mọỹt cuỷc nổồcù õaù coù khọỳi lổồỹng m2,nhióỷt õọỹ cuớa nhióỷt lổồỹng kóỳ vaỡ nổồùc õaù laỡ t1 = -150C Sau õoù dỏựn vaỡo nhióỷt lổồỹng kóỳ mọỹt luọửng hồi nổồùc ồớ t2 = 1000C .Khi nhióỷt õọỹ cuớa hóỷ thọỳng õaỷt tồùi t = 250C thỗ trong nhióỷt lổồỹng kóỳ coù m = 500g nổồùc Tờnh khọỳi lổồỹng nổồùc õaù ban õỏửu vaỡ khọỳi lổồỹng nổồùc õaợ ngổng tuỷ .
 ( Cnlk= 880J/kg.õọỹ , Cn = 4200J/kg.õọỹ, Cõ = 2100J/kg.õọỹ , = 3,3.105J/Kg , L = 2,3.106J/Kg) 
 ( Trờch õóử thi HSG TP 2002-2003) 
Baỡi 18: Thaớ mọỹt thoới sàừt coù khọỳi lổồỹng 100g õổồỹc nung noùng õóỳn nhióỷt õọỹ 5000C vaỡo 1kg nổồùc ồớ nhióỷt õọỹ 200C.mọỹt lổồỹng nổồùc ồớ quanh thoới sàừt õaợ sọi vaỡ hoùa hồi. Khi õỏự cỏn bàũng nhióỷt õọỹ cuớa hóỷ thọỳng laỡ 240C. Hoới khọỳi lổồỹng nổồùc õaợ hoùa hồi laỡ bao nhióu?.
 ( Csàừt= 460J/kg.õọỹ , Cn = 4180J/kg.õọỹ, L = 2,256.106J/Kg) 
 ( Trờch õóử thi HSG TP 2003-2004)
Baỡi 19: Mọỹt chióỳc cọỳc hỗnh truỷ khọỳi lổồng m trong õoù chổùa mọỹt lổồỹng nổồùc cuỡng coù khọỳi lổồỹng m õang ồớ nhióỷt õọỹ t1 = 00C Ngổồỡi ta boớ vaỡo õoù mọỹt cuỷc nổồcù õaù coù khọỳi lổồỹng M,nhióỷt õọỹ 00C thỗ cuỷc nổồùc õaù chố tan õổồỹc 1/3 khọỳi lổồỹng cuớa noù vaỡ luọn nọứi trong khi tan. Roùt thóm mọỹt lổồỹng nổồùc coù nhióỷt õọỹ laỡ t2 = 400Cvaỡo cọỳc .Khi cỏn bàũng nhióỷt thỗ nhióỷt õọỹ cuớa cọỳc coỡn laỷi laỡ100C, coin mổỷc nổồc trong cọỳc coù chióửu cao gỏỳp hai lỏửn chióửu cao mổỷc nổồùc sau khi thaớ cuỷc nổồùc õaù. Haợy xaùc õởnh nhióỷt dung rióng cuớa chỏỳt laỡm chióỳc cọỳc Cn = 4200J/kg.õọỹ, Cõ = 2100J/kg.õọỹ , = 3,36.105J/Kg( Trờch õóử thi HSG TP 2004-2005)
Baỡi 20: Mọỹt bóỳp õióỷn õun mọỹt ỏỳm õổỷng 500g nổồùc ồớ 150C . Nóỳu õun 5ph thỗnhióỷt õọỹ cuớa nổồùc tàng lón õóỳn 230C. Nóỳu lổồỹng nổồùc laỡ 750g thỗ õun trong 5ph thỗ nhióỷt õọỹ chố lón õóỳn 20,80C .Tờnh:
Nhióỷt õọỹ cuớa ỏỳm thu vaỡo õóứ tăng lón 10C 
Nhióỷt lổồỹng do bóỳp toớa ra trong 1ph. Cho hióỷu suỏỳt cuớa bóỳp laỡ 40%
 ( Trờch õóử thi HSG TP 2005-2006) 
Baỡi 21: Mọỹt thau nhọm coù khọỳi lổồỹng 0,5kg õổỷng 2kg nổồùc ồớ 200C .
Thaớ vaỡo thau nổồùc mọỹt thoới õọửng coù khọỳi lổồỹng 200g lỏỳy ra ồớ bóỳp loỡ. Nổồùc noùng õóỳn 21,20C.Tỗm nhióỷt õọỹ cuớa bóỳp loỡ.Bióỳt Cnh = 880J/kgõọỹ, Cn = 4200J/kgõọỹ, Cõ = 380J/kgõọỹ.Boớ qua sổỷ toaớ nhióỷt ra mọi trổồỡng.
Thổỷc ra trong trổồỡng hồỹp naỡy nhióỷt toaớ ra mọi trổồỡng laỡ 10% nhióỷt lổồỹng cung cỏỳp cho thau nổồùc. Tỗm nhióỷt õọỹ thổỷc sổỷ cuớa bóỳp loỡ.
Nóỳu tióỳp tuỷc boớ vaỡo thau nổồùc mọỹt thoới nổồùc õaù coù khọỳi luồỹng 100g ồ 00C. Nổồùc õaù coù tan hóùt khọng?Tỗm nhióỷt õọỹ cuọỳi cuỡng cuớa hóỷ thọỳng.Bióỳt õóứ 1kg nổồùc õaù noùng chaớy hoaỡn toaỡn ồớ 00C cỏửn cung cỏỳp mọỹt nhióỷt lổồỹng laỡ3,4.105J Boớ qua sổỷ trao õọứi nhióỷt vồùi mọi trổồỡng.