Đề thi đội tuyển học sinh giỏi năm học 2015 – 2016 môn: Vật lý thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề)

PHÒNG GD&ĐT 
ĐỀ THI ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI 
NĂM HỌC 2015 – 2016 Môn: VẬT LÝ
Thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề)
Hình 1
U
A
B
M
R2
R4
R3
A
-
+
N
R1
Câu 1: (2,0 điểm)
 Cho mạch điện như hình a, nguồn điện không đổi U = 18V. 
R1 = 8, R2 = 2, R3 = 4. Ampe kế có điện trở không đáng kể.
 Điều chỉnh con chạy của biến trở R4 để biến trở R4 = 4.
 Xác định chiều và cường độ dòng điện qua Ampe kế.
 Tính giá trị R4 khi biết Ampe kế chỉ 1,8A và dòng điện qua
ampe kế có chiều từ N đến M.
Câu 2:(2,5diểm)
Một khối gỗ hình lập phương có cạnh 12cm nổi giữa mặt phân cách của dầu và nước, ngập hoàn toàn trong dầu, mặt dưới của hình lập phương thấp hơn mặt phân cách 4cm. Tìm khối lượng thỏi gỗ biết khối lượng riêng của dầu là 0,8g/cm3; của nước là 1g/cm3
A
B
M
N
O
(hình 2)
Câu 3: (2,0 điểm)
Hai quả cầu A và B có cùng kích thước. A bằng sắt, B bằng nhôm, 
được treo vào hai đầu của một thanh thẳng, cứng có chiều dài 
MN = 42cm (hình 1).
 1/ Tìm vị trí điểm treo O (khoảng cách OM) trên thanh thẳng
sao cho thanh cân bằng ở vị trí nằm ngang. 
 2/ Nhúng chìm hoàn toàn cả hai quả cầu vào nước. Phải xê dịch 
điểm treo O đến vị trí O1 để thanh trở lại cân bằng ở vị trí nằm ngang.
Tính khoảng cách O1M. 
Biết trọng lượng riêng của sắt, nhôm và nước lần lượt là 78000N/m3, 
27000N/m3 và 10000N/m3. Trọng lượng, kích thước của thanh MN và
dây treo không đáng kể.
Câu 4: (1,5điểm)
Giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế luôn luôn không đổi U = 12V, người ta mắc hai điện trở R1 và R2. Nếu R1 mắc nối tiếp với R2 thì công suất điện toàn mạch là 1,44W. Nếu R1 mắc song song với R2 thì công suất điện toàn mạch là 6W.
 1/ Tính R1 và R2. Biết rằng R1> R2.
 2/ Trong trường hợp hai điện trở được mắc song song với nhau, người ta mắc thêm điện trở R3 nối tiếp với hai điện trở nói trên vào hiệu điện thế ban đầu, thì thấy rằng công suất điện của điện trở R3 bằng công suất điện của điện trở R1. Tính điện trở R3.
Câu 5. (2điểm) A
B
P
H
N
M
Hình 3
:Hai người 1 và 2 đang ở vị trí A và B cùng hướng mặt vào bức tường, cách bức tường một đoạn AH = BP = 6 m. Giáp tường đặt một gương phẳng MN như Hình 1. Cho MP = 6 m và MH = 3 m.
Nếu người 1 đi thẳng về phía gương với vận tốc 1m/s theo phương vuông góc với gương, còn người 2 vẫn ở B thì sau bao lâu người 1 nhìn thấy ảnh của người 2 trong gương ?
--------------Hết----------------
PHÒNG GD&ĐT 
ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI 
NĂM HỌC 2015 – 2016 Môn: VẬT LÝ
Thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1: (2,0 điểm)
a) 
0,125 đ
0,125 đ
Rtđ = R12 + R34 = 1,6 + 2 = 3,6()
0,125 đ
I = => I = I12 = I34 = 5A
0,125 đ
U12 = I R12 = 5.1,6 = 8(V) => U12 = U1 =U2 = 8V
0,125 đ
U34 = I R34 = 5.2 = 10(V) => U34 = U3 = U4 = 10V
0,125 đ
I1= 
I3 = 
0,125 đ
Vì I1 < I3 nên dòng điện có chiều từ N đến M: IA = I3 - I1 = 1,5(A)
0,125 đ
b) 
IA = 1,8A IA = I3 – I1
0,125 đ
0,125 đ
Giải ra U1 = U2 = 7,2V
0,125 đ
 => U3 = U4 = U – U1 = 18 - 7,2 = 10,8V
0,125 đ
0,125 đ
IA= I3 - I4 
0,125 đ
=> I4 = 1,8A
0,125 đ
0,125 đ
2(2,0đ)
D1=0,8g/m3 ; D2=1g/cm3 
Trọng lượng vật: P=d.V=10D.V	
P
12cm
Lực đẩy Acsimét lên phần chìm trong dầu:
	F1=10D1.V1	
4cm
Lực đẩy Acsimét lên phần chìm trong nước:	
	F2=10D2.V2	
F2
Do vật cân bằng: P = F1 + F2	 	
	10DV = 10D1V1 + 10D2V2	
	DV = D1V1 + D2V
	m = D1V1 + D2V2
	m = 0,8.122.(12-4) + 1.122.4 = 921,6 + 576 = 1497,6g) = 1,4976(kg)
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,5
3 ( 2đ)
1.1
( 1đ)
1.2
( 1đ)
1/ Áp dụng điều kiện cân bằng: PA.OM = PB.ON
V.dA.OM = V.dB.ON
78000.OM = 27000.ON
78.OM = 27.ON
OM = = 10,8cm 
2/ Áp dụng điều kiện cân bằng: (PA – FA).O1M = (PB – FA).O1N 
V(dA – dn).O1M = V(dB – dn).O1N 
(78000 – 10000).O1M = (27000 – 10000).O1N 
68000.O1M = 17000.O1N 
68.O1M = 17.O1N 
O1M = = 8,4 cm
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
4 ( 2,0đ)
3.1
( 1,0đ)
3.2
( 1,0đ)
3.1. R1ntR2 : Rnt = = 100
 ó R1 + R2 = 100 (1)
 R1//R2 : RSS = = 24
 ó R1.R2 = 2400 (2)
-Kết hợp (1), (2) và Áp dụng điều kiện của bài toán ta được: R1 = 60 và R2 = 40.
B.-Điện trở tđ của đoạn mạch (R1//R2) ntR3: Rtđ = R12 + R3 = 24 + R3.
-CĐDĐ chạy qua mạch là: I = I12 = I3 = (3)
- Hiệu điện thế đặt vào R1 là:
 U12 = U1 = U2 = I12.R12 = = (V)
 -CĐDĐ chạy qua điện trở R1 là: 
 I1 = = (4)
Ta có : P3 = P1 ó I32.R3 = I12.R1 (5)
Thay (3), (4) vào (5). Giải phương trình được R3 = 16.
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25 đ
0,25 đ
5 2,0 đ)
a) 1,0 đA
B
B’
P
H
N
A1
M
+ Vẽ hình: 
0,5
+ Tính đúng A1H = 3m, suy ra AA1 = 3m
1
+ Vậy thời gian cần tìm là t = s:v = 3:1 = 3 giây
0,5