Đề thi giáo viên dạy giỏi THCS cấp huyện năm học 2012 - 2013 đề thi lý thuyết môn: Vật Lý

PHÒNG GD - ĐT SÔNG LÔ
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
KỲ THI GIÁO VIÊN DẠY GIỎI THCS CẤP HUYỆN 
NĂM HỌC 2012-2013
 Đề thi lý thuyết môn: Vật Lý.
Thời gian làm bài : 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1.( 5 diểm)
 Một bình thông nhau có hai nhánh giống nhau chứa nước. Người ta thả vào một nhánh quả cầu bằng nước đá có thể tích là V = 100 cm3 thì sau một thời gian ngắn mực nước trong bình ở chính giữa quả cầu.
Tìm áp lực mà quả cầu tác dụng lên đáy bình.
Hỏi đã có bao nhiêu nước chảy sang nhánh kia trong quá trình trên?
Khi quả cầu tan hết thì có bao nhiêu nước chảy sang nhánh kia?
 (Cho biết khối lượng riêng của nước là D1 = 1g/cm3, của nước đá là D2 = 0,9g/cm3) 
Câu 2.( 4 điểm)
 Người ta đặt một viên bi đặc bằng sắt hình cầu bán kính R = 6cm đã được nung nóng tới nhiệt độ t = 3250C lên mặt một khối nước đá rất lớn ở 00C. Hỏi viên bi chui vào khối nước đá đến độ sâu bao nhiêu? Bỏ qua sự dẫn nhiệt của nước đá và độ nóng lên của đá đã tan. Cho biết khối lượng riêng của sắt D = 7800 kg/m3, của nước đá là D0 = 915 kg/m3, nhiệt dung riêng của sắt là C = 460 J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá = 3,4.105 J/kg. Thể tích hình cầu được tính bằng công thức V = R3 với R là bán kính.
Câu 3.( 4 điểm) R1 M R2
 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ
Trong đó các điện trở R1 = 3R,
R 2= R3 = R4 = R. Hiệu điện thế giữa hai + Rx -
đầu mạch điện là U không đổi. Khi biến trở A B
Rx có giá trị là bao nhiêu thì công suất toả nhiệt
trên điện trở R1 là P1 = 9W. R3 N R4
Tìm công suất toả nhiệt trên điện trở R4 khi đó.
Tìm Rx theo R để công suất tỏa nhiệt trên điện trở Rx cực đại.
Câu 4.( 5 điểm)
 Hai vật nhỏ giống nhau đặt song song và cách nhau là 40cm. Đặt một thấu kính vào trong khoảng giữa hai vật sao cho trục chính vuông góc với các vật thì ở mọi vị trí của thấu kính luôn cho một ảnh thật và một ảnh ảo có cùng độ cao (Trừ vị trí thấu kính cách đều hai vật).
Tìm tiêu cự của thấu kính.
Chứng tỏ rằng khoảng cách giữa hai ảnh không đổi khi dịch chuyển vật.
Câu 5.( 2 điểm)
 Trong phòng thí nghiệm của một trường học có một cuộn dây đồng được quấn thành một bó dây không có lõi. Hãy nêu một phương án xác định chiều dài của sợi dây đồng đó mà không sử dụng thước đo chiều dài.
(Có thể sử dụng nguồn điện, một số dụng cụ khác và các dụng cụ đo có ở phòng thí nghiệm).
----------Hết-----------
( Chú ý : Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm!)
Họ và tên giáo viên dự thi.SBD..
HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI.
Câu
Nội dung cần đạt
Điểm
 1
a. Vì mực nước ở chính giữa quả cầu nên quả cầu đã chạm đáy bình.
 Nên áp lực mà quả cầu tác dụng lên đáy bình là 
 F = P – FA = 10D2.V – 10D1.
1
 = 10.V(D2 - ) =10.10-4( 900 - ) = 0,4 N
1
b. Vì mực nước ở chính giữa quả cầu nên thể tích nước tăng thêm ở hai nhánh sẽ bằng nửa thể tích của quả cầu.
0,5
 vậy thể tích nước đã chảy sang nhánh không thả quả cầu là 
1
khối lượng nước chảy sang m1 = D1.= 1. = 25 g.
0,5
c. Khi quả cầu nước đá tan hết, tổng thể tích nước tăng thêm 
 v1 = = = = 90 cm3
0,5
So với khi chưa thả quả cầu vào thì thể tích nước ở mỗi nhánh tăng thêm = 45 cm3 hay có khối lượng 45 g. Như vậy, so với khi vừa thả quả cầu vào thì có thêm 20 g (thể tích 20 cm3) nước tăng thêm ở nhánh kia.
0,5
2.
a. Coi kích thước khối nước đá rất lớn so với viên bi nên sau khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ cân bằng là 00C
Nhiệt lượng mà viên bi toả ra để hạ nhiệt độ xuống 00C
 Q1 = m1c.(t – 0) = D.V.c.t = D.R3.c.t
0,5
gọi m2(kg) nước đá tan ra do thu nhiệt của viên bi toả ra.
nhiệt lượng mà m2 kg nước đá thu vào.
 Q2 = m2 h
 H
0,5
Ta có . Q1 = Q2
D.R3.c.t = m2 
 m2 = 
0,5
thể tích của khối lượng đá tan ra tính được.
 v2 = = 
Thể tích v2 là tổng thể tích của một hình trụ có chiều cao h và thể của một nửa hình cầu bán kính R, nên ta suy ra được.
0,5
h = .= 
0,5
vậy viên bi chui vào khối nước đá một độ sâu H là.
 H = h + R = + R
 = .
1
Thay các giá trị vào ta được 
H = 32 cm.
0,5
3.
a. Ta có 
 = = . = . (1)
 mặt khác. I = I1 + I3 = I2 + I4 R1 M R2
 + A Rx B -
 R3 N R4
0,5
Mà I3 = = = = 
 I2 = = = = 
0,5
Do đó. I1 + = I4 + 
4I1 = 2I4 = 2
0,5
Thay vào (1), ta được : = P4 = .P1 = 12 W
nhận xét rằng tỉ số không phụ thuộc vào Rx 
0,5
b. Ta có UAB = UAM + UMN + UNB
 U = I1.R1 - IxRx + I4R4
 U = 3I1R - IxRx + 2I1R
 U = 5I1R - IxRx (1)
0,5
 UMB = UMN + UNB
I2R2 = -IxRx + I4R4
 (I1 + Ix)R = -IxRx + 2I1R I1R = Ix(R+ Rx) (2)
0,5
từ (1), (2) suy ra 
 U = 5Ix(R+ Rx) - IxRx Ix = 
Công suất toả nhiệt trên điện trở R là.
 P = Ix2 Rx = = 
0,5
Áp dụng bất đẳng thức Cô Si 
5+ 4 2= 2
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi 5= 4 suy ra Rx = R
 Khi đó Pmax = 
0,5
4
 B1 I B2
 A1 . o . F . A2 
Hai vật là A1B1 và A2B2.
a. Giả sử ảnh là ảnh ảo, còn là ảnh thật ( hình vẽ)
 Ta có.
OA1B1 đồng dạng OA1B1 , F đồng dạngFOI 
 Suy ra = = (1)
1
0,5
Ođồng dạng OA2B2 , đồng dạng OI
 Suy ra = = (2)
Mà = , hai vật giống nhau và OA2 = 40 – OA1
0,5
Nên từ (1), (2) ta có.
 = suy ra OF = 20 cm
1
b. Khoảng cách giữa 2 ảnh 
 đặt OA1 = x 
 O - O = - 
1
Mà OA2 = 40 – OA1 , OF = 20 cm thay vao (3) ta có.
O - O= - = 40 cm
vậy khoảng cách giữa hai ảnh luôn luôn bằng 40 cm.
1
 5
Gọi R là điện trở của cuộn dây
 R = suy ra l = = (1)
để tính l ta phải đo đường kính d của dây đồng bằng pan me hoặc thước kẹp. Để biết điện trở suất của đồng thì tra bảng điện trở suất của các chất.
0,5
Để đo diện trở R của cuộn dây, ta mắc mạch điện như sơ đồ sau.
 U
 M N 
 V
 R
 A B 
B và N là 2 đầu cuộn dây đồng. Để đo hiệu điện thế U ở hai đầu nguồn điện thì phải dùng Vôn kế mắc vào hai điểm M và N, để xác định cường độ dòng qua cuộn dây phải dùng Am pe kế mắc nối tiếp với cuộn dây. 
0,5
Ta có UMN = (R+ RA).I 
Suy ra R = (2)
Trong đó UMN là số chỉ của vôn kế, I là số chỉ của Am pe kế, RA là điện trở của Am pe kế
0,5
 Thay d, , R vào (1) ta xác định được chiều dài của cuộn dây.
0,5
Chú ý: Trong mỗi phần thí sinh có thể làm cách khác nhưng cho kết quả đúng, giám khảo vẫn cho điểm tối đa ở phần đó.