PHÒNG GD & ĐT THANH OAI TRƯỜNG THCS TÂN ƯỚC -*** ĐềĐề thức thức ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2015-2016 Môn thi: Vật lý Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề gồm 02 trang) Câu (5 điểm): Lúc 20 phút hai bạn Lan Nga chở xe đạp học với vận tốc v1= 12 km/h Sau 10 phút Lan nhớ bỏ quên nhà nên quay lại lấy đuổi theo với vận tốc cũ Trong lúc Nga tiếp tục đến trường với vận tốc v2 = km/h hai bạn gặp trường a) Hai bạn đến trường lúc giờ? Đúng hay trễ học? b) Tính quãng đường từ nhà đến trường? c) Để đến nơi vào học, bạn Lan quay xe đạp phải với vận tốc bao nhiêu? Hai bạn gặp lúc giờ? Nơi gặp cách trường bao xa? Câu (6 điểm): Cho mạch điện hình 1.51 Trong U = 36 V, R1 = 24 Ω, R2 = 18Ω, R4 = 12 Ω, R3 biến trở, ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể a) Cho R3 = 12 Ω Tính cường độ dịng điện qua điện trở số ampe kế b) Thay ampe kế vơn kế có điện trở vơ lớn Tìm R3 để số vôn kế 24 V Nếu tăng R3 số vơn kế tăng hay giảm? B C©u (5 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Biết hiệu điện đặt vào mạch U = V không đổi R1 = ; R2 = ; Đèn Đ ghi (3 V – W) coi điện trở đèn không đổi Dây nối không đáng kể a) RAC = Tính cơng suất tiêu thụ đèn b) Tính RAC để đèn sáng bình thường + UU R1 X R2 C A ThuVienDeThi.com Câu (4 điểm): Dùng bếp điện loại 200 V – 1000 W hoạt động hiệu điện 150 V để đun sơi ấm nước Bếp có hiệu suất 80 % Sự tỏa nhiệt ấm khơng khí sau: Nếu thử tắt điện sau phút nước hạ xuống 0,5 oC Khối lượng ấm nước m1= 100 g, m2= 500g; nhiệt dung riêng ấm nước C1= 600 J/kg.K, C2 = 4200 J/kg.K Nhiệt độ ban đầu 20 o C Tìm thời gian đun nước cần thiêt để sơi Hết -Lưu ý: Giám thị coi thi khơng giải thích thêm Họ tên thí sinh: Số báo danh: Người đề : Vũ Thị Linh Người duyệt đề: ThuVienDeThi.com HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG LỚP NĂM HỌC 2015-2016 Mơn thi: Vật lý PHỊNG GD & ĐT THANH OAI TRƯỜNG THCS TÂN ƯỚC Nội dung Câu (5 đ) A B C’ C E Thang Điểm D a) Quãng đường bạn 10 phút tức 1/6 h là: AB = v1/6 = 12/ = (km) Khi Lan xe nhà Nga thêm đoạn BC là: BC = v2 1/6 = 1/6 = (km) 0.25 đ 0.25 đ Khoảng cách hai bạn Lan bắt đầu đuổi theo Nga AC: 0.25 đ AC = AB + BC = + = (km) Thời gian từ lúc Lan đuổi theo Nga đến lúc gặp trường là: t = AC / (v1 – v2) = /(12 -6) = 0.5 (h) = 30 phút 0.25 đ Tổng thời gian học T = 1/6 + 1/6 + 1/2 = 5/6 (h) = 50 0.25 đ phút Thời điểm hai bạn đến trường lúc: 0.25 đ h 20 phút + 50 phút = h 10 phút Hai bạn đến trường trễ mất: 50 phút – 30 phút = 20 phút b) Quãng đường từ nhà đến trường là: 0.5 đ 1đ AD = t v1 = 1/2 12 = km c) Gọi vận tốc Nga phải sau quay v’ (v’>0; 0.25 đ km/h) Gọi vị trí bạn gặp E Tổng thời gian Lan là: t = tAB + tBA + tAD =AB/v1 + BA/ v’ + AD/ v’= 1/6 + 2/v’ + 6/v’ = 1/6 + 8/v’ Vì Lan đến t = 1/2 h ThuVienDeThi.com 0.25đ 0.25 đ 0.5 đ Ta có 1/6 + 8/v’ = 1/2 v’ = 24 km/h Thời gian Nga từ B A là: tBA = BA/v’= 2/24 =1/12 h Khi Lan đến C’: AC’ = v2 tBA = 1/12 = 0.5 km Khoảng cách bạn Nga bắt đầu đuổi theo Lan là: 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ AC’ =AB + BC’ = 2+ 0.5 = 2.5 (km) Thời gian từ lúc Nga bắt đầu đuổi theo Lan đến gặp là: 0.25 đ tAE= AC’/(v’-v2) = 2.5/(24 – 6) = 5/ 36 (h) Thời gian Nga đến lúc gặp là: t’= tAB + tBA + tAE = 1/6 + 1/12 +5/36 = 7/18 (h) 23 phút 20 0.25 đ giây Hai người gặp lúc: 6h20 phút + 23 phút 20 giây = h 43 0.25 đ phút 20 giây Vị trí gặp cách trường ED = v’.(t – t’) = 24 (1/2 – 7/18) = 8/3 km 2,67 km Vậy để học giờ, Lan phải quay lại với vận tốc 24 km/h Hai bạn gặp lúc h 43 phút 20 giây Vị trí gặp cách trường 2,67 km (6 đ) a) Khi mắc ampe kế, cấu tạo mạch R1// [R2 nt (R3//R4)] (vẽ lại mạch) I1= = 0.25 đ 36 = 1.5 A 24 R234= R2 + R34 = 18+ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 12 =24 Ω 0.25 đ U 36 = = 1.5 A; R234 24 R4 I3 = I = 0.75 A; I4 = 0.75 A R3 R 0.25 đ Ampe kế lí tưởng nên điện A điện N Vì điện N thấp nên dịng điện qua R3 có chiều từ B đến A Suy I1 + I3 = IA Thay số IA = 1.5 + 0.75 = 2.25 A b) Thay ampe kế vơn kế lí tưởng, cấu tạo mạch [(R1 nt R3) // R2]nt R4 (vẽ lại mạch) Uv = UAN = UMN – UMA = U – U1 → U1 = U – UV = 36 -24 = 12 V 0.5 đ I2= ThuVienDeThi.com 0.5đ 0.5 đ 0.5 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 12 = = 0.5 A 24 I1= 0.25 đ Lập phương trình dịng nút B: I4 = I1 + I2 0.25 đ U – (U1 +U3)/ R4 = I1 + (U1+U3) /R2 0.25 đ 36 – (12 +U3)/ 12 = 0.5 + (12+U3) /18 (5 đ) Giải ta U3 = V R3 = U3/I3 = 6/0.5 =12 Ω Khi tăng R3 RMN tăng, I4 giảm Do I4 giảm, U4 giảm nên U2 tăng, I2 tăng lên Ta có I1 = I4 – I2, I4 giảm, I2 tăng nên I1 giảm Vì I1 giảm nên U1 giảm Số vôn kế UV = U – U1, U không đổi, U1 giảm nên UV tăng Vậy tăng R3 số vôn kế tăng lên 0.25 đ 0.25 đ a Khi K mở: Ta có sơ đồ mạch điện: R1nt RD // R2 ntRAC Điện trở đèn là: 0.5 đ Từ công thức: P = UI = U 32 U2 R§ = D ) R PD 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 0.5 Điện trở mạch điện ®ã lµ: R R1 R RD R2 RAC 3(3 2) 2 33 RD R2 RAC 0,5 đ 31 () Khi cường độ mạch là: I 0.5 U 48 ( A) R 31 31 Từ sơ đồ mạch điện ta thấy: U1 IR1 48 96 2 31 31 (V) U U1 U D' U D' U U1 96 90 31 31 0,5 đ 90 U 'D 31 ' 2,8 (w) Khi công suất đèn Đ là: PD RD b Đèn sáng bình thường, nên UĐ = (V) Vậy hiệu điện hai đầu điện trở là: Từ U = U1 + U§ U1 = U - UĐ = - = (v) Cường độ dòng điện mạch là: I I1 U1 1,5( A) R1 0.5 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ ThuVienDeThi.com Cường độ dòng điện qua đèn là: I D PD UD 0.25 đ 1( A) 0.25 Khi cường độ dòng điện qua điện trở R2 là: 0.25 I2 = I - IĐ = 1,5 - = 0,5 (A) HiƯu ®iƯn thÕ hai đầu điện trở R2 là: U2 = I2R2 = 0,5.3 = 1,5 (V) 0.25 đ HiƯu ®iƯn thÕ hai đầu RAC là: UAC = U U2= – 1.5 = 1.5 (V) Điện trở RAC là: RAC (4 đ) U AC 1, 3() 0, I AC Gọi thời gian để đun sôi nước t (s) Điện trở bếp là: R= đm 0.25đ U 200 40 Pđm 1000 0.5 đ Nhiệt lượng mà bếp tỏa thời gian t là: Q = H.A = H t = 0,8 150 t = 450 t (J) 40 0.5 đ Nhiệt lượng ấm tỏa không khí thời gian t là: 1đ 0,1.600.0,5 0,5.4200.0,5 m1c1.t1 m2c 2.t1 Q1 = t 18t ( J ) t 60 60 Nhiệt lượng nước ấm thu vào để sôi nước là: Q2 = m1c1 + m2c2 = 0,1.600.(100 20) 0,5.4200.(100 20) 172800( J ) Ta có phương trình: Q = Q1+ Q2 → 450 t =18t + 172800 → t = 400 (s) = phút 40 giây Thời gian để đun sôi nước phút 40 giây 1đ 0.5 đ 0.25đ Tân Ước, ngày 27 tháng 10 năm 2015 DUYỆT CỦA BGH DUYỆT CỦA TỔ CM NGƯỜI RA ĐỀ Vũ Thị Linh ThuVienDeThi.com ... danh: Người đề : Vũ Thị Linh Người duyệt đề: ThuVienDeThi.com HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG LỚP NĂM HỌC 2015-2016 Môn thi: Vật lý PHÒNG GD & ĐT THANH OAI TRƯỜNG THCS TÂN ƯỚC Nội dung Câu (5 đ) A B C’ C... Tìm thời gian đun nước cần thi? ?t để sôi Hết -Lưu ý: Giám thị coi thi khơng giải thích thêm Họ tên thí sinh: Số báo danh: Người đề : Vũ Thị Linh Người duyệt đề: ThuVienDeThi.com... (km) Thời gian từ lúc Lan đuổi theo Nga đến lúc gặp trường là: t = AC / (v1 – v2) = /(12 -6) = 0.5 (h) = 30 phút 0.25 đ Tổng thời gian học T = 1/6 + 1/6 + 1/2 = 5/6 (h) = 50 0.25 đ phút Thời