Đề 07 kiểm tra môn vật lý lớp 913920

ĐỀ 07 Câu (2,0 điểm): Ở trạm vũ trụ A mặt đất có phi thuyền vừa rời bệ phóng với vận tốc v1 = 275m/s bay thẳng đứng lên bầu trời với vận tốc Sau bay, phi thuyền đến vị trí M đột ngột giảm vận tốc xuống cịn v2 = 205m/s giữ nguyên hướng chuyển động Coi trái đất hình cầu có bán kính R = 6400km Bỏ qua ảnh hưởng mây, khói, bụi bầu khí a Tại vị trí M, từ phi thuyền quan sát vùng mặt đất có chu vi lớn bao nhiêu? b Tính thời gian phi thuyền bay từ vị trí M đến vị trí quan sát vùng mặt đất có chu vi lớn 28420km Câu (2,0 điểm): Dây nhôm dùng việc truyền tải điện Để đảm bảo an tồn, nhà sản xuất phải tính tốn cho tải điện nhiệt độ dây tải cao nhiệt độ môi trường xung quanh không 10,5oC Biết công suất tỏa nhiệt từ dây tải môi trường tỉ lệ thuận với diện tích xung quanh dây tải tỉ lệ thuận với hiệu nhiệt độ dây tải với môi trường theo hệ số tỉ lệ k = 0,25(W/m2K) Cho điện trở suất nhôm  = 2,8.10-8  m Để tải dịng điện có cường độ I = 20A nhà sản xuất phải làm dây nhơm có đường kính tiết diện nhỏ bao nhiêu? Câu (2,0 điểm): Thanh AB đồng chất, tiết diện có chiều dài l M N trọng lượng P = 3(N) treo hai sợi dây nhẹ không giãn OM BN l hình vẽ Biết OA = Khi hệ cân AB nằm ngang, cịn B A O hai dây treo có phương thẳng đứng a Tìm lực căng sợi dây? b Một chim chích bơng có khối lượng m bay đến, nhẹ nhàng đậu vào đầu A Biết dây OM chịu lực căng lớn T01 = 2,5(N), dây BN chịu lực căng lớn T02 = 1,5(N) Tìm điều kiện m để vị trí cân khơng bị thay đổi so với lúc ban đầu R1 Câu (2,0 điểm): Cho mạch điện hình vẽ Hiệu điện U hai C R2 điểm A B không đổi Các điện trở R2 = R3 = R4 = R; R1 = 3R; Rx Rx biến trở A B R3 R4 a Điều chỉnh biến trở Rx đến giá trị cho công suất tỏa nhiệt điện D trở R1 P1 = 12W Tính cơng suất tỏa nhiệt điện trở R4 b Tính giá trị Rx theo R để cơng suất tỏa nhiệt Rx lớn ThuVienDeThi.com ĐÁP ÁN 07 ĐÁP ÁN Câu * Chu vi vùng mặt đất rộng quan sát điểm chu vi hình trịn bán kính IH a Độ cao vị trí M so với mặt đất là: AM = v1.t1= 990000(m) = 990(km) OM = OA + AM = 7390(km) ĐIỂM CÂU N 0,25 M A H' H I K OH 6400   0,866    30 O OM 7390 IH  OH sin   6400 sin 30 o  3200(km)  R1 cos   K' J β 0,25 O Chu vi: C1Max =  R1 = 20096(km) C 28420   4525,48(km) 2 2 KJ sin    0,707    45 KO OK ON   6400  9051(km) cos 45 b KJ  MN = ON - OM =1661(km) t2  Câu 2 điểm 0,25 α 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 MN  8102(s) = 2,25(h) v2 * Xét đoạn dây dẫn có chiều dài l, đường kính tiết diện d, tải dịng điện có cường độ I Khi ổn định hiệu nhiệt độ dây môi trường T d2 l  l R    S1  d - Diện tích tiết diện dây là: S1   0,25 - Điện trở dây là: 0,25 * Công suất nhiệt hiệu ứng Jun sinh dây là: I  l   I R   d - Diện tích xung quanh dây là: S   d l * Công suất tỏa nhiệt môi trường là: P '  k S T  k  d l.T 0,25 0,25 0,25 * Ta có: I  l P  P  k  d l.T   d 4. I  I  d  d3  k  T k  T ' 4. I  d  k  (T ) max Câu điểm  d  0,012(m) = 1,2(cm) Vậy dmin = 1,2(cm) 0,25 0,25 0,25 * Vì AB đồng chất, tiết diện nên trọng tâm G Ta có: GA = GB = l l 3l ; OA = OG = ; OB = 4 ThuVienDeThi.com 0,25 a Thanh AB chịu tác dụng lực: - Trọng lực P - Lực căng T1 dây OM - Lực căng T2 dây BN * Chọn trục quay B, cân ta có: M N T1 O A T2 G B 3l l T1 BO = P.BG  T1 = P  T1 = 2(N) 0,25 * Chọn trục quay O, cân ta có: T2.OB = P.OG  T2 P 3l l  T2 = 1(N) = P 4 0,25 b Khi chim đậu vào đầu A, AB chịu tác dụng M lực: - Trọng lực P T1 - Trọng lượng P’của chim ’ - Lực căng T’1 dây OM O A - Lực căng T’2 dây BN * Chọn trục quay B, cân ta có: P’ P.BG + P’.BA = T’1.BO N T2 ’ B G 0,25 P l 3l + 10.m.l = T’1  P  2P + 40m = 3T’1  m 0,25 3T '1 2 P 40 Khi thỏa mãn điều kiện ta ln có:  T '1  T01 3T  P  2P  m  01   < m ≤ 0,0375(kg) (do m > 0) 40 40 * Tương tự, chọn trục quay O, cân ta có: P’.OA + T’2.OB = P.OG  10.m (1) 0,25 l 3l l + T’2 = P 4  10m + 3T’2 = P  m P  3T ' 10 Khi thỏa mãn điều kiện ta ln có:  T '  T02 P  3T02 P m  < m ≤ 0,3(kg) (do m > 0) 10 10 * Từ (1) (2)  m ≤ 0,0375(kg) hay m ≤ 37,5(g)  Câu a Có: I + I3 = I2 + I4 điểm  RI1 + RI3 = RI2 + RI4 Lại có (1) U1 + U2 = U3 + U4  3RI1 + RI2 = RI3 + RI4 (2) Từ (1) (2), cộng vế ta có: 4RI1 = 2RI4  I4 = 2I1 Ta có: P 12.4 P4 I R  42   P4   P1 I 3R 3 R1 C (2) 0,25 0,25 R2 0,25 Rx A R3 R4 B D 0,25 0,25 P4 = 16W ThuVienDeThi.com b Giả sử dịng điện qua Rx có chiều từ D tới C Tại C ta có I2 =I1 + Ix  U U1 U x U  U1 U1 U1  U (1)      R 3R R x R 3R Rx 0,25 Tại D ta có I3 =I4 + Ix  U3 U4 U x U U  U U1  U      (2) R R Rx R R Rx Từ (1) (2), biến đổi hệ phương trình sau: 3R X U  U1   R X U1  3R U1  U   R X U3  U  U R X  R U1  U    U1 4R X  3R   3U R  3UR X   U 2R X  R   U1R  UR X  U1R 4R X  3R   3U R  3URR X   U 2R X  R 4R X  3R   U1R 4R X  3R   UR X 4R X  3R  Cộng vế ta được:  U3(8Rx2 +10RRx) = 6URRx + 4URx2  U3(4Rx +5R) = U(3R + 2Rx)  U3 = I4 = U (3R  R x ) U U (3R  R x )  I3 = = Rx  5R R R(4 R x  5R) U4 = R U U (3R  R x ) Rx  5R U (2 R  R x ) = R R(4 R x  5R) Tại D ta có Ix = I3 - I4 =  Ix = 0,25 U (3R  R x ) U (2 R  R x ) R(4 R x  5R) R(4 R x  5R) U (thỏa mãn) Rx  5R U R x Có Px = Ix2.Rx = = (4 R x  5R) Để Pmax ( R x  5R Rx )min 0,25 U2 (4 R x  5R Rx Ta thấy R x Áp dụng hệ Bđt Cơsi có ( R x  5R Rx 0,25 )2 5R Rx = 20R (không đổi) )min R x   Rx = 1,25R Vậy Rx = 1,25R cơng suất tiêu thụ Rx lớn ThuVienDeThi.com 5R Rx 0,25 ...ĐÁP ÁN 07 ĐÁP ÁN Câu * Chu vi vùng mặt đất rộng quan sát điểm chu vi hình trịn bán kính IH a Độ cao vị...  K' J β 0,25 O Chu vi: C1Max =  R1 = 20096(km) C 28420   4525,48(km) 2 2 KJ sin    0, 707    45 KO OK ON   6400  9051(km) cos 45 b KJ  MN = ON - OM =1661(km) t2  Câu 2 điểm 0,25