Phòng Giáo dục đào tạo phù ninh Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện lớp Năm học 2011 - 2012 Môn : Vật lý Ngày thi: 25 tháng 11 năm 2011 Thời gian làm bài:150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1: (4 điểm ) Cïng mét lóc, cã hai ngêi cïng khëi hµnh tõ A để quÃng đường ABC (với AB = 2BC) Người thứ quÃng đường AB với vËn tèc 12km/h, qu·ng ®êng BC víi vËn tèc 4km/h Ngêi thø hai ®i qu·ng ®êng AB víi vËn tèc 4km/h, qu·ng ®êng BC víi vËn tèc 12km/h Ngêi nä ®Õn tríc ngêi 30 Ai ®Õn sím h¬n? Tìm chiều dài quÃng đường ABC Câu 2: (3 điểm ) Người ta đổ một0lượng nước sôi vào thùng chứa nước nhiệt độ phòng 25 C thấy cân nhiệt độ nước thùng 70 C Nếu đổ lượng nước sôi vào thùng ban đầu không chứa nhiệt độ nước cân bao nhiêu? Biết lượng nước sôi đổ vào thùng gấp lần lượng nước nguội Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường Câu : (4 điểm) Cho mạch ®iƯn nh h×nh vÏ Ngn ®iƯn cã hiƯu ®iƯn thÕ Đ1 Đ2 không đổi U = 33V Bốn bóng ®Ìn nh vµ cã ghi 6V-12W Mét R biÕn trë cã ghi 15Ω - 6A, ®iƯn trë R A = 4Ω M N a NÕu di chun ch¹y Đ4 Đ3 đến vị trí N, bóng đèn sáng nào? Tại sao? b Muốn cho bóng đèn sáng bình thường phải di chuyển chạy phía nào? Tìm điện trở biến trở c Đặt chạy vị trí M có không? Tại sao? Câu (5 điểm ) Cho mạch điện hình vẽ Hiệu điện đặt vào mạch UAB = 7V K không đổi Các điện trở R1 = 2, R2 = 3, ®Ìn N R3 + _ U X cã ®iƯn trë R3 = 3 RCD biến trở chạy A B R1 R2 Ampe kế, khóa K dây nối có điện trở không M đáng kể A D a K đóng, dịch chuyển chạy trùng C với C, đèn sáng bình thường Xác định số am pe kế, hiệu điện công suất định mức đèn b K mở, di chuyển chạy M đến vị trí ThuVienDeThi.com B cho RCM = cường độ dòng điện qua đèn 0,5A Tìm điện trở biến trở RCD c Đóng khóa K, công suất tiêu thụ R2 0,75W Xác định vị trí chạy M tính số ampe kế Câu 5: ( điểm ) Hai gương phẳng giống AB AC đặt hợp với góc 600, B mặt phản xạ hướng vào cho tam giác ABC tam giác Một nguồn sáng điểm S di chuyển S cạnh BC Ta xét mặt phẳng hình vẽ Gọi S1 ảnh S qua AB, S2 ảnh S1 qua AC 60 A a HÃy nêu cách vẽ đường tia sáng phát từ S, phản xạ AB, AC S Chứng tỏ độ dài SS2; b Với vị trí S BC để tổng đường tia sáng câu a bé nhất? hết Họ tên thí sinh: Số báo danh : Phòng thi Chú ý: Cán coi thi không giải thích thêm o C Phòng GD & ĐT Phù ninh Híng dÉn chÊm thi chän häc sinh giái cÊp hun năm học 2011 - 2012 Môn : vật lý Câu : ( ®iĨm ) Thêi gian ngêi thø quÃng đường ABC : t1 = AB v1 + BC v2 = 2BC 12 + BC = 5BC 12 Thêi gian ngêi thø hai ®i qu·ng ®êng ABC lµ : t2 = AB + BC = 2BC + BC = 7BC 12 12 v v ThuVienDeThi.com Ta thÊy t2 > t1 nªn ngêi thø nhÊt ®Õn sím ngêi thø hai lµ 30 ' ' 1® 1® 0,5® = 0,5h VËy ta cã : t2 - t1 = 7.BC - 5BC = 0,5 BC = 3km AB = 2BC = 6km 12 12 Ta quÃng đường ABC dài 9km Câu 2: ( điểm ) Gọi khối lượng nhiệt dung riêng nước phòng m , c ; cđa thïng lµ m1 , c1 ( m , c , m1 , c1 > ) Theo bµi ta có khối lượng nước sôi 2m (kg) Khi đổ lượng nước sôi vào thùng nước ta cã : Qtáa = Qthu 2mc(t2 - tcb1) = m1c1( tcb1 - t1) + mc (tcb1 - t1) 2mc (100 -70 ) = m1c1(70 -25 ) + mc (70 - 25 ) 60mc = 45m1c1 + 45mc 15mc = 45m1c1 mc = 3m1c1 ( *) Khi đổ lượng nước sôi vào thùng không chứa níc th× ta cã : Qtáa = Qthu 2mc(t2 - tcb2) = m1c1( tcb2 - t1) 2mc (100 - tcb2) = m1c1( tcb2 - 25) Thay (*) vµo ta : 2.3m1c1(100 - tcb2) = m1c1( tcb2 - 25) 600 - tcb2 = tcb2 - 25 tcb2 89,30 VËy nhiƯt ®é cđa níc cân 89,3 Câu : ( 4điểm ) a (1.5đ) - Điện trở đèn: Rd = U = =3 dm P 12 0,5® 1® 1® 0,5® 0,25® d Rd Rd - Cường độ dòng điện qua mạch: I = U AB R AB = 33 22 = 1,5A - Vì bóng đèn giống nhau, nên cường độ dòng ®iƯn qua bãng ®Ìn : I12 = I34 = I = 1,5 = 0,75A 0,5đ - Điện trở tương đương đoạn mạch AB: RAB = Rb + 2R 2R +R= Rb+R® + R = 15 + + = 22 d 1® 0,5® 0,25® 0,25® - Cường độ dòng điện định mức qua đèn : P I®m = = 12 = 2A Ta thÊy I12 < Iđm nên đèn sáng yếu 0,25đ b (1.5đ) - Đèn sáng bình thường : I12 = I34 = 2A - Cường độ dòng điện qua mạch: IAB = I12 + I34 = + = 4A - Điện trở tương đương đoạn mạch AB : ThuVienDeThi.com 0,5® U dm R’AB = Rb + R® + R = U AB I ' AB = 33 = 8,25 Rb = 8,25 - R® - R = 8,25 - - = 1,25 1đ Vậy phải dịch chuyển chạy phía M c.(1đ) Khi đặt chạy vị trí M RMN không tham gia vào mạch điện nên ta có: Cường độ dòng điện qua mạch : 0,5đ IAB = U = U = 33 4,71A AB AB Rd R R AB - Cường độ dòng ®iƯn qua bãng ®Ìn : I’’12 = I’’34 = I '' AB = 4,71 2,4A Ta thÊy : I12 > Iđm : đèn sáng dễ bị hỏng Không nên đặt chạy vị trí M Câu 4: ( điểm ) a ( 1,5đ) - Khi k đóng di chuyển chạy trùng với C Mạch điện gồm : ( R2 // R3 ) nt R1 R2 0,5® 0,25® R1 A B R3 - Điện trở tương đương mạch điện : Rtđ = R2 R3 R2 R3 + = 3,5 - Cường độ dòng điện chạy qua mạch : IAB = R2 R3 R2 R3 - HiƯu ®iƯn hai đầu đèn : Uđ = I = Uđ = 3V - Công suất định mức đèn : P = - Sè chØ cña Ampe kÕ : IA = I2 = b (1,5®) - Khi K më mạch điện gồm : U2 R2 = U Rtd = = 2.1,5 = 3V 32 = 3W = = 1A 3.3 33 = 3,5 0,25® 2A 0,25® U®m 0,25® 0,25® 0,25® RCM ntR2 // ( RMD ntR3 )ntR1 ThuVienDeThi.com R2 Ud R3 + R1 = 0,25® R1 RCM A B N M X R3 RMD Rt® = RCM + R RMD .R2 R3 RMD R2 + R1 = + 3 R .3 +2 = + MD RMD 3RMD RMD 0,25® Rt® = 27 RMD RMD - Cêng độ dòng điện qua mạch : I = - Hiệu điện hai đầu R2 : U2 = I R R .R = 7.6 R 3.3 R = MD MD R3 RMD R2 27 RMD MD RMD - Cường độ dòng điện qua đèn : I® = U = 21 = 0,5A R3 RMD 27 RMD U Rtd = 727 R MD RMD 21.3 RMD 27 RMD RMD = 2,5 VËy RCD = RCM + RMD = 2,5 + = 3,5 c ( 2®) - Khi K ®ãng mạch điện gồm : R // R nt R // R ntR CM MD 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® RCM R2 M R1 A N RDM B X R3 ThuVienDeThi.com 0,25® - Gäi RDM = x ( x 3,5 ) RCM = 3,5 - x - Ta cã ®iƯn trë RAM = x.3,5 x = 3,5 x x 3,5 RAN = ( R AM R AM RAB = R2 ).R3 R2 R3 = x 10,5 x 31,5 x 3,5 x 21 x 10,5 x 31,5 + x 3,5 x 21 IAB = 7.( x 2= 3,5 x 21) x 17,5 x 73,5 3,5 2 x 17,5 x 73,5 x 3,5 x 21 I2 = = 73,5 x 17,5 x 73,5 Ta l¹i cã : I2 = 0,25® 7.( x 3,5 x 21) x 17,5 x 73,5 x 3,5 x 10,5 3 3,5 7.3.3,5 = x 17,5 x 73,5 0,25® (1) P2 R2 = (2) Tõ (1) vµ (2) ta cã : 0,75 = 0,25 = 0,5 A 73,5 x 17,5 x 73,5 0,25® = 0,5 A 73,5 = 147 -5x2+ 17,5x + 0,25® -5x2+ 17,5x - 73,5 = x = 1,75 0,25® VËy RCM = RDM = 1,75 hay ch¹y M n»m trung điểm 0,25đ CD PR2 = 0,75W - Sè chØ cña Ampe kÕ : IA = ICM = I = 0,5 = 0,25A 2 0,25đ Câu : (4 điểm ) - HS nêu cách dựng cho 0.5điểm - Vẽ hình cho 0,5 điểm a ( 2đ) - S1 ảnh S qua gương AB S1 đối xứng với S qua AB - S2 ảnh S qua gương AB S2 ®èi xøng víi 0.5® S1 qua AC Ta nèi S2 với S cắt AC J, nối J với S1 cắt AB I SI, IJ, JS ba đoạn tia sáng cần dựng Tổng độ dài ba đoạn : SI + IJ + JS = S1I + IJ + JS = S1J + JS = S2J + JS = S2S 1đ ( Đối xứng trục ) VËy SI + IJ + JS = SS2 ( ®pcm) B S1 ThuVienDeThi.com ( 0.5đ) b.( 2đ) Tìm vị trí S BC để SS2 nhỏ Ta có : S1AS = 2S1AB (1) S1AS2 = 2S1AC ( 2) Lấy (2) - (1) ta được: S1AS2 - S1AS = 2(S1AC - S1AB) SAS2 = 2SAB SAS2 = 1200 Từ A kẻ đường cao AH ( vuông góc S2S) Xét cân SAS2 A có A = 1200 ASS2 = AS2S =300 SA SS2 = 2SH = = SA 0.25® 0.5® 0.75® SS2 nhá nhÊt SA nhá nhÊt ®Ịu ABC S trung điểm BC AS đường cao 0.5đ Ghi : - Nếu đáp số thiếu sai đơn vị trừ phần hai số điểm ứng với đáp số toàn không trừ 0,5 ThuVienDeThi.com điểm - Nếu thí sinh làm cách khác cho ®iÓm tèi ®a ThuVienDeThi.com ... tên thí sinh: Số báo danh : Phòng thi Chú ? ?: Cán coi thi không giải thích thêm o C Phòng GD & ĐT Phù ninh Híng dÉn chÊm thi chän häc sinh giái cÊp hun năm học 2011 - 2012 Môn : vật lý... nên ta c? ?: Cường độ dòng điện qua mạch : 0,5đ IAB = U = U = 33 4,71A AB AB Rd R R AB - Cường độ dòng ®iƯn qua bãng ®Ìn : I’’12 = I’’34 = I '' AB = 4,71 2,4A Ta thÊy : I12 > Iđm : đèn sáng... chạy qua mạch : IAB = R2 R3 R2 R3 - HiƯu ®iƯn hai đầu đèn : Uđ = I = Uđ = 3V - Công suất định mức đèn : P = - Sè chØ cña Ampe kÕ : IA = I2 = b (1,5®) - Khi K më mạch điện gồm : U2 R2 = U Rtd