DE HSG 9 VẬT LÝ THCS PHẠM BATHANH DS

PHÒNG GD&ĐT TỨ KỲ L-DH02-HGS9I-10 ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP Vòng I - Năm học 2010-2011 MÔN : VẬT LÝ Thời gian làm bài: 90 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 30/11/2010 (Đề gồm 05 câu, 01 trang) Câu (4,5 điểm) Cho hệ trạng thái cân đứng yên hình vẽ PQ đồng chất tiết diện khối lượng 2kg, dài 1m Bỏ qua ma sát vật Biết vật A có khối lượng 3kg, vật B có khối P M Q lượng 5kg treo điểm M PQ Tính tỉ số PM/MQ A Dịch điểm treo vật B đoạn 10cm bên B trái so với ban đầu, bỏ vật A ra, hỏi phải giữ đầu dây treo vật A lực để hệ cân trở lại? Câu (3 điểm) Người ta cho vòi nước nóng 70 0C vòi nước lạnh 250C đồng thời chảy vào bể có sẵn 100kg nước nhiệt độ 30 0C Hỏi phải mở hai vòi thu nước có nhiệt độ 450C Cho biết lưu lượng nước vòi 1,2m3/h Bỏ qua mát nhiệt Khối lượng riêng nước 1000kg/m3 Câu (4 điểm) Hai gương phẳng đặt song song với cho mặt phản xạ hướng vào Giữa hai gương đặt nến a) Vẽ ảnh nến tạo thành hệ gương b) Xác định khoảng cách hai gương biết khoảng cách ảnh nến tạo thành lần phản xạ thứ hai gương 40 cm Câu (5 điểm) Mắc nối tiếp bóng đèn loại 12V-9W 12V-4,5W vào đoạn mạch có hiệu điện không đổi U= 24V Mắc thêm biến trở vào mạch điện để hai đèn sáng bình thường ? Tính giá trị điện trở biến trở tham gia vào mạch điện ? Tìm giá trị biến trở để công suất tiêu thụ biến trở đạt giá trị lớn Điện trở dây tóc bóng đèn khơng đổi Câu (3,5 điểm) Cho mạch điện hình vẽ: R1=R2=3 Ω ; A R4 R3 B A R4=3R3 Hiệu điện đầu đoạn mạch AB R2 không đổi 9V Điện trở ampe kế không R1 đáng kể D Biết số ampe kế 2A Tính R3, R4 Tháo ampe kế mắc vào hai điểm D, B Xác định số ampe kế đó? ======== Hết ======== Chú ý: Cán coi thi khơng giải thích thêm PHỊNG GD&ĐT TỨ KỲ L-DH02-HGS9I-10 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP Vòng I - Năm học 2010-2011 MÔN: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 90 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 30/11/2010 (Hướng dẫn gồm 04 trang) Câu (4,5điểm) Vẽ hình, phân tích lực tác dụng: 0,25đ Thanh PQ coi đòn bẩy có điểm tựa Q Hệ cân tức vật A, vật B PQ cân Do vật A cân ta có : PA = T 0,25đ Áp dụng điều kiện cân đòn bẩy cho PQ Ta có : T.QP = Pt.QN+PB.QM (Nlà trung điểm PQ) 0,25đ ⇒ PA.QP = Pt.QN+PB.QM 0,25đ PA.(MP+MQ) = Pt .(MP+MQ)+PB.QM 1 (PA- Pt).MP = ( Pt+PB-PA).MQ 2 20 + 50 − 30 MP 30 = = = MQ 20 30 − 20 MP = Vậy MQ PA.(MP+MQ) = Pt .PQ+PB.QM 0,25đ T N M A P Q Pt B PA PB 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Khi dịch chuyển điểm treo vật B bên trái 1đoạn 10cm lực căng sợi dây treo T’, điểm treo vật B M’(nằm thanh) cho M’Q=MQ+0,1 (m) 0,25đ Áp dụng điều kiện cân cho PQ ta có : T’.QP = Pt.QN+PB.QM’ 0,25đ ⇒ T’= Pt NQ + PB M ' Q P ( MQ + 0,1) = Pt + B PQ PQ Mặt khác MP+MQ=PQ 2 MQ + MQ = PQ ⇒ MQ = PQ ⇒ MQ = (m) 5 ⇒ T’ = 20 + 50.(0,4 +0,1)= 35(N) ⇒ 0,5đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ Để hệ cân trở lại cần phải giữ dây đầu treo vật A lực F=T’=35N; 0,25đ Câu (3 điểm) Vì lưu lượng hai vòi chảy nên khối lượng hai loại nước xả vào bể 0,5đ Gọi khối lượng loại nước xả vào bể m(kg): Ta có: m.c(70 – 45) = m.c(45 – 25)+100.c.(45-30) 0,5đ ⇔ 25.m = 20.m +100.15 0,25đ ⇔ 5.m = 1500 0,25đ ⇒m= 1500 = 300(kg ) 0,5đ Thể tích nước vòi bơm vào bể : V=300/1000 = 0,3(m3) Mà vòi bơm 1,2m3 nước Nên thời gian mở hai vòi là: t= 0,3 = 0, 25( h) = 15 phut 1, Câu (4 điểm) a Vẽ hình đúng: 2đ b Gọi d khoảng cách hai gương từ xác định khoảng cách S1’ S2’ = 4d nên d = 10 cm 2đ S1 Câu (5 điểm) 0,25đ 0,25đ 0,5đ G1 S1 ’ G2 S d S2 P1dm = = 0, 75( A) U1dm 12 P2 dm 4,5 = = 0,375( A) Cường độ dòng điện định mức qua bóng đèn I2đm= U dm 12 Cường độ dòng điện định mức qua bóng đèn1 I1đm= S2 ’ 0,25đ 0,25đ Điện trở bóng đèn chúng sáng bình thường R1= U1dm U 12 12 = = 16(Ω); R2 = dm = = 32(Ω) I1dm 0, 75 I 2dm 0,375 0,5đ Ta có I1đm >I2đm U1đm +U2đm =U 0,25đ Nên để bóng đèn sáng bình thường, ta mắc thêm biến trở vào mạch điện nối tiếp sau : Đ1 nt (Đ2 // Biến trở) 0,25đ Do đèn sáng bình thường : X X I1= I1đm = 0,75A I2=I 2đm = 0,375A U1=U1đm= 12V U2=U2đm= 12V 0,25đ Theo mạch điện ta có Ib=I1-I2=0,75-0,375-0,375(A) 0,25đ Ub=U2=12V 0,25đ Vậy giá trị điện trở biến trở tham gia vào mạch điện Rb= Ub 12 = = 32(Ω) I b 0,375 0,25đ Gọi x giá trị điện trở biến trở 32 x 48 x + 512 + 16 = 32 + x 32 + x 24 24.(32 + x ) = 48 x + 512 Cường độ dòng điện mạch : I=U/R= 48 x + 512 32 + x Điện trở tương đương đoạn mạch R = Hiệu điện đầu biến trở : 0,25đ 0,25đ Ux=U2x=I.R2x= 24.(32 + x) 32 x 24.32 x 192 x = = 48 x + 512 32 + x 48 x + 512 12 x + 128 0,25đ Công suất tiêu thụ biiến trở : U 2x 192 x 1922.x 1922 192 =( ) = = = Px= x 12 x + 128 x (12 x + 128) 12 2.x + 2.12.128.x + 1282 1282 12 x + 3072 + x x 0,5đ Ta thấy : 1282 1282 ≥ 122 x = 12.128 = 3072 x x 32 1282 ⇒x = Dấu : « = » xảy 122.x = x 128 Để Px đạt giá trị lớn 122.x + đạt giá trị nhỏ 3072 x 1922 = 6(W) Khi Px= 3072 + 3072 32 Ω cơng suất biến trở đạt cực đại 6W Vậy biến trở có giá trị 122.x + 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Câu (3,5 điểm) Mạch điện :[(R1ntR2) // R3] nt R4 Gọi x giá trị điện trở R3 R4=3x Theo sơ đồ mạch điện ta có : R12=R1+R2=3+3=6( Ω ), R123= Rtđ = 6.x 6+ x 0,25đ 6.x 3x + 24 x +3x = 6+ x 6+ x 0,25đ U 9.(6 + x) = = Cường độ dòng điện mạch I = Rtd x + 24 x 3x + 24 x 6+ x 0,25đ Hiệu điện thê hai đầu điện trở R3 : 9.(6 + x) 6.x 9.6 x 18 x = = 2 3x + 24 x + x 3x + 24 x x + x 18 x Khi cường độ dòng điện qua R3 I3= U = x + x = 18 R3 x x2 + 8x 18 =2 Theo I3= Ia=2 A nên x + 8x ⇒ x2 + 8x − = U3=U123= I.R123= 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Giải pt ta x = x = -9(loại) 0,25đ Vậy R3=1 Ω R4=3 Ω 0,25đ Nếu mắc ampe kế vào điểm D, B ta có mạch điện sau:[(R 2//R4)nt R3] // R1 3.3 = (Ω) ; R234= 3/2+1=5/2 ( Ω ) ; 3+3 U 234 U I234= R = R = = 3, 6( A) 234 234 I I Do R2//=R4 nên I2=I4= 24 = 234 = 1,8( A) 2 R24= 0,25đ A R3 R4 0,25đ 0,25đ B A R2 I1= U1 U = = = 3( A) R1 R1 0,25đ Dựa sơ đồ mạch điện ta có :Ia=I1+I2=3+1,8=4,8(A) ; Vậy cường độ dòng điện qua ampe kế 4,8A ============ R1 0,25đ ... Ux=U2x=I.R2x= 24.(32 + x) 32 x 24.32 x 192 x = = 48 x + 512 32 + x 48 x + 512 12 x + 128 0,25đ Công suất tiêu thụ biiến trở : U 2x 192 x 192 2.x 192 2 192 =( ) = = = Px= x 12 x + 128 x (12 x...PHÒNG GD&ĐT TỨ KỲ L-DH02-HGS9I-10 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP Vòng I - Năm học 2010-2011 MÔN: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 90 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày... Vẽ hình, phân tích lực tác dụng: 0,25đ Thanh PQ coi đòn bẩy có điểm tựa Q Hệ cân tức vật A, vật B PQ cân Do vật A cân ta có : PA = T 0,25đ Áp dụng điều kiện cân đòn bẩy cho PQ Ta có : T.QP = Pt.QN+PB.QM