Khi còn cách đỉnh núi 100m, cậu bé thả con chó và chó bắt đầu chạy đi, chạy lại giữa cậu bé và đỉnh núi.. khi lên, chó chạy với vận tốc 3m/s và lúc xuống, chó chạy với vận tốc 5m/s.. Tì
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ KÌ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
ĐÀO TẠO (năm học : 2007 – 2008)
Môn thi: vật lí Thời gian 150 phút không kể thời gian phát đề
Đề:
Bài 1: (1,5 điểm) Một cậu bé đi lên núi vói vận tốc 1m/s Khi còn cách đỉnh núi 100m, cậu
bé thả con chó và chó bắt đầu chạy đi, chạy lại giữa cậu bé và đỉnh núi khi lên, chó chạy với vận tốc 3m/s và lúc xuống, chó chạy với vận tốc 5m/s Tìm quãng đường mà chó đã chạy từ lúc thả đến khi cậu bé đến đỉnh núi ?
Bài2: (2 điểm) Một bình cách nhiệt hình trụ chứa khối nước đá cao 25cm ở nhiệt độ -200C Người ta rót nhanh một lượng nước vào bình tới khi mặt nước cách đáy 45cm khi đã cân băng nhiệt, mực nước trong bình giảm đi 0,5cm so với khi vừa rót nước vào.cho biết khối lượng nước C1=4200J/kgK, của nước đá C2=2100J/kgK Nhiệt nóng chảy của nước đa ùlà
λ=3,4.105J/kg Xác định nhiệt độ của nước khi rót vào bình
Bài 3: (3điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ
đèn D1 loại 6V-3W ; D2 loại 6V-0,4W ; R=60Ω biến
trở MN có điện trở tối đa là 54Ω được phân bố đều
theo chiều dài 27cm
1 lập biều thức tính điện trở của mạch khi con
chạy C cách M một đoạn x (cm)
2 Đăt vào 2 điểm A,B hiệu điện thế U=16V +
-hãy xác định vị trí của con chạy C để:
a) Các bóng đèn sáng bbìng thường
b) Công suất tiêu thụ trên toàn mạch là nhỏ
nhất
Bài 4: (2điểm) Hai điểm sáng S1và S2 nằm trên mục chính và ở hai bên thấu kính cách thấu kính lần lượt là 6m và 12m Khi đó ảnh của S1và S2 cho bởi thấu kính trùng nhau Vẽ hình và tính tiêu cự của thấu kính
Bài 5: (1,5đ): Dùng lực kế, dây buộc , thước dây dài , giá đỡ, hãy tìm cánh xách định vị trí
xác địnhvị trí trọng tâm, trọng lượng của thanh rắn AB có trọng lượng lớn hơn giớ hạn đo của trọng lượng của một thanh rắn AB có trọng lượng lớn hơn giới hạn đo của lực kế một ít, khối lượng của thanh phân bố không đều
HẾT
C
D1
D1
R
Trang 2ĐÁP ÁN
Bài 1 (1,5 điểm): Đặt v=1m/s ; v1=3m/s ; v2=5m/s
Giã sử chó gặp cậu bé tại một điểmcách đỉnh núi một đoạn L, thời gian từ lần
gặp này đến lần gặp tiếp theo là T
Thời gian chó đi lên :
1 1
v
L
t = ; thời gian chó đi xuống :
1 2
v
L T
t = − Quãng đường chó chạy xuống : ( )
1 2 2 2 2
L v
T v t v
S = = − (1) Quãng đường cậu bé đi trong thời gian T : S1 =v.T (2)
2 1
) 2 1 1
2 2
1
v v v
v v L T v
L T v T v S S L
+
+
=
⇒
− +
= +
Quãng đường chó chạy trong thời gian T : ( ).
1 2
v
L T v L
S = + − (4) (2) và (3) ⇒ (( ))
2 1
2 1 1
v v v
v v v L S
+
+
=
2 1
1 2 2 1
v v v
v v v v v L S
+
−
−
=
Lâp tỉ số : 2 ( ( ) ) 72
2 1
1 2 2 1 1
= +
−
−
=
v v v
v v v v v s
s
Khi em bé đến đỉnh núi thì S1 = 100m ⇒S = 350m
Bài 2: (2điểm)
Gọi S là diện tích đáy bình thì khối lượng rót vào bình:
m1=D1.S.(0,45-0,25)=0,2D1S=200.S(kg)
Sở dĩ mực nước trong bình giảm là do nước đá đã tan thành nước làm giảm thể
tích Gọi x là độ cao cột nước đá đã tan thì khối lượng nước đá đã tan bằng
khối lượng nước có độ cao (x-0,005)m :
1
2 S(x 0 , 005 )D
SxD
2 1 1 005 , 0
D D
D x
−
=
Ta thẫy<0,25m nên đáø chưa tan hết Trong bình có cả đá và nước nên nhiệt
độ trong bình là 00C Gọi t là nhiệt độ nước khi mới rót vào bình thì nhiệt
lượng của nước toả ra:
Q1=m1C1t=200.S.4200.t=840 000.S.t (2)
Nhiệt lượngdo khối nước đá thu vào :
Q2=m2C220 + mλ=0,25SD2C2.20+S.x.D2 λ=(5C2+x λ)S.D2 (3)
Khi cân bằng nhiệt thì : Q1 = Q2
Từ (2) và (3) ⇒840 000 St = (5C2 + xλ)SD2
⇒t = 29 , 5o C
840000
900 ) 05 , 0 10 4 , 3 2100
.
5
≈
=
Bài 3 : (3điểm)
0,25điểm
0,25điểm 0,25điểm
0,25điểm 0,25điểm
0,25điểm
0,25điểm
0,5điểm
0,5điểm 0,25điểm
Trang 3U
R
2
= thay số ta được R1=12Ω ; R2=90Ω
Cường độ dòng điện qua đèn khi sáng bình thường:
R
U
I = Thay số : I1=0,5A ; I2= A
15 1
RMB= = =36Ω
2
2
R
R
RR
- Điện trở trên mỗi cm chiều dài của biến trở là = 2 Ω
27 54
- Đoạn CM có chiều dai x nên : Rx=2x
- Đoạn CN có điện trở R,
x=54-2x 1/ Điện trở của đoạn mạch AB :
− + +
− +
+
5 , 22
756 9
2 54 36 2
) 2 54 )(
36 2 (
x x
x x
2a/ Khi UAB16V, các đèn sáng bình thường nên UAB=6V, UAC=6V ⇒UCM=4V
Ix = I2+
Ω
=
⇒ Ω
=
=
⇒
6
1
I
U R A R
U
x
CM x
2b/ tìm x để công suất mạch nhỏ nhất
Ta có
AB
R
U
P= 2 vì Ukhông đổi vậy Pmin khi RABmax(*)⇒(-x2+9x+756)max
5 , 4
2
9
cm
−
−
=
⇒
Bài 4 :(2điểm)
Vì S1và S2 nằm hai bên thấu kính mà cho ảnh trùng nhau nên hai ánh trên
phải trái tính chất S1 nẳmtong đoạn O còn S2 nằm ngoái OF/và ảnh của chúng
trùng nhau sại S
Để vẽ ảnh S1và S2 ta phải dùng trục phụ (hình vẽ bên)
Tính đuợc f=8cm
Bài 5(1,5điểm): Gọi p là trọng lượng của thanh và giả sử trọng tâm cách đầu
A của thanh đoạn x
Để xác định vị trí trọng tâm và trọng lượng của thanh ta làm như sau:
Bước 1 : dùng thước đo chiều dài 1thanh , dùng dây buộc đầu A để treo và
lược kế , Đầu B tựa trên giá đỡ theo hình (1) (0,25 điểm)
Để hệ cân bằng đọc số chỉ lược kế ta được F1 (0,25 điểm)
0,5điểm
0,5điểm
0,5điểm
0,5điểm
0,5điểm
Vẽ hình 0,5điểm
0,5điểm
1 điểm
F
F2
F/
F1 A
B O
Trang 4Theo quy tắc đòn day ta có ta có :P.BG=F1.AB (1) (0,25 điểm)
Bước 2: làm tương tự như bước 1 song móc lược kế vào đầu B và đầu A tựa
trên giá đoc số chỉ lực kế ta được F2 hệ nên :P AG=F2 AB(2)
Từ (1) và (2) suy ra:
2
1 2
1
F
F x
x l hay F
F AG
BG
=
−
=
2
1
2
.
F
F
F
l
x
+
=
thay AG=x vào (2) ta dược P=F1+F2
0,25điểm
0,25điểm 0,25điểm
