Phòng giáo dục thọ xuân đề thi học sinh giỏi cấp huyện Môn : Vật lý Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề bài: Bài 1: (4 điểm) Cùng một lúc có hai xe ô tô xuất phát từ hai điểm A và B cách nhau 90km, chúng chuyển động thẳng đều cùng chiều từ A đến B. Xe thức nhất chuyển động với vận tốc 40km/h, xe thức hai chuyển động với vận tốc 50km/h. 1. Tính khoảng cách giữa hai xe sau 2 giờ. 2. Sau khi xuất phát đợc 2 giờ 15 phút, xe thứ nhất đột ngột tăng tốc và đạt với tốc độ 60km/h. Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau. Bài 2: (4 điểm) Thả một quả cầu bằng thép có khối lợng 2kg đợc nung tới nhiệt độ 600 0 C vào hỗn hợp có khối lợng tổng cộng 2kg gồm nớc và nớc đá. 1. Tính khối lợng nớc đá có trong hỗn hợp, biết nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là 50 0 C, nhiệt dung riêng của thép 460j/kg k và nớc là 4200j/kg k, nhiệt nóng chảy của nớc đá là x = 3,4.10 6 j/kg. 2. Thực ra trong quá trình trên có một lớp nớc tiếp xúc trực tiếp với quả cầu bị hoá hơn nên nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp chỉ là 48 0 C. Tính lợng nớc đã hoá thành hơi. Cho nhiệt độ hơi của nớc là L = 2,3.10 6 /kg. Bài 3: (6 điểm) 1. Hai gơng phẳng (G1) và (G2) có các mặt phản xạ hợp với nhau một góc chiếu chùm tia sáng hẹp song song SI tới gơng (G1) dới góc tới i phản xạ trên (G1), sau đó phản xạ trên (G2). a) Tìm góc tối của tia sáng khi tới (G2). b) Xác định để chùm phản xạ trên (G2) vuông góc với chùm tia tới SI. 2. Bằng cách vẽ hàng xác định: a) Loại thấu kính b) Tính chất của ảnh x y c) Vị trí của các tiêu điểm chính trên hình vẽ. Biết rằng Xy là trục chính, S là nguồn sáng điểm, S' là ảnh của S qua thấu kính, 0 là quang tâm. S' S O Đ 2 K Bài 4 : (6 điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ x Trong đó vôn kế có điện trở rất lớn. V X 1. Đèn 1 : 120V - 60W; Đèn 2 : 120V - 45W a) Tính điện trở và dòng điện định mức của mỗi bóng đèn. b) Mắc vào hai đầu A,B hiệu điện thế 240V. Tính điện trở R 1 để hai đèn sáng bình thờng. 2. Thay đèn 1 và đèn 2 lần lợt bằng các điện trở R 2 và R 3 sao cho R 2 = 4R 3 . Khi mở và đóng khoá K vôn kế lần lợt chỉ hai giá trị U 1 , U 2 . Tính hiệu điện thế giữa hai đầu A,B theo U 1 và U 2 . Hết Phòng giáo dục thọ xuân Đáp án chấm điểm thi HS giỏi cấp huyện Trờng THCS Xuân Quang Năm học 2006 - 2007 Môn : Vật Lý Bài 1 : (4 điểm) 1. Quảng đờng các xe đi đợc trong 2 giờ là (0,25đ) S 1 = V 1 t = 40. 2 = 80 (km) (0,5đ) S 2 = V 2 t = 50. 2 = 100 (km) (0,25đ) Khoảng cách ban đầu của 2 xe là : S = 90 km (0,25đ) => Khoảng cách giữa 2 xe sau 2 giờ là (0,25đ) L = MN = S 2 + S - S 1 = 100 + 90 - 80 = 110 (km) (0,5đ) ĐS : 110 (km) (0,25đ) 2. Sau khi xuất phát 2 giờ 15' (= 2,25 giờ) S 1 = V 1 t = 40. 2,25 = 90 (km) = AB (0,25đ) S 2 = V 2 t = 50. 2,25 = 112,5 (km) (0,25đ) Khoảng cách giữa 2 xe lúc đó là : (0,25đ) L = S 2 + S - S 1 = 112,5 (km) (0,25đ) R 1 Đ 1   A C B Giả sử sau t giờ kể từ lúc tăng tốc xe I đuổi kịp xe II quảng đờng chuyển động của các xe là : S 1 ' = V 1 't = 60 t (km) (0,25đ) S 2 ' = V 2 t = 50 t (km) (0,25đ) Khi 2 xe gặp nhau ta có : S 1 ' - S 2 ' = L hay 60 t - 50 t = 112,5 t = 11,25 (giờ) (0,25đ) Vị trí gặp nhau cách A một khoảng L + V 1 't = 112,5 + 60. 11,25 = 787,5 (km) Vậy sau 11,25 giờ 2 xe gặp nhau. Cách A một khoảng 787,5 km (0,25đ) Bài 2 : (4 điểm) 1. Nhiệt lợng toả ra của quả cầu là : Q 1 = m 1 C 1 (600-50) = 2.460.550 = 506 000 (J) (0,25đ) Gọi m x là khối lợng nớc đá trong hỗn hợp. => Nhiệt lợng của nớc đá nhận đợc để tan hoàn toàn là Q x = m x (0,25đ) Nhiệt lợng hỗn hợp nhận đợc để tăng từ 0 0 C đến 50 0 C Q 2 = m 2 C 2 (50 - 0) = 2.4200.50 = 420 000 (J) (0,25đ) Theo phơng trình cân bằng nhiệt là Q 1 = Q x + Q 2 (0,25đ) => 506 000 = m x + 420 000 (0,25đ) => m x 253,0 10.4,3 420000506000 5 = = (kg) (0,5đ) Vậy khối lợng nớc đá trong hỗn hợp là 253 kg (0,25đ) 2. Gọi m y là khối lợng nớc hoá thành hơi Nhiệt lợng hỗn hợp nhận đợc tăng từ 0 0 C 48 0 C Q 2 ' = m 2 C 2 (48- 0) = 2.4200.48 = 403 200 (J) (0,25đ) Nhiệt lợng để m y (kg) nhận để tăng từ 48 0 100 0 C Q 3 = m y C 2 (100 - 48) = 4200.52 m y = 218 400 m y (J) (0,25đ) Nhiệt lợng để m y (kg) hoá hơi hoàn toàn là Q 4 = m y L = 2,3.10 6 m y (J) (0,25đ) Theo phơng trình cân bằng nhiệt ta có Q 1 = Q x + Q 2 ' + Q 3 + Q 4 (0,25đ) 506 000 = 86000 + 403 200 + 218 400 m y + 2,3.10 6 m y => m y 00667,0 2518400 16800 == (kg) (0,5đ) m y = 6,67 (g) Vậy khối lợng nớc đá hoá thành hơi là 6,67g (0,25đ) Bài 3 : (6 điểm) 1. a) Xét HIJ ta có = i + j => j = i (1đ) b) Xét PIJ có góc IPJ = 180 0 - (góc I + góc J) (0,5đ) = 180 0 - 2 (i + j) (0,25đ) = 180 0 - 2 (0,25đ) Để JR SI thì góc IPS = 90 0 => 180 0 - 2 = 90 0 (0,25đ) => 2 = 90 0 => = 45 0 (0,25đ) Vậy với = 45 0 thì chùm phản xạ trên (G 2 ) vuông góc chùm tia tới SI. 2. a) ảnh S' cùng phía với vật S, xa thấu kính hơn vật nên thấu kính là thấu kính hội tụ (0,5đ). b) S' cùng phía với S So với thấu kính => S' là ảnh ảo (0,5đ) c) Vị trí các tiêu điểm : - Vẽ tia SI bất kì cho tia ló qua S'; Tia ló S'I đi qua tiêu điểm phụ P ứng với trục phụ song song với SI. Do đó : (0,5đ) - Từ 0 dựng trục phụ ot//SI cắt S'I tại P (0,25đ) - Dựng đờng thẳng qua P vuông góc với xy tại F => F là tiêu điểm chính của thấu kính (0,5đ) - Lấy F' đối xứng với F qua 0, ta đợc tiêu điểm thứ hai (0,25đ) Bµi 4 : (6 ®iÓm) a) Ta cã : R ®1 ( ) Ω=== 240 60 120 2 1 2 1 P U (0,5®) I ®1 ( ) Α=== 5,0 120 60 1 1 U P (0,5®) R ®2 ( ) Ω== 320 2 2 2 P U (0,5®) I ®2 ( ) Α=== 375,0 120 45 2 2 U P (0,5®) b) §Ó ®Ìn s¸ng b×nh thêng th× U BC = 120 (V) (0,5®) => U R1 = U AB - U BC = 240 - 120 = 120 (V) => I ®1 = 0,5 (A); I ®2 = 0,375 (A) (0,5®) => I R1 = I = I ®1 + I ®2 = 0,875 (A) (0,5®) => R 1 ( ) Ω≈== 137 875,0 120 1 1 R R I U (0,5®) 2) Khi K më ta cã R 1 nt R 2 => U AB = I.R ( ) 1 21 121 1 1 . R RU URR R U +=+= (0,25®) => R 1 1 21 UU RU AB − = (1) (0,5®) Khi K ®ãng ta cã : R 1 nt (R 2 // R 3 ) U AB = U R1 + U 23 = U 2 + IR 23 = U 2 5 . . . 2 1 2 2 32 32 1 2 R R U U RR RR R U += + + (0,5®) => R 1 ( ) 2 22 5 UU RU AB − = (2) (0,25®) Tõ (1) vµ (2) => ( ) 2 2 1 1 5 UU U UU U ABAB − = − (U AB - U 1 ) U 2 = 5U 1 (U AB - U 2 ) => U AB 21 21 5 4 UU UU − = VËy U AB 21 21 5 4 UU UU − = (0,5®)