Sở gd & đt Vĩnh phúc PHòNG DG & ĐT PHóC Y£N - KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG HSG LỚP LẦN MÔN VẬT LÍ – NĂM HỌC 2011- 2012 Thời gian làm bài: 150 phút – Mã đề 33- Câu Một thuyền bơi từ bến A đến bến B bên bờ sông với vận tốc nước v1 = 3km/h Cùng lúc ca nô chạy từ bến B theo hướng đến bến A với vận tốc nước v2 = 10km/h Trong thời gian thuyền từ A đến B ca nơ kịp lần qng đường đến B lúc với thuyền Hãy xác định: a Hướng độ lớn vận tốc nước sơng b Nếu nước chảy nhanh thời gian ca nô B (với quãng đường câu a) có thay đổi khơng? Vì sao? Câu Một bình hình trụ có bán kính đáy R = 20cm đặt thẳng đứng chứa nước nhiệt độ t = 20 c Người ta thả cầu đồng chất đặc nhơm có bán kính R = 10cm nhiệt độ t = 40 c vào bình cân mực nước bình ngập cầu Cho khối lượng riêng nước D = 1000kg/m nhôm D = 2700kg/m , nhiệt dung riêng nước C = 4200J/kg.K nhôm C = 880J/kg.K Bỏ qua trao đổi nhiệt với bình với mơi trường a Tìm nhiệt độ nước cân nhiệt b Đổ thêm dầu nhiệt độ t = 15 c vào bình cho vừa đủ ngập cầu Biết khối lượng riêng nhiệt dung riêng dầu D = 800kg/m C = 2800J/kg.K Xác định: Nhiệt độ hệ cân nhiệt? Áp lực cầu lên đáy bình? Câu Cho hai gương phẳng G1 G2 quay quanh hai trục cố định I1 I2 S điểm cố định đặt trước hai gương cho: SI1I2 = SI2I1= Gọi ảnh S qua G1 S1 qua G2 S2 Tìm góc hợp U hai mặt phản xạ hai gương để khoảng cách S1S2 là: a) Lớn b) Nhỏ A Câu Cho mạch điện hình vẽ Biết U=16V, R0=4 , R1=12 Rx giá trị tức thời biến trở RA Rdây khơng đáng kể R a) Tìm Rx cho cơng suất tiêu thụ 9W, R tính hiệu suất mạch điện biết tiêu hao Rx R1 có ích b) Với giá trị Rx cơng suất tiêu thụ cực đại? Tìm giá trị cực đại - Hết -0 Rx Họ tên học sinh: Lớp: (Cán coi thi khơng giải thích thêm) ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM Câu Nội dung Điểm a) Gọi khoảng cách hai bến sông S = AB, giả sử nước chảy từ A đến B với vận tốc u ( u < 3km/h 0,5đ S - Thời gian thuyền chuyển động từ A đến B là: t1 = v1 u 0,25đ Câu 2,5 Điểm 2S 2S v2 u v2 u S 2S 2S Theo ra: t1 = t2 = v1 u v u v u 2 u 4v u 4v1v v 22 0 (1) Hay: = v1 u v u v u Giải phương trình (1) ta được: u - 0,506 km/h - Thời gian chuyển động ca nô là: t2 = 0,5đ Vậy nước sông chảy theo hướng BA với vận tốc gần 0,506 km/h 0,25đ 0,5đ v u v u 4.S v 2S 2S 2S ( 2 22 ) 22 b) Thời gian ca nô về: t2 = v2 u v2 u v2 u v2 u Khi nước chảy nhanh (u tăng) v2 - u2 giảm t2 tăng (S, v2 không đổi) 0,5đ a) Nhiệt độ nước cân nhiệt - Khối lượng nước bình là: m = V D = ( R 12 R - - Khối lượng cầu là: m = V D = Câu 2,5 Điểm R 32 ).D 10,467 (kg) 0,5đ 0,25đ c1 m1t1 c m2 t = 23,7 c c1 m1 c m2 m1 D3 = 8,37 (kg) D1 0,25đ c1 m1t1 c m2 t c3 m3t 21 c c1 m1 c m2 c3 m3 0,5đ b) Thể tích dầu nước nên khối lượng dầu là: m = - Tương tự trên, nhiệt độ hệ cân nhiệt là: t x = - Áp lực cầu lên đáy bình là: F = P2- FA= 10.m2 - R 32 ( D + D ).10 75,4(N) 0,5đ a) S1S2 nhỏ S1 S2 trùng giao điểm thứ hai S' hai đường trịn Khi hai mặt phẳng gương trùng nhau: 1800 0,5đ Hình vẽ 0,25đ S S I2 I1 Câu 2điểm 0,25đ R 32 D = 11,304 (kg) - Phương trình cân nhiệt: c m ( t - t ) = c m ( t - t ) Suy ra: t = 0,25đ S1 I1 I2 S2 S' Hình Hình b) S1S2 lớn S1 S2 nằm hai đầu đường nội tâm hai đường O trịn Khi I1 I2 hai điểm tới tia sáng gương Hình vẽ 0,25đ 0,25đ OI1I2 ta có: I 1OI + I I 1O + I I O = 1800 180 180 1800 ta có: 2 suy R1.Rx 12 Rx Điện trở tương đương R1x R1 Rx là: R1x R1 Rx 12 Rx 12 Rx 48 16 Rx 16(3 Rx ) Điện trở toàn mạch là: Rtm R0 R1 x 12 Rx 12 Rx 12 Rx U 16(12 Rx ) 12 Rx Cường độ dịng điện mạch là: I Rtm 16(3 Rx ) Rx R1x 12 Rx 12 12 Cường độ dòng điện qua Rx là: I x I Rx Rx 12 Rx Rx Trong tam giác Câu điểm � 12 � Công suất tiêu thụ Rx là: Px Rx I Rx � �(1) (3 Rx ) � � 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0.5đ 0.25đ 0.25đ 0.5đ x Với Px=9W ta có phương trình 122.Rx � 16 Rx Rx2 Rx � Rx2 10 Rx (3 Rx ) Phương trình có hai nghiệm là: R' = R'' = chấp nhận Với Rx = R' = R1x = 36/7 Rtm = 64/7 36 R1x 36 ' 56, 25% I = 7/4A Ix = 1A hiệu suất mạch điện là: H 64 Rtm 16 16 Với Rx = R'' = R1x = 12/13 Rtm = 64/13 12 '' hiệu suất mạch điện là: H 18, 75% 64 16 b) Tìm Rx để Px cực đại: Từ biểu thức (1) ta có: Px 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ 12 Rx 144 Rx 144 (3 Rx ) Rx Rx � � (2) �Rx � Rx � � Để Px cực đại, mẫu số biểu thức phải cực tiểu Vậy ta có � � �Rx � Rx � � � 9 � nên �Rx � Rx � Rx2 � Rx 3 Rx Rx Rx � � 144.3 12W Thay vào (2) ta có: Pmax (3 3) Vì Rx 0.25đ 0.25đ