Đang tải... (xem toàn văn)
Điều chỉnh con chạy của biến trở để số chỉ của ampe kế nhỏ nhất bằng 1A và khi đó đèn Đ sáng.. bình thường.[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP THCS
ĐỀ THI MƠN: VẬT LÍ
Thời gian làm : 150 phút , không kể thời gian phát đề (Đề có trang, câu)
Câu (2,0 điểm) Ba người xe đạp xuất phát từ A B đoạn đường thẳng AB Người thứ với vận tốc v1 = 8km/h Người thứ hai xuất phát sau người thứ 15 phút
với vận tốc v2 = 12km/h Người thứ ba xuất phát sau người thứ hai 30 phút Sau gặp người
thứ nhất, người thứ ba thêm 30 phút cách người thứ người thứ hai Tìm vận tốc người thứ ba Giả thiết chuyển động ba người chuyển động thẳng Câu (2,0 điểm) Cho
mạch điện hình bên Các ampe kế giống điện trở chúng khác Ampe kế A2 1,9A; ampe kế
A3 0,4A Hãy tìm số
chỉ
ampe kế A1 ampe kế A4
Câu (2,0 điểm) Một bình hình trụ có bán kính đáy R1 = 20cm chứa nước nhiệt độ t1 =
200C đặt mặt bàn nằm ngang Người ta thả cầu đặc nhơm có bán kính R =
10cm nhiệt độ t2 = 400C vào bình cân mực nước bình ngập
cầu Bỏ qua trao đổi nhiệt nước, cầu với bình môi trường; cho biết khối lượng riêng nước D1 = 1000kg/m3 nhôm D2 = 2700kg/m3; nhiệt dung riêng nước
c1 = 4200J/kg.K nhơm c2 = 880J/kg.K
a) Tìm nhiệt độ nước cân nhiệt
b) Đổ thêm dầu nhiệt độ t3 = 150C vào bình cho vừa đủ ngập cầu Biết khối lượng
riêng dầu D3 = 800kg/m3, nhiệt dung riêng dầu c3 = 2800J/kg.K; bỏ qua trao đổi
nhiệt nước, cầu dầu với bình mơi trường Hãy xác định: nhiệt độ hệ cân nhiệt, áp lực cầu lên đáy bình
Cho biết cơng thức tính thể tích hình cầu Vcầu =
4
3 R3cau (Vcầu thể tích, Rcầu bán kính hình cầu, lấy 3,14) ; thể tích hình trụ Vtrụ = R2tru h (Vtrụ thể tích, Rtrụ bán kính đáy, h chiều cao hình trụ, lấy 3,14)
ĐỀ CH NH THÍ ỨC
R1 R1
A R1 R1
A
A
2 A3
R2 R2 R2 R2
B +
E P M
F Q N
-A
(2)-Câu (2,5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ bên Hiệu điện U khơng đổi U = 18V; điện trở r = 2; bóng đèn Đ có hiệu điện định mức 6V; biến trở có điện trở tồn phần R; bỏ qua điện trở dây nối, ampe kế chạy biến trở Điều chỉnh chạy biến trở để số ampe kế nhỏ 1A đèn Đ sáng
bình thường Hãy xác định công suất định mức đèn Đ Câu (1,5 điểm) Cho hai gương phẳng
G1 G2 vng góc với Đặt
điểm sáng S điểm sáng M trước hai gương cho SM song song với gương G2 (hình vẽ bên)
a) Hãy vẽ đường tia sáng từ S tới gương G1 phản xạ tới gương G2
qua M Giải thích cách vẽ
b) Nếu S hai gương có vị trí cố định điểm M phải có vị trí để vẽ tia sáng câu a
-Hết -Họ tên thí sinh Số báo danh
A
Đ
M N
C r
A B
U D
G1
G2
S M
(3)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP THCS PHÚ THỌ NĂM HỌC 2007 – 2008
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MƠN VẬT LÍ
U CẦU NỘI DUNG BIỂU ĐIỂM
Câu 1 2,0 điểm
Khi người thứ ba xuất phát người thứ : l1 = v1t01 =
3
4 = 6km ; người thứ hai : l2 = v2t02 = 12.0,5 =
6km
0.25 điểm Gọi t1 thời gian người thứ ba đến gặp người thứ :
v3t1 = l1 + v1t1 t1 =
1
3
l
v v = 3
6
v (1) 0,25 điểm
Sau thời gian t2 = (t1 + 0,5) (h) quãng đường người thứ
được : s1 = l1 + v1t2 = + (t1 + 0,5) 0,25 điểm
Quãng đường người thứ hai là: s2 = l2 + v2t2 = + 12 (t1 +
0,5) 0,25 điểm
Quãng đường người thứ ba : s3 = v3t2 = v3 (t1 + 0,5) 0,25 điểm
Theo đầu bài: s2 – s3 = s3 – s1 , tức là: s1 +s2 = 2s3
+ (t1 + 0,5) + + 12 (t1 + 0,5) = 2v3 (t1 + 0,5) 12 = (2v3 – 20)(t1 + 0,5) (2)
0,25 điểm Thay t1 từ (1) vào (2) ta phương trình: v23 - 18v3 + 56 = (*) 0,25 điểm
Giải phương trình bậc hai (*) ta hai giá trị v3 : v3 = 4km/h v3 =
14km/h Ta lấy nghiệm v3 = 14km/h (loại nghiệm v3 = 4km/h, giá
trị v3 < v1, v2)
0,25 điểm
Câu 2 2,0 điểm
Gọi x điện trở ampe kế, đặt R1 + R2 = nx, ta có : UMN = I3.x = I4(R1 + R2 + x) = I4 (n + 1) x I4 =
3 I n
0,25 điểm Cường độ dòng điện qua điện trở R1 nối P M :
IPM = I3 + I4 = I3 +
3 I
n =
2 n n
I3 (1)
0,25 điểm
Ta có UPQ = I2.x = IPM (R1 + R2 ) + I3.x =
2 n
n
I3.n.x + I3.x , từ ta có:
I2 =
2 3 1
1
n n
n
.I3 (2)
(4)giải phương trình ta được: n = n= - 1,25 (loại) Do ta số ampe kế A4 : I4 =
3 I
n = 0,1A
Tìm số ampe kế A1 : IEP = I2 + IPM; theo (1) IPM =
2 n n
I3 = 0,5A nên IEP = 2,4A. 0,50 điểm
Ta có: UEF = I1.x = IEP (R1 + R2) + I2.x = IEP.n.x + I2x I1 = n.IEP + I2 =
= 9,1A 0,25 điểm
Câu 3 2,0 điểm
a) Tìm nhiệt độ nước cân nhiệt:
Khối lượng nước bình là: m1 = V1D1 = (R12.R2 -
3
2 3 R )D1,
thay số ta tính được: m1 10, 47kg
0,25 điểm
Khối lượng cầu: m2 = D2.V2 =
3
3 R .D2, thay số ta m2
11,30kg
0,25 điểm Từ điều kiện tốn cho, ta có phương trình cân nhiệt:
c1m1 (t – t1) = c2m2 (t2 – t), ta có nhiệt độ nước cân nhiệt: t =
1 1 2
1 2
c m t c m t
c m c m
, thay số ta tính t 23,70C
0,25 điểm b) Tính nhiệt độ hệ cân nhiệt, áp lực cầu lên đáy
bình :
Tính khối lượng dầu m3 : thể tích dầu nước nên khối lượng dầu : m3 =
1 m D
D , thay số m3 8,38kg 0,25 điểm
Khi cân nhiệt, nhiệt độ hệ tx, ta có phương trình : c1m1 (t – tx) + c2m2 (t – tx) = c3m3 (tx – t3) tx =
1 1 2 3
1 2 3
c m t c m t c m t
c m c m c m
, thay
số ta tính tx 21,050C
0,50 điểm Áp lực cầu lên đáy bình :
F = Pcầu – FA(cầu) = 10m1 -
1
2 R32(D1 + D3), thay số ta : F 75N
0,50 điểm
Câu 4 2,5 điểm
Cường độ dịng điện qua mạch (qua điện trở r) I:
I = td
U
r R x R (1) Ở đây: x điện trở đoạn MC biến trở,
(R - x) điện trở đoạn CN biến trở, Rtd điện trở tương đương
của đèn x Rtd =
D D
R x
R x (2)
0,50 điểm
Thay (2) vào (1) biến đổi (1) ta được: I =
( )
( ) ( )
D
D
U x R
x R r x R r R
(3)
(5)Từ sơ đồ mạch điện ta có: UMC = xIx = RDID
x D
I
R = D
I x = x D D I I x R = D I
x R I =
( )
x D
D
I x R R
(4)
0,25 điểm
Từ (3) (4) ta có:
( )
x D
D
I x R R
=
( )
( ) ( )
D
D
U x R
x R r x R r R
Ix =
2 ( ) ( )
D
D
UR
x R r x R r R
=
=
2
2
( ) ( )
( )
4
D D UR
r R R r R r
R r R x x
= 2 D UR R r P x (5) Ở ta đặt : P = (R + r)RĐ +
2
(r R)
0,50 điểm
Nhận xét : Mẫu số (5) ≤ P, dấu (=) xảy x =
r R
, điều có nghĩa mẫu số (5) đạt giá trị lớn x =
r R
(6) số chỉ
ampe kế nhỏ (1A) Theo đầu bài, lúc đèn Đ sáng bình thường Ux = UĐ = 6V, điện trở x bằng:
x x
U
I =
6
1 = 6
0,25 điểm
Điện trở toàn phần biến trở: thay x vào (6) ta được: R = 2x - r =
10 0,25 điểm
Từ kiện trên, ta có: UCB = U - UMC = 18 - = 12V, cường
độ dịng điện mạch là: I = CB
U
r R x = 12
2 10 6 = 2A
0,25 điểm Vì đèn Đ mắc song song với x nên cường độ dòng điện qua đèn là:
IĐ = I - Ix = - = 1A Vậy công suất định mức đèn Đ là: PĐ =
IĐ.UĐ = 6.1 = 6W
0,25 điểm
Câu 5 1,5 điểm
Phần a :
Vẽ S1 ảnh S qua G1; S1 điểm đối xứng S qua mặt 0,50 điểm
G1 x
S1 S M
I O
G2 K
(6)phẳng gương G1
Vẽ S2 ảnh S1 tạo G2 ; S2 điểm đối xứng S1 qua mặt
gương G2
Vì G1 vng góc với G2 nên S2 điểm xuyên tâm S qua O
Nhận xét: Giả sử ta vẽ tia sáng theo yêu cầu toán SIKM xuất phát từ S, phản xạ G1 I đến K, tia phản xạ IK I
trên G1 coi xuất phát từ ảnh S1 Tia phản xạ KM K G2
được coi xuất phát từ ảnh S2
0,25 điểm Từ nhận xét ta suy cách vẽ đường truyền tia sáng sau:
- Lấy S1 đối xứng với S qua mặt G1;
- Lấy M’ đối xứng với M qua mặt gương G2;
- Lấy S2 đối xứng với S1 qua mặt gương G2;
- Nối MS2 cắt G2 K;
- Nối S1 với K cắt G1 I;
- Nối SIKM ta đường tia sáng cần tìm
0,50 điểm
Phần b:
Để vẽ tia sáng câu a S2M phải cắt G2 K Muốn M
phải nằm đoạn Sx không nằm đoạn thẳng SN 0,25 điểm Chú ý:
+ Ở phần câu học sinh làm cách khác, cho điểm tối đa phần câu Điểm phần câu theo phân phối điểm hướng dẫn này;
+ Điểm tồn để lẻ tới 0,25 khơng làm trịn;
+ Nếu học sinh sai đơn vị trừ điểm toàn sau: sai lỗi trở xuống trừ tồn 0,25 điểm; sai lỗi trừ tồn 0,50 điểm