Nền nhà cách trần 4m, một điểm sáng S đặt trong khoảng từ trần nhà đến gương và cách gương 80cm (S nằm trên đường thẳng vuông góc với gương tại tâm gương). S phát ra chùm tia tới gương c[r]
(1)PHÒNG GD&ĐT YÊN LẠC TRƯỜNG THCS LIÊN CHÂU
KỲ THI CHỌN HSG LỚP CẤP TRƯỜNG LẦN 2 NĂM HỌC 2020 - 2021
ĐỀ THI MƠN: VẬT LÍ
Thời gian làm 150 phút- Đề thi gồm 01 trang
Câu (2 điểm) Trên tuyến đường sắt Bắc – Nam nước ta có 27 hầm đường sắt xuyên qua đèo hoặc
đồi núi Hầm Đèo Cả huyện Đơng Hịa tỉnh Phú n dài với chiều dài 1197m đoàn tàu qua hầm với vận tốc 54 km/h thời gian từ lúc tàu vào hầm đến tàu vừa hết khỏi hầm phút 33 giây Tính chiều dài đồn tàu
Câu (1,5 điểm) Từ Vĩnh Phúc có xe ô tô chạy Hà Nội với vận tốc v1 = 80 km/h Cùng lúc có xe ô
tô khác chạy từ Hà Nội Vĩnh Phúc đường Lúc 10h hai xe ô tô ngang qua nhau, lúc 10h32 phút xe khởi hành Vĩnh Phúc đến Hà Nội sau 18 phút xe khởi hành từ Hà Nội đến Vĩnh Phúc Tìm vận tốc xe khởi hành từ Hà Nội
Câu (1,5 điểm) Bỏ 100g nước đá nhiệt độ t1= 00C vào 300g nước nhiệt độ t2 = 20oC
a Nước đá có tan hết khơng? Cho nhiệt nóng chảy nước đá = 3,4.105 J/kg nhiệt dung riêng nước là
c = 4200J/kg.K
b Nếu không, tính khối lượng nước đá cịn lại ?
Câu (1,5 điểm) Trong trò chơi bập bênh trẻ em, bạn Đức nặng 18 kg ngồi cách điểm tựa 0,5m, bạn Bình
nặng 15 kg phải ngồi cách điểm tựa để thăng bằng?
Câu (1,5 điểm) Công để đưa vật lên cao 5m mặt phẳng nghiêng kJ Biết hiệu suất mặt
phẳng nghiêng 80% chiều dài mặt phẳng nghiêng 20m Xác định trọng lượng vật lực ma sát vật với mặt phẳng nghiêng
Câu (2 điểm) Một bình chứa hình trụ, tiết diện đặt thẳng đứng Bên bình chứa nước nhiệt độ t1
= 600C Người ta rót thêm vào bình lượng dầu thực vật nhiệt độ t
2 = 200C tổng độ cao cột nước
cột dầu bên bình h = 50cm Xảy trao đổi nhiệt nước dầu dẫn đến cân nhiệt nhiệt độ t = 450C Cho khối lượng riêng nước D
1 = 1000kg/m3, dầu D2 = 800kg/m3; nhiệt dung riêng nước c1 =
4200J/kg.K dầu c2 = 2100J/kg.K Biết dầu hoàn toàn nước Bỏ qua trao đổi nhiệt chất lỏng
với bình mơi trường
a) Tính tỉ số khối lượng dầu nước từ tính độ cao cột dầu cột nước bình b) Tính áp suất khối chất lỏng gây đáy bình.
Câu (3 điểm) Cho ba điện trở R1, R2 R3 = 16Ω, điện trở chịu hiệu
điện tối đa tương ứng U1 = U2 = 6V; U3 = 12V Người ta ghép ba điện trở
trên thành mạch điện hình vẽ biết điện trở tương đương mạch RAB
= 8Ω
a) Tính R1 R2 biết đổi chỗ R3 với R2 điện trở mạch
là RAB = 7,5Ω
b) Tính hiệu điện lớn đặt vào hai đầu đoạn mạch
Câu (3 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Biết UAB = 36V khơng đổi
R1 biến trở , R2 = 12; R4 = 24; R5 = 8; điện trở ampe kế
và dây nối nhỏ
a) k mở: R1 = 6, ampe kế 1,125A Tính điện trở R3
b) k đóng: R1 = 6 Tìm số ampe kế chiều dòng điện qua ampe kế
c) k đóng: R1 = 8 Mắc thêm Rx song song với R5 Để ampe kế 0,9A Rx
bằng bao nhiêu?
Câu (2 điểm) Đặt gương phẳng trịn có đường kính 4cm nằm ngang nhà, mặt phản xạ hướng lên
trên Nền nhà cách trần 4m, điểm sáng S đặt khoảng từ trần nhà đến gương cách gương 80cm (S nằm đường thẳng vng góc với gương tâm gương) S phát chùm tia tới gương cho chùm tia phản xạ tạo thành hình trịn sáng trần nhà
a) Vẽ đường chùm tia tới chùm tia phản xạ b) Tính đường kính vịng trịn trần nhà
Câu 10 (2 điểm)
Cho mạch điện hình vẽ U = 24V, R1 = 12 Ω , R2 = Ω ,
R3 biến trở, R4 = Ω , điện trở ampe kế dây nối không đáng kể
a, Cho R3 = Ω Tìm cường độ dòng điện qua điện trở
R1, R3 số ampe kế
b, Thay ampe kế vơn kế có điện trở vơ lớn Tìm R3
để số vơn kế 16V Nếu R3 tăng lên số vôn kế
tăng hay giảm?
+
-A
k R4 R5
R3 R2
R1
A B M
N
R3 R1
R2 R4 + U
(2)-
Hết - Cán coi thi khơng giải thích thêmHết -.
PHỊNG GD&ĐT N LẠC KÌ THI CHỌN HSG LỚP CẤP TRƯỜNG LẦN 2 NĂM HỌC 2020 – 2021
HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN: VẬT LÍ
(Hướng dẫn chấm gồm: 03 trang)
* Thí sinh làm cách khác cho điểm tối đa.
* Thí sinh viết thiếu viết sai đơn vị từ hai lần trở lên trừ 0,5 điểm cho tồn bài
CÂU NỘI DUNG CẦN ĐẠT ĐIỂM
1 Quãng đường mà tàu thời gian phút 33 giây = 93 giây
S = vt = 15.93 = 1395 m
Chiều dài tàu L = 1395 – 1197 = 198 m
1 1
2
Xe chạy từ Vĩnh Phúc gặp xe chạy từ Hà Nội sau thời gian t1, xe chạy từ Hà
Nội chạy quãng đường sau thời gian t2 = 32 + 18 = 50 phút.
Xe chạy từ Hà Nội đến gặp xe chạy Vĩnh Phúc thời gian t1, xe
chạy từ Vĩnh Phúc đoạn đường thời gian t3 = 32 phút.
Gọi v2 là vận tốc xe từ Hà Nội.
Ta có v1.t1 = v2.t2 (1)
v2.t1 = v1.t3 (2)
Từ (1), (2) suy v2 = 64 km/h
0,5 0,25 0,25 0,5
3 0,5
0,5 0,5
4 Sử dụng điều kiện cân địn bẩy.
=> Bình ngồi cách điểm tựa 0,6 m
0,5 1
5 Ta có Ai = A.H = 7200 J
Mà Ai = P.h => P = 1440N.
Ams = A – Ai = 1800 J => Fms = 90 N
0,5 0,5 0,5
6
a Ta có phương trình cân nhiệt. Q1 = Q2 => m1C1 (t1 – t) = m2C2 (t – t2)
Thay số ta m1/ m2 = 5/6 (hay m2/ m1 = 6/5) => D1Sh1/ D2Sh2
h1/h2 = 2/3.
h1 = 20 cm
h2 = 30 cm
b Áp suất tác dụng lên đáy bình P = d1h1 + d2h2 = 4400 (Pa)
0,5 0,5 0,5 0,5
7
a
=> R1 + R2 = 16Ω (*)
Khi đổi chỗ R3 với R2
(1) Từ (*) R2 + (R1 + 16) =32 (2)
Từ (1) (2) ta thấy R2 R1 + 16 nghiệm phương trình bậc 2.
x2 - 32x + 240 = 0, phương trình có nghiệm x
1 = 20Ω x2 =12Ω
Vậy R2 = x2 = 12Ω => R1 + 16 = 20 => R1 = 4Ω
b R1 và R2 mắc nối tiếp nên I1 = I2
=> U1/U2 = R1/R2 = 2/6
Vậy U2max =6V
0,25 0,25 0,25 0,25
(3)thì lúc U1 = 2V U3 = UAB = U1 + U2 = 8V (= U3max)
Vậy hiệu điện UABmax =8V 0,5
8
a k mở: R4 không hoạt động, điện trở ampe kế nhỏ: chập M, N lại
Mạch điện vẽ lại: IA = I5 = 1,125A
U35 = U3 = U5 = I5.R5 = 1,125.8 = 9(V)
U12= U - U35 = 36 – = 27(V)
I1 = I2 = I12 =
12
1
27 6 12
U
R R = 1,5(A)
I3 = I2 – I5 = 1,5 – 1,125 = 0,375(A), R3 =
3
9 0,375
U
I = 24()
b k đóng điện trở ampe kế nhỏ: chập M,N lại Mạch điện vẽ lại:
Rtđ = R1 + R24 + R35
= R1 +
2
2
R R R R +
3
3
R R R R
= +
12.24
12 24 +
24.8
24 8 = + + = 20() I1 = I24 = I35 = I =
36 20
td U
R = 1,8(A)
U2 = U4 = U24 = I24.R24 = 1,8.8 = 14,4(V) => I2 =
2
14,4 12
U
R = 1,2(A)
U3 = U5 = U35 = I35.R35 = 1,8.6 = 10,8(V) => I3 =
3
10,8 24
U
R = 0,45(A)
Do I2 > I3 nên dịng điện qua ampe kế có chiều từ M đến N
IA = I2 - I3 = 1,2 – 0,45 = 0,75(A)
c.k đóng: R1 = 8() Mắc thêm Rx song song với R5 (R24 = 8)
35
1 1 1 1 1 1 1 1 1
24 8 6
x x x x
R R R R R R => R
35x =
6. 6 x x R R
Rtđ = R1 + R24 + R35x = + +
6. 6 x x R R
= 16 +
6. 6 x x R R = 96 22. 6 x x R R
I1 = I24 = I35x = I = td U R 36(6 ) 96 22. x x R R
U2 = U4 = U24 = I24.R24 =
36(6 ) 96 22. x x R R
.8 =
288(6 ) 96 22. x x R R
I2 =
2
U R
288(6 )
(96 22 ).12
x x R R = 24(6 ) 96 22. x x R R = 144 24 96 22. x x R R
U3 = U5 = Ux = U35x = I35x.R35x =
36(6 ) 96 22. x x R R . 6. 6 x x R R = 216 96 22. x x R R
I3 =
3
U R =
216
(96 22 ).24
x x R R = 9 96 22. x x R R 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
+ R
-1 R2
(4)IA = I2 - I3 0,9=
144 24 9
96 22. x x x R R R = 144 15 96 22. x x R R
=> R
x = 12()
9
a S` ảnh ảo S đối xứng với S qua gương.
- Chùm tia tới SA, SB tới gương phản xạ theo hướng S`A, S`B tạo thành vùng sáng trần nhà có đường kính A’B’. b Ta có OO` = m = 400 cm SO = S`O = 80 cm
S`O` = S`O + OO` = 80 + 400 = 480 (cm)
`
S OB
đồng dạng với S O B' ' '
OS' ' '
' '
O'S' ' ' OS'
OB O S
O B OB
O B
Mà OB =
4 2 2 2 AB cm cm
O'B' = 480.2
12( ) 80 cm A'B' = 2.O'B' = 12 = 24 (cm)
0,5 Hv – 0,5
0,25 0,25 0,25 0,25 10 (2 đ) a, 0,5
Điện trở ampe kế dây nối không đáng kể nên chập MN Vẽ lại mđ SĐMĐ:[(R3//R4)ntR2]//R1
Ta có: 34 6 3 2 2 R
R
; R234 = R2 + R34 = + = 12
I2 = 234 24
2 12
U
A
R ;
4
3
3
6
. 2. 1
12
R
I I A
R R
; 1
24 2 12 U I A R
Tại nút M mạch điện cho, ta có: IA = I1 + I3 = + = 3A
Vậy cường độ dòng điện qua R1 2A, cường độ dòng điện qua R3 1A và
ampe kế 3A
0,5
b, Thay ampe kế vôn kế.
SĐMĐ:[(R1 nt R3)//R2] nt R4
U1 = U – UMN = 24-16=8V
I1 =
1 8 2 12 3 U A
R ; U
3 = I1.R3 =
3
2 3R
I2 =
3
1 3
2
2
8 24 2
3
9 27
R
U U R
R
I4 = I1+I2 = 2 3 24 2 27 R = 42 2 27 R
UMN = I1.R3 + I4R4 16 =
3
2 . 3 R
3
42 2 27
R
.6 R3 6
0,5
N I1 M IA
I3 R3 R1
C
R2 D R4 + U
-A
+ C I2 R2
I4 R4
D I3 R3 M,N -
R1 I1
N I1 M I1 R3 R1
C
I2 R2 D R4 I4 + U
(5)* Khi R3 tăng Rtm tăng Cường độ dịng điện mạch I4 = tm
U
R giảm
I1 = I4.
2
2
R
R R R giảm U
1 = I1.R1 giảm UMN = U – U1 tăng
Vậy R3 tăng lên số vôn kế tăng.