Đang tải... (xem toàn văn)
Đặt điểm sáng ở B thu được ảnh ảo ở C, chứng tỏ hai điểm B và C nằm một bên thấu kính và điểm B phải gần thấu kính hơn.. Vậy thấu kính phải đặt trong khoảng AB.[r]
(1)UBND TỈNH BẮC NINH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2015- 2016
Môn: Vật lý - Lớp Ngày thi: 24 tháng năm 2016
=====================
Câu Nội dung Điểm
Câu (4.0đ)
Ký hiệu A; B; C vị trí đám mây phát tia chớp tương ứng 1; 2;
Gọi D vị trí người quan sát, S1; S2; S3 đường âm ánh sáng, ta có
các phương trình sau:
𝑆1
𝑐 + 20 = 𝑆1
𝑢 → 𝑆1 ≈ 6600𝑚 𝑆2
𝑐 + = 𝑆2
𝑢 → 𝑆2 ≈ 1650𝑚
𝑆3
𝑐 + 30 = 𝑆3
𝑢 → 𝑆3 ≈ 9900𝑚
Đặt S2 = a →S1 = 4a; S3 = 6a
Gọi H vị trí đám mây gần người quan sát nhất, DH=h, AH=x.Vận tốc đám mây v
Ta có: 𝐴𝐵 = 𝑣 𝑇1
𝐴𝐶 = 𝑣 (𝑇1+ 𝑇2)
Ta phương trình:
𝑆12 = 16𝑎2 = ℎ2+ 𝑥2 (1)
𝑆22 = 𝑎2 = ℎ2+ (𝑣 𝑇
1− 𝑥)2 (2)
𝑆32 = 36𝑎2 = ℎ2+ (𝑣 𝑇1+ 𝑣 𝑇2− 𝑥)2 (3) Từ phương trình (1) (2): 15𝑎2 = 𝑣 𝑇
1(2𝑥 − 𝑣 𝑇1) Từ phương trình (1) (3): 20𝑎2 = (𝑣 𝑇
1+ 𝑣 𝑇2)(𝑣 𝑇1+ 𝑣 𝑇2− 2𝑥) Ta 2𝑥 − 𝑣 𝑇1 =15𝑎2
𝑣.𝑇1 = 𝑣 𝑇2−
20𝑎2 𝑣.𝑇1+𝑣.𝑇2
Hay 𝑣 = √15𝑎2
𝑇1.𝑇2 +
20𝑎2
(𝑇1+𝑇2).𝑇2 = 38,54𝑚/𝑠
Thay vào ta được: 𝑥 =6412m h=1564m
Học sinh nhận xét: tốc độ ánh sáng lớn nên thời gian ánh sáng truyền từ tia chớp đến người quan sát tức thời đó: 𝑆 ≈ 𝑢 𝑡 cho điểm tối đa
0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ
0.25 đ
0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ
0.5 đ
0.5 đ
Câu 5.0đ
1
𝑅𝐴𝐵 = (𝑅1+ 𝑅2)𝑅3 𝑅1+ 𝑅2+ 𝑅3 =
16(𝑅1+ 𝑅2) 𝑅1+ 𝑅2+ 16= → R1 + R2 = 16Ω (*)
Khi đổi chỗ R3 với R2
𝑅𝐴𝐵 = (𝑅1+ 𝑅3)𝑅2 𝑅1+ 𝑅2+ 𝑅3 =
(𝑅1+ 16)𝑅2 16 + 16 = 7,5 → 𝑅2(𝑅1+ 16) = 7,5(16 + 16) = 240 (1)
0.25 đ 0.25 đ
0.25 đ
S3
S2
v h
D S1
C B
(2)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 x1 = 20Ω x2 =12Ω
Vậy R2 = x2 = 12Ω
R1 + 16 = 20 => R1 = 4Ω
0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 2
R1 R2 mắc nối tiếp nên I1 = I2
=> U1/U2 = R1/R2 = 2/6
Vậy U2max =6V
thì lúc U1 = 2V U3 = UAB = U1 + U2 = 8V (U3max)
Vậy hiệu điện UABmax =8V
Công suất lớn điện trở đạt Pmax = U2Abmax/RAB = 8W
0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 3
Mỗi bóng có Rđ =U2đ/P = 16Ω cường độ định mức Iđ = 0,25A
Theo câu ta tính cường độ dịng lớn mà điện trở chịu 1A đoạn AB có điện trở RAB = 8Ω mắc nối tiếp với bóng đèn hình vẽ
Ta có phương trình cơng suất: PBC = PAC – PAB = 16.I – 8.I2 (*) điều kiện I≤ 1A
Từ (*) 𝑃𝐵𝐶𝑚𝑎𝑥 = 8𝑊, lúc I = 1A
Vậy số bóng nhiều mắc bóng Hiệu điện UBC = UAC - UAB = 8V
Mà Uđ = 4V có cách mắc bóng:
Cách 1: bóng mắc thành dãy song song nhau, dãy có bóng mắc nối tiếp Cách 2: bóng mắc thành dãy nối tiếp nhau, dãy có bóng mắc song song
0.25 đ
0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ
0.25 đ 0.25 đ Câu
3.0đ
Lúc đầu cốc khơng chứa dầu trọng lượng cốc cân với lực đẩy Acsimet dầu:
10.mcốc = FA1 = 10(d - a)S.ρ1 (1)
Sau rót dầu tới miệng cốc thả vào bình trọng lượng cốc dầu cân lực đẩy Acsimet nước dầu:
10.mcốc + 10(d + a)S.ρ1 = FA2 = 10.d.S.ρ1 + 10.a.S.ρ0 (2)
Thay (1) vào (2) rút gọn ta được:
d.ρ1 = a.ρ0 → 𝑎 = 𝑑𝜌1
𝜌0 (3)
Thay (3) vào (1) ta được:
𝑑𝑆 𝜌0 𝜌1
2 − 𝑑𝑆𝜌
1 + 𝑚𝑐ố𝑐 = Thay số ta được:
25𝜌12 − 25 103𝜌
1+ 106 =
Giải phương trình bậc trên, ta hai nghiệm là: ρ1 = 800kg/m3 ρ2 = 200kg/m3
(loại) thay vào (3) ta a = 0,2cm hay đáy cốc nằm thấp điểm lớp dầu
Vậy ρ1 = 800kg/m3
0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ
0.25 đ
0.25 đ 0.25 đ 0.25 đ 0.5 đ 0.5 đ
B
U = 16V C A
Rbộ đèn
(3)Câu 5.0đ
1) Để thu ảnh thật C, thấu kính thấu kính hội tụ hai điểm A C nàm hai bên thấu kính
Đặt điểm sáng B thu ảnh ảo C, chứng tỏ hai điểm B C nằm bên thấu kính điểm B phải gần thấu kính
Vậy thấu kính phải đặt khoảng AB
Gọi d khoảng cách từ A đến thấu kính, đặt vật A vị trí vật ảnh tương ứng d1 = d 𝑑1′ = 30 − 𝑑 (1)
Còn đặt vật B d2 = 24 – d 𝑑2′ = −(30 − 𝑑) = 𝑑 − 30 (2) 𝑓 = 𝑑1𝑑1
′
𝑑1+ 𝑑1′
= 𝑑2𝑑2
′
𝑑2 + 𝑑2′ Thay (1) (2) vào ta có: d=20cm
Vậy thấu kính cách A 20cm cách B 4cm
0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ
0.25đ 0.5đ 0.25đ 0.5đ 2) Ta dựng ảnh S qua thấu kính cách vẽ thêm trục phụ OI song song với tia tới
SK Vị trí ban đầu thấu kính O
Sau thời gian t(s) thấu kính dịch chuyển quãng đường OO1, nên ảnh nguồn
sáng dịch chuyển quãng đường S1S2
Vì OI//SK
→𝑆1𝑂 𝑆1𝑆
= 𝑂𝐼 𝑆𝐾 (1)
O1H//SK
→𝑆2𝑂1 𝑆2𝑆 =
𝑂1𝐻 𝑆𝐾 (2)
Xét tứ giác OO1HI có OI//O1H OO1//IH → OO1HI hình bình hành → OI=O1H (3)
Từ (1), (2), (3)
→ 𝑆1𝑂 𝑆1𝑆 =
𝑆2𝑂1 𝑆2𝑆 (4)
Mặt khác: OI//SK
→𝑆1𝐼 𝐼𝐾 =
𝑆1𝑂 𝑆𝑂 =
𝑆1𝑂 12 (∗)
IF’//OK
→𝑆1𝐼 𝐼𝐾 =
𝑆1𝐹′ 𝑂𝐹′ =
𝑆1𝑂 −
8 (∗∗)
Từ (*) (**)
→𝑆1𝑂 12 =
𝑆1𝑂 −
8 → 𝑆1𝑂 = 24𝑐𝑚 (5)
Từ (4) (5)
→ 𝑂𝑂1 𝑆1𝑆2 =
1
Vận tốc thấu kính v, vận tốc ảnh v1 thì: 𝑂𝑂1
𝑆1𝑆2 = 𝑣𝑡 𝑣1𝑡 =
1
3→ 𝑣1 = 3𝑣 = 15𝑐𝑚/𝑠
0.5đ
0.25đ
0.25đ
0.25đ
0.25đ
0.25đ
0.25đ
0.5đ
S2
S1
O1
O
F’ H I K
(4)Câu 3.0 đ
Gọi nhiệt độ phịng t0; nhiệt dung bình dầu q1 khối kim loại q2, x
là độ tăng nhiệt độ bình
Sau thả khối kim loại vào bình nhiệt độ bình dầu cân nhiệt (t0 +
20)
Sau thả khối kim loại vào bình hai nhiệt độ bình dầu cân (t0 + 5)
Phương trình cân nhiệt thả khối kim loại vào bình là: q1.5 = q2[(t0 + 20) – (t0 + 5)] = q2.15 (1)
Phương trình cân nhiệt thả khối kim loại vào bình là: q1.x = q2[(t0 + 5) – (t0 + x)] = q2(5 – x) (2)
Chia vế với vế (1) (2) ta được:
5 𝑥=
15 − 𝑥 → 𝑥 = 1,250𝐶
0.5đ
0.5đ 0.5đ 0.5đ
0.5đ 0.5đ
Chú ý:
+ Học sinh có cách giải khác cho điểm tối đa