Đang tải... (xem toàn văn)
X¸c ®Þnh vÞ trÝ cña thÊu kÝnh.[r]
(1)UBND TØnh thõa thiªn HuÕ Kú thi chän häc sinh giái tØnh
sở giáo dục đào tạo Lớp THCS năm học 2004-2005
M«n: VËt lý (Vßng 1)
Đề thức Thời gian: 120 phút (Không kể thời gian giao đề)
_
Bài 1: (5 điểm) Một động tử X có vận tốc di chuyển 4m/s Trên đờng di chuyển từ A đến C, động tử có dừng lại điểm E thời gian 3s (E cách A đoạn 20 m) Thời gian để X di chuyển từ E đến C s
Khi X bắt đầu di chuyển khỏi E gặp động tử Y ngợc chiều Động tử Y di chuyển tới A quay lại C gặp động tử X C (Y di chuyển khơng thay đổi vận tốc)
a) Tính vận tốc động tử Y
b) Vẽ đồ thị thể chuyển động (trục hoành thời gian; trục tung quãng đờng)
Bài 2: (5 điểm) Ngời ta nhúng vào thùng chất lỏng ống nhẹ dài hình trụ đờng kính d; phía dới ống có dính chặt đĩa hình trụ dày h, đờng kính D, khối lợng riêng vật liệu làm đĩa ρ Khối lợng riêng chất lỏng ρ
L ( với ρ > ρ L) Ngời ta nhấc ống từ từ lên cao theo ph-ơng thẳng đứng
Hãy xác định độ sâu H (tính từ miệng dới ống lên đến mặt thống chất lỏng) đĩa bắt đầu tách khỏi ống
Bài 3: (5 điểm) Dẫn m1= 0,4 kg nớc nhiệt độ t1= 1000C
từ lị vào bình chứa m2= 0,8 kg nớc đá t0= 00C Hỏi có cân nhiệt, khối lợng nhiệt độ nớc bình bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung riêng nớc C = 4200 J/kg.độ; nhiệt hoá nớc L = 2,3.106 J/kg và nhiệt nóng chảy nớc đá λ = 3,4.105 J/kg; (Bỏ qua hấp thụ nhiệt bình chứa)
Bài 4: (5 điểm) Một thấu kính hội tụ quang tâm O, tiêu cự f Đặt vật AB vng góc với trục thấu kính (A trục chính) trớc thấu kính đoạn d, cho ảnh A'B' rõ nét hứng đợc (màn vng góc với trục chính) cách thấu kính đoạn d'
a) Chøng minh:
f= d+
1 d '
b) Biết thấu kính có tiêu cự f = 12,5 cm L khoảng cách từ vật AB đến ảnh A'B' Hỏi L nhỏ để có đợc ảnh rõ nét vật ?
c) Cho L = 90 cm Xác định vị trí thấu kính
D d H
(2)H
íng dÉn chÊm
Kú thi chän häc sinh giỏi tỉnh
Lớp THCS năm học 2004-2005
Môn: Vật lý (Vòng 1)
Bài 1:
a) (2,5đ) Vận tốc Y: Chọn t = A lúc X bắt đầu di chuyển Thời gian X từ A đến E là: t1 = 20 : = s quãng đờng EC là: x = 32 m => Quãng đờng AC dài 20 + 32 = 52 m 1,0 đ Vì X Y đến C lúc nên thời gian Y tY = s 0,5 đ quãng đờng Y đi: 20 + 52 = 72 m 0,5 đ Vậy vận tốc Y là: VY = 72 : = m/s 0,5 đ
b) (2,5đ) Đồ thị X đờng gấp khúc AEE'C .1,0 đ Đồ thị Y đờng gấp khúc E'MC 1,5 đ (Để vẽ xác điểm M, vẽ F đối xứng với E' qua trục hoành nối FC cắt trục hồnh M, học sinh khơng xác định xác M khơng cho điểm đồ thị Y)
A
20 52
s(m)
8 16 t(s)
E E
M
C
Bµi 2:
F1 áp lực chất lỏng tác dụng vào mặt dới đĩa F2 áp lực chất lỏng tác dụng lên phần nhơ ngồi giới hạn ống mặt đĩa
P l trng lng ca a
Đĩa bắt đầu t¸ch khái èng khi: P + F2 = F1 (1) Víi: F1 = p1S =10.(H+h) ρ L S = 10 π D
2
4 (H+h) ρ L
F2 = p2S' =10.H ρ L.( π D
4 - π d2
4 )
P = 10 ρ V = 10 ρ h π D2
4 .1,5 đ
Thế tất vào (1) vµ rót gän: D2.h ρ + (D2 - d2)H ρ
L = D2 (H + h) ρ L
2
2 L
L D h D h H
d
=
2
L L D
h d
1,0 đ
Bài 3:
Giả sử 0,4kg nớc ngng tụ hết thành nớc 1000C toả nhiệt lợng:
Q1 = mL = 0,4 2,3106 = 920.000 J 0,5 đ Nhiệt lợng 0,8 kg nớc đá nóng chảy hết:
Q2 = m2 = 3,4 105 0,8 = 272.000 J 0,5 đ Do Q1 > Q2 chứng tỏ nớc đá nóng chảy hết tiếp tục nóng lên, giả sử nóng lên đến 1000C 0,5 đ
F1 P F2
D d H
h
(3)Nhiệt lợng phải thu là: Q3 = m2C(t1 - t0) = 0,8 4200 (100 - 0) = 336.000 J => Q2 + Q3 = 272.000 + 336.000 = 608.000 J 1,0 đ Do Q1 > Q2 + Q3 chứng tỏ nớc dẫn vào khơng ngng tụ hết nớc nóng đến 1000C 0,5 đ => Khối lợng nớc ngng tụ:
m' = (Q2 + Q3)/ L = 608.000 : 2,3106 = 0,26 kg 1,0 đ Vậy khối lợng nớc bình : 0,8 + 0,26 = 1,06 kg 0,5 đ nhiệt độ bình 1000C 0,5 đ Bài 4: a) Chứng minh:
f= d+
1
d ' Do ảnh hứng đợc nên ảnh thật 0,25đ
Hai AOB A'OB': A ' B '
AB =
OA' OA =
d '
d .0,5 ®
Hai tam giác đồng dạng OIF' A'B'F':
A ' B '
OI =
A ' F ' OF' =
A ' B '
AB (v× OI = AB) 0,5 ®
hay d ' − f
f = d '
d 0,5 ®
<=> d(d' - f) = fd' <=> dd' - df = fd' <=> dd' = fd' + fd Chia vế cho dd'f đợc :
f= d+
1
d ' 0,25 ®
b) (2 ®) Ta cã: d + d' = L (1) vµ
f= d+
1
d ' => f = dd'
d+d ' => dd' = f(d + d') = fL (2) 0,5 đ
Từ (1) (2): X2 -LX + 12,5L = .1,0 ®
Δ = L2 - 50L = L(L - 50) Để toán có nghiệm => L 50 VËy L nhá nhÊt b»ng 50 (cm) 0,5 ® c) (1 ®) Víi L = 90 cm => d + d' = 90 vµ dd' = 1125
=> X2 - 90X + 1125 = Giải ta đợc: X
1 = 15cm; X2 = 75cm 0,5 ® => d = 15cm; d' = 75cm hc d = 75cm; d' = 15cm
Vậy thấu kính cách 15cm 75cm 0,5 ® _
UBND TØnh thõa thiªn HuÕ Kú thi chän häc sinh giái tØnh
sở giáo dục đào tạo Lớp THCS năm học 2004-2005
Môn: Vật lý (Vòng 2)
chớnh thức Thời gian: 120 phút (Không kể thời gian giao đề)
_
Bài 1: (5 điểm)
Ngời ta muốn làm điện trở tiêu thụ công suất 1000W hiệu điện hai đầu dây 100V Tiết diện tròn dây dẫn đợc định với điều kiện hợp kim sắt-kền dùng để làm dây chịu đợc mật độ dòng điện lớn 5A milimet vng Tính đờng kính, chiều dài khối lợng nhỏ dây cần dùng?
Biết dây sắt-kền tiết diện tròn đờng kính mm dài km có điện trở 1000 khối lợng 6,36 kg
Bµi 2: (5 ®iĨm)
Có điện trở giá trị lần lợt R; 2R; 3R mắc nối tiếp với vào hiệu điện U không đổi Dùng vôn-kế (điện trở RV) để đo lần lợt hiệu điện đầu điện trở R
I f
d' d
B' A' F'
O B
A
R R R
U
(4)và 2R đợc trị số U1 = 40,6 V U2 = 72,5 V Nếu mắc vơn-kế vào đầu điện trở 3R vơn-kế ny ch bao nhiờu?
Bài 3: (5 điểm)
Cho sơ đồ mắc biến trở sau (hình a; b) Giá trị tối đa biến trở điện trở R Đối với sơ đồ, khảo sát biến thiên điện trở toàn mạch theo x (x phần điện trở nằm bên phải biến trở) Vẽ đờng biểu diễn hệ toạ độ (trục tung : điện trở tồn phần; trục hồnh : x)
Bµi 4: (5 ®iĨm)
Có hộp kín với đầu dây dẫn ló ngồi, bên hộp có chứa ba điện trở loại 1; 2 3 Với ắcquy 2V; ampe-kế (giới hạn đo thích hợp) dây dẫn, xác định thực nghiệm để tìm sơ đồ thực mạch điện hộp
_
x x
H×nh b H×nh a
B C
A B
(5)H
íng dÉn chÊm
Kú thi chän häc sinh giỏi tỉnh
Lớp THCS năm học 2004-2005
Môn: Vật lý (Vòng 2)
Bài 1:
a/ Đ ờng kính dâv (1 đ) :
Cờng độ dòng điện qua điện trở: I = P/U = 1000/100 = 10 (A) 0,5 đ Mật độ cực đại dòng điện 5A/mm2 nên tiết diện nhỏ dây:
S = 10/5 = mm2 Gọi d đờng kính dây: S =
π d2
4 => d =
4.2 1,6 3,14 S mm
0,5 đ
b/ Chiều dài dây (2 đ):
Điện trở dây: R = U2/ P = 1002/ 1000 = 10 ( ) 0,5 đ Đối với dây 10 : R = l/S
Đối với dây 1000: R' = ρ l'/S' 0,5 ®
LËp tû sè:
2
2
1
' ' 10 4
25, 1,
' ' ' 1000 1000
R l S l S l
l m
R S l l S
.1,0 ® c/ Khèi l ợng dây (2 đ):
Gọi m, V D khối lợng, thể tích khối lợng riêng dây điện trở Ta có:
m m'=
VD V ' D=
V V '=
lS l' S '=
l l '×
S S '=
R R '×
S S '×
S S '=
R R '×
S2
S '2 1,5 ®
VËy m =
2
64 6360
412,8 100 g
0,5 ®
Bµi 2:
Gọi I1 cờng độ dịng điện mạch lần đo thứ Ta có:
U = U1 + I1(2R + 3R) (1) 0.5 ® Víi I1 =
U1 R +
U1 RV
Thay vµo (1): U = U1 + (
U1
R + U1
RV
)(2R + 3R) U = 6U1 + 5U1
R
RV (2) 1,0 đ
Làm tơng tự với lần đo thứ hai: U = U2 + I2(R + 3R) Víi I2 =
U2 2R+
U2 RV
=> U = 3U2 + 4U2
R
RV (3) 1,0 ®
Với lần đo thứ ba: U = U3 + I3(R + 2R) Trong đó: I3 =
U3 3R+
U3 RV
Thế vào ta đợc: U = 2U3 + 3U3
R
RV (4) 0,5 ®
Tõ (2) vµ (3) ta cã: 6U1 + 5U1
R RV
= 3U2 + 4U2
R RV
0,5 ®
=> RR
V
= 6U1−3U2
4U2−5U1
=26,1
87 =0,3 (5) 0,5 ®
R R R
U
(6)=> U = 304,5(V) Thay vµo (4) => U3 = 105 (V) 1,0 đ Bài 3:
Gi ya v yb lần lợt điện trở toàn phần mạch điện sơ đồ hình a hình b
Ta cã: ya =
Rx R+x=
R 1+R
x
(1) 1,0đ yb =
(R x)x (R − x)+x=−
1 Rx
2
+x (2) 1,0đ Lập bảng giá trị sau: 1,5 ®
x R/4 R/2 3R/4 R
ya R/5 R/3 3R/7 R/2
yb 3R/16 R/4 3R/16
Bµi 4:
Ba điện trở mắc với theo sơ đồ sau: (vẽ tính R 4đ, sơ đồ cho 0,5 đ)
a) R1= 6 b) R2=11/3 c) R3=11/4 d) R4=11/5
e) R5=3/2 f) R6= 4/3 g) R7=5/6 h) R8=6/11
Mắc hộp kín vào mạch điện theo sơ đồ bên Với U = 2V Đọc số A-kế I => Rn = U/I = 2/I So sánh giá trị Rn với giá trị sơ đồ suy mạch
®iƯn hép 1,0 ®
Hép kÝn A U =2V y
R/2
R/4
2
0 R/2 R x