Nếu có một bóng bị cháy, người ta nối tắt đoạn mạch có bóng đó lại thì công suất tiêu thụ của mỗi bóng tăng hay giảm đi bao nhiêu phần trăm.. PHÒNG GIÁO DỤC ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GI[r]
(1)PHÒNG GIÁO DỤC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI
TRƯỜNG THCS MÔN: VẬT LÝ- NĂM HỌC 2005-2006
(Thời gian:90 phút(Không kể thời gian giao đề) Bài 1:(3.0điểm)
Trong bình hình trụ,tiết diện S chứa nước có chiều cao H = 15cm Người ta thả vào bình đồng chất, tiết diện cho nước mực nước dâng lên đoạn h = 8cm.
a)Nếu nhấn chìm hồn tồn mực nước cao ?(Biết khối lượng riêng nước D1 = 1g/cm3 ; D2 = 0,8g/cm3
b)Tính cơng thực nhấn chìm hồn tồn thanh, biết có chiều dài l = 20cm ; tiết diện S’ = 10cm2.
Bài 2:(2,0diểm)
Một bếp dầu đun sôi lít nước đựng ấm nhơm khối lượng m2 =
300g sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi Nếu dùng bếp để đun lít nước
trong điều kiện sau nước sôi ?(Biết nhiệt dung riêng nước và nhôm c1 = 4200J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K Biết nhiệt bếp dầu cung cấp
một cách đặn Bài 3:(2,5điểm)
Cho mạch điện hình vẽ U1=180V ; R1=2000 ; R2=3000
a) Khi mắc vơn kế có điện trở Rv song
song với R1, vôn kế U1 = 60V.Hãy xác
định cườngđộ dòng điện qua điện trở R1
và R2
b) Nếu mắc vôn kế song song với điện trở R2, vôn kế ?
n N
M
A B
U A
B R2
C R1
V
+
RV
Bài
4 : (2,5điểm)
Dùng nguồn điện có hiệu điện
khơng đổi U0 = 32V để thắp sáng
bóng đèn loại (2,5V-1,25W).Dây nối trong đèn có điện trở khơng đáng kể Dây nối từ bóng đèn đến nguồn điện có điện trở R=1
a) Tìm cơng suất tối đa mà bóng có thể tiêu thụ.
b) Tìm cách ghép bóng để chúng sáng bình thường.
(2)PHỊNG GIÁO DỤC ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI
TRƯỜNG THCS MÔN: VẬT LÝ- NĂM HỌC 2005-2006
(Thời gian:90 phút(Không kể thời gian giao đề) Bài 1:
a) Gọi tiết diện chiều dài S’ l Ta có trọng lượng thanh: P = 10.D2.S’.l
Thể tích nước dâng lên thể tích phần chìm nước : V = ( S – S’).h
Lực đẩy Acsimet tác dụng vào : F1 = 10.D1(S – S’).h
Từ chiều cao cột nước bình là: H’ = H +h =H + DD1
.h
H’ = 25 cm (0,5đ)
b) Lực tác dụng vào lúc gồm : Trọng lượng P, lực đẩy Acsimet F2 và
lực tác dụng F Do cân nên : F = F2 - P = 10.D1.Vo – 10.D2.S’.l
F = 10( D1 – D2).S’.l = 2.S’.l = 0,4 N (0,5đ)
Từ pt(*) suy :
S=(D2 D1
.l
h+1).S '=3 S '=30 cm
Do vào nước thêm đoạn x tích V = x.S’ nước dâng thêm đoạn:
y= ΔV S −S '=
ΔV
2S '= x
2
H h l
P F1 S ’
H h P
F2 S ’
F l
Do cân nên: P = F1
10.D2.S’.l = 10.D1.(S – S’).h
l=DD1
2
.S − S '
S ' h (*)
(0,5đ)
Khi chìm hồn tồn nước, nước dâng lên một lượng thể tích thanh.
Gọi Vo thể tích Ta có : Vo = S’.l
Thay (*) vào ta được: V0=D1
D2
.(S − S ').h
Lúc mực nước dâng lên đoạn h ( so với chưa
thả vào)
Δh= V0 S − S '=
D1 D2
(3)Mặt khác nước dâng thêm so với lúc đầu:
Δh− h=(D1
D2−1).h=2cm nghĩa : x
2=2⇒x=4
Vậy đợc di chuyển thêm đoạn: x + x2=3x
2 =4⇒x=
3cm (0,5đ)
Và lực tác dụng tăng từ đến F = 0,4 N nên công thực được:
A=1
2F.x= 0,4
8 3.10
−2
=5,33 10−3J (0,5đ)
Bài 2:
Gọi Q1 Q2 nhiệt lượng cần cung cấp cho nước ấm nhơm hai lần đun, ta
có:
Q1 = (m1 c1+m2c2)Δt ; Q2= (2m1c1+m2c2).Δt (0,5đ) (m1, m2 khối lượng nước ấm hai lần đun đầu).
Mặt khác, nhiệt toả cách đặn nghĩa thời gian đun lâu nhiệt toả lớn Do đó:
Q1 = kt1 ; Q2 = kt2 ; (k hệ số tỉ lệ đó)
Ta suy ra:
kt1 = (m1c1+m2c2)Δt ; kt2 = (2m1c1+m2c2)Δt (0,5đ) Lập tỷ số ta :
t2 t1
=¿ 2m1c1+m2c2 m1c1+m2c2
=1+ m1c1
m1c1+m2c2 hay: t2 = ( 1+
m1c1
m1c1+m2c2 ) t1 (0,5đ)
Vậy : t2 =(1+ 42004200
+0,3 880 ).10 = (1+0,94).10 = 19,4 phút.
(0,5đ) Bài 3:
+
a)Cường độ dịng điện qua R1 (Hình vẽ)
I1 = U1
R1 =60
2000=0,03(A)
(0,5đ)
Cường độ dòng điện qua R2 là:
I2 =
U − UAB R2
=180−60
3000 =0,04(A) (0,5đ)
b)trước hết ta tính RV :
Hình vẽ câu a ta có: I2 = IV + I1
Hay : IV = I2 – I1 = 0,04 - 0,03 = 0,01 (A).
vậy : RV = U1
IV =60
0,01=6000(Ω) (0,5đ)
V IV
R2
R1
I1 B
U
V
I1 R1 R2
(4)Ta có : UBC = I.RBC = U
R1+RBC.RBC
=
U R1+ RV.R2
RV+R2
RV.R2
RV+R2 (0,5đ) Thay số vào ta : UAC = 90V (0,5đ)
Vậy vôn kế 90V Bài 4:
a)Gọi I dịng điện qua R, cơng suất đèn :
P = U.I – RI2 = 32.I – I2 hay : I2 – 32I + P = (0,5đ)
Hàm số có cực đại P = 256W
Vậy cơng suất lớn đèn Pmax = 256W (0,5đ)
b)Gọi m số dãy đèn, n số đèn dãy: *Giải theo cơng suất :
Khi đèn sáng bình thường : Id=0,5(A) I = m Id=0,5m (0,5đ)
Từ : U0 I = RI2 + 1,25m.n Hay 32 0,5m = (0,5)2 = 1,25m.n
⇒ 64 = m + 5n ; m, n nguyên dương (1) (0,5đ) Giải phương trình (1) ta có 12 nghiệm sau : (0,5đ)
n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
m 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9
*Giải theo phương trình :U0 =UAB + IR
với : UAB = 2,5n ; IR = 0,5m.1 = 0,5m
Ta phương trình (1) biết 64 = 5n + m *Giải theo phương trình dịng điện :
RAB =
nRd
m =
5n
m Và I = m. Id = 0,5m
Mặt khác : I =
U0 R+RAB
=32
1+5n m
=32m m+5n
Hay : 0,5m = 32m+m5n ⇔ 64 = 5n + m
(5)TRƯỜNG THCS MÔN: VẬT LÝ- NĂM HỌC 2006-2007
Thời gian:90 phút(Không kể thời gian giao đề)
Bài 1:(2.0điểm)
Một người đứng cách đường khoảng 50m, đường có ô tô tiến lại với vận tốc 10m/s Khi người thấy tơ cịn cách 130m bắt đầu đường để đón đón tơ theo hướng vng góc với mặt đường Hỏi người phải với vận tốc để gặp ô tô?
Bài 2:(2,0diểm)
Một khối gỗ hình lập phương có cạnh 12cm mặt phân cách dầu nước, ngập hoàn toàn dầu, mặt hình lập phương thấp mặt phân cách 4cm Tìm khối lượng thỏi gỗ biết khối lượng riêng dầu 0,8g/cm3; nước 1g/cm3 Bài 3: (2,0điểm)
Một xe máy chạy với vận tốc 36km/h máy phải sinh mơt cơng suất 1,6kW Hiệu suất động 30% Hỏi với lít xăng xe km? Biết khối lượng riêng xăng 700kg/m3; Năng suất toả nhiệt xăng 4,6.107J/kg
Bài 4:(2,0điểm)
Một ấm đun nước điện có dây lị xo, có điện trở R=120 Ω , mắc song song với Ấm mắc nối tiếp với điện trở r=50 Ω mắc vào nguồn điện Hỏi thời gian cần thiết để đun ấm đựng đầy nước đến sôi thay đổi ba lò xo bị đứt?
Bài 5:( 2,0điểm)
Để trang trí cho quầy hàng, người ta dùng bóng đèn 6V-9W mắc nối tiếp vào mạch điện có hiệu điện U=240V để chúng sáng bình thường Nếu có bóng bị cháy, người ta nối tắt đoạn mạch có bóng lại cơng suất tiêu thụ bóng tăng hay giảm phần trăm?
(6)TRƯỜNG THCS MÔN: VẬT LÝ- NĂM HỌC 2006-2007
Thời gian:90 phút(Không kể thời gian giao đề)
Bài 1
Chiều dài đoạn đường BC:
BC= √AC2−AB2 = √1302−502 = 120 (m) ( 0,5đ )
Thời gian ô tô đến B là: t= BCv
1 =120
10 =12(s) ( 0,5đ ) Để đến B lúc ô tô vừa đến B, người phải với vận tốc:
v2 = ABt =5012=4,2(m/s) ( 1đ ) Bài 2:
D1=0,8g/m3 ; D2=1g/cm3
Trọng lượng vật: P=d.V=10D.V ( 0,25đ )
Lực đẩy Acsimét lên phần chìm dầu:
F1=10D1.V1 ( 0,25đ ) Lực đẩy Acsimét lên phần chìm nước:
F2=10D2.V2 ( 0,25đ ) Do vật cân bằng: P = F1 + F2 ⇔ ( 0,5đ )
10DV = 10D1V1 + 10D2V2
DV = D1V1 + D2V2 ( 0,25đ ) m = D1V1 + D2V2
m = 0,8.122.(12-4) + 1.122.4 = 921,6 + 576 = 1497,6g) = 1,4976(kg) ( 0,5đ ) Bài 3:
Nhiệt lượng toả đốt cháy hồn tồn lít xăng:
Q = q.m = q.D.V = 4,6.107.700.2.10-3 = 6,44.107 ( J ) ( 0,5đ ) Cơng có ich: A = H.Q = 30%.6,44.107 = 1,932.107 ( J ) ( 0,5đ ) Mà: A = P.t = P vs ⇒s=A.v
P =
1,932 107 10
1,6 103 =1,2 10
5(m
)=120(km) ( 1đ )
Bài 4:
*Lúc lò xo mắc song song:
Điện trở tương đương ấm: R1 = R
3=40(Ω) (0,25đ )
Dòng điện chạy mạch: I1 =
U
R1+r (0,25đ )
Thời gian t1 cần thiết để đun ấm nước đến sôi: Q = R1.I2.t1
⇒t1= Q
R1I2
= Q
R1( U
R1+r)
hay t1 =
R1+r¿ ¿ Q¿
¿
(1) ( 0,25đ ) *Lúc lò xo mắc song song: (Tương tự ta có )
B C
A
F1
F2 P
12cm
(7)R2 = R2=60(Ω) ( 0,25đ ) I2 =
U
R2+r ( 0,25đ )
t2 =
R2+r¿2 ¿ Q¿
¿
( ) ( 0,25đ )
Lập tỉ số tt1
2 ta được:
R1+r¿ ¿ R2+r¿2
¿ 40+50¿2
¿ 60+50¿2
¿ 40¿ 60¿
R1¿ R2¿ t1 t2=¿
*Vậy t1 t2 ( 0,5đ )
Bài 5:
Điện trở bóng: Rđ= Ud2
Pd=4(Ω) ( 0,25đ )
Số bóng đèn cần dùng để chúng sáng bình thường: n= UU d
=40 (bóng) ( 0,25đ )
Nếu có bóng bị cháy điện trở tổng cọng bóng cịn lại là:
R = 39Rđ = 156 ( Ω ) ( 0,25đ )
Dòng điện qua đèn bây giờ: I = UR=240
156=1,54(A) ( 0,25đ )
Công suất tiêu thụ bóng là:
Pđ = I2.Rđ = 9,49 (W) ( 0,25đ )
Công suất bóng tăng lên so với trước:
Pđm - Pđ = 9,49 - = 0,49 (W) ( 0,25đ )
Nghĩa tăng lên so với trướclà: 0,49 100
(8)Phòng GD ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎỈ
Trường THCS Môn: VẬT LÝ- Năm học: 2007-2008 (Thời gian:90 phút(Không kể thời gian giao đề)
Bài 1:(2.5điểm)
Một cầu thang đưa hành khách từ tầng lên tầng lầu siêu thị Cầu thang đưa người hành khách đứng yên lên lầu thời gian t1 = phút Nếu cầu thang khơng chuyển động người hành khách phải thời gian t2 = phút Hỏi cầu thang chuyển động, đồng thời người khách phải để đưa người lên lầu
Bài 2:(2,5diểm)
Tại đáy nồi hình trụ tiết diện S1 = 10dm2, người ta khoét lỗ tròn cắm vào ống kim loại tiết diện S2 = dm2 Nồi đặt cao su nhẵn, đáy lộn ngược lên trên, rót nước từ từ vào ống phía Hỏi rót nước tới độ cao H để nước khơng từ phía
(Biết khối lượng nồi ống kim loại m = 3,6 kg
Chiều cao nồi h = 20cm Trọng lượng riêng nước dn = 10.000N/m3) Bài 3:(2,5điểm)
Một ấm điện nhơm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước 25oC Muốn đun sôi lượng nước 20 phút ấm phải có cơng suất bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng nước C = 4200J/kg.K Nhiệt dung riêng nhôm C1 = 880J/kg.K 30% nhiệt lượng toả môi trường xung quanh
h
S S
2 H
(9)Bài 4:(2,5điểm)
Cho mạch điện hình vẽ Biết UAB = 10V; R1 = 2 ; Ra = 0 ; RV vô lớn ; RMN = 6 Con chạy đặt vị trí ampe kế 1A Lúc
vơn kế bao nhiêu?
PHỊNG GIÁO DỤC ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI
TRƯỜNG THCS MÔN: VẬT LÝ- NĂM HỌC 2007-2008
(Thời gian:90 phút(Không kể thời gian giao đề)
Bài (2,5đ)
Gọi v1: vận tốc chuyển động thang ; v2 : vận tốc người *Nếu người đứng n cịn thang chuyển động chiều dài thang tính:
s = v1.t1
1 s v (1)
t
( 0,5đ)
*Nếu thang đứng yên, người chuyển động mặt thang chiều dài thang tính:
2 2 s
s v t v (2)
t
(0,5đ) *Nếu thang chuyển động với vận tốc v1, đồng thời người thang với vận tốc v2 chiều dài thang tính:
1 2 s
s (v v )t v v (3) t
(0,5đ) Thay (1), (2) vào (3) ta được:
ót)
1
1 2
s s s 1 t t t 1.3 3(ph t t t t t t t t 1 4
(1,0đ)
Bài 2: (2,5đ)
*Nước bắt đầu chảy áp lực lên đáy nồi cân với trọng lực:
P = 10m ; F = p ( S1 - S2 ) (1) (0,5đ)
*Hơn nữa: p = d ( H – h ) (2) (0,5đ)
Từ (1) (2) ta có:
V A R1
+
(10)10m = d ( H – h ) (S1 – S2 ) (0,5đ)
H – h = 2
10m H h 10m
d(S S ) d(S S ) (0,5đ)
*Thay số ta có: H = 0,2 +
10.3,6 0,2 0,04 0,24(m) 24cm
10000(0,1 0,01) (0,5đ)
Bài 3: (2,5đ)
*Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ ấm nhôm từ 25oC tới 100oC là:
Q1 = m1c1 ( t2 – t1 ) = 0,5.880.(100 – 25 ) = 33000 ( J ) (0,5đ) *Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ nước từ 25oC tới 100oC là:
Q2 = mc ( t2 – t1 ) = 2.4200.( 100 – 25 ) = 630000 ( J ) (0,5đ) *Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết:
Q = Q1 + Q2 = 663000 ( J ) ( ) (0,5đ) *Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước ấm điện cung cấp thời gian 20 phút ( 1200 giây ) là:
Q = H.P.t ( ) (0,5đ)
( Trong H = 100% - 30% = 70% ; P công suất ấm ; t = 20 phút = 1200 giây ) *Từ ( ) ( ) : P = W)
Q 663000.100 789,3(
H.t 70.1200 (0,5đ)
Bài 4: (2,5đ)
*Vì điện trở ampe kế Ra = nên:
UAC = UAD = U1 = I1R1 = 2.1 = ( V ) ( Ampe kế dòng qua R1 ) (0,5đ) *Gọi điện trở phần MD x thì:
x DN x
DN
AB AD DN
2
I ;I I I
x x
2
U x
x
2
U U U x 10
x
*Giải x = Con chạy phải đặt vị trí chia MN thành hai phần MD có giá trị Ω DN có giá trị Ω Lúc vơn kế vôn ( Vôn kế đo UDN