Xem rằng chỉ có trao đổi nhiệt giữa nước trong bình và các quả trứng, nhiệt độ ban đầu của các quả trứng là giống nhau, nước từ nồi nước nóng bám vào các quả trứng là không đáng kểa. Xác[r]
(1)PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THỊ XÃ NGHI SƠN ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG LỚP CẤP TỈNHNĂM HỌC 2020-2021 MƠN: VẬT LÍ – BÀI SỐ 1
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi có 02 trang, gồm 06 câu)
Câu (3 điểm):
Trên tuyến đường xe buýt thẳng, xe buýt chuyển động theo chiều cách 5km Một người xe đạp chuyển động thẳng tuyến đường Ban đầu thời điểm t=0, người xe đạp gặp xe buýt thứ nhất, đến thời điểm t=1h, người gặp xe buýt thứ 12 Nếu người xe đạp theo chiều ngược lại với ban đầu thời điểm t=0, người xe đạp gặp xe buýt thứ nhất, đến thời điểm t=1h, người gặp xe buýt thứ Hỏi người đứng n bên đường tính từ thời điểm gặp xe buýt thứ nhất, người cịn gặp xe bt nữa? Bỏ qua kích thước xe buýt xe đạp
Câu (2 điểm):
Thanh AB đồng chất, tiết diện quay quanh trục quay qua A vng góc với mặt phẳng hình vẽ Hai vật có khối lượng m1=1kg, m2=2kg treo vào điểm B hai sợi dây (Hình vẽ) Rịng rọc C nhẹ, AB=AC, khối lượng AB 2kg Tính góc hệ cân Bỏ qua ma sát trục quay Câu (4 điểm):
Một bình trụ cách nhiệt đặt thẳng đứng, bên có chứa sẵn nước đến độ cao h0=20cm nhiệt độ ban đầu t0=200C Bình nước dùng để làm nguội trứng giống lấy từ nồi nước nóng có nhiệt độ ổn định \khi thả trứng vào bình hình trụ thấy trứng nằm lơ lửng nước Sau thả trứng nhiệt độ cân nước bình 300C Thả thêm trứng nhiệt độ cân 350C Xem có trao đổi nhiệt nước bình trứng, nhiệt độ ban đầu trứng giống nhau, nước từ nồi nước nóng bám vào trứng khơng đáng kể
a Xác định nhiệt độ ban đầu trứng?
b Nhiệt độ cân sau thả tổng cộng 20 trứng?
c Biết sau thả tổng cộng 20 trứng, mực nước bình dâng cao đến 45cm Tìm nhiệt dung riêng trung bình trứng Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K
m1
m2 B
(2)Câu (5 điểm):
Cho mạch điện hình vẽ Đặt vào mạch điện hiệu điện U = 2V, điện trở R0 = 0,5; R1 = 1; R2 = 2; R3 = 6; R4 = 0,5; R5 biến trở có giá trị lớn 2,5 Bỏ qua điện trở ampe kế dây nối
1 Điều chỉnh để R5 = 1,5 Tìm cường độ dịng điện chạy mạch
Thay đổi giá trị R5, xác định giá trị R5 để: a Ampe kế A 0,2A
b Ampe kế A giá trị lớn Câu (4 điểm):
Hai gương phẳng G1, G2 quay mặt phản xạ vào hợp với góc = 600 Một điểm sáng S nằm đường phân giác Ox gương, cách cạnh chung O khoảng R=5cm (như hình vẽ)
a) Trình bày cách vẽ vẽ tia sáng phát từ S sau phản xạ G1, G2 lại truyền qua S b) Gọi S1, S2 ảnh S qua G1, G2 Tính khoảng cách S1 S2 c) Cho S di chuyển Ox xa O với vận tốc 0,5m/s Tìm tốc độ xa S1 S2
Câu (2 điểm):
Một vật đồng bên rỗng, thả vào cốc nước chìm Với dụng cụ gồm lực kế cốc nước, xác định thể tích phần rỗng
Hết
Cán coi thi khơng giải thích thêm
Họ tên học sinh: ; Số báo danh:
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN ĐỘI TUYỂN
A U
-+
A R4 R1
R0
R5
R3 R2 B D
(3)THỊ XÃ NGHI SƠN HSG LỚP CẤP TỈNH NĂM HỌC 2020-2021 MƠN: VẬT LÍ – BÀI SỐ 1
(Hướng dẫn chấm có 05 trang)
Bài Nội dung Điểm
Câu 1: 3 điểm
Theo ra: Lần đầu người xe đạp ngược chiều với xe buýt (do số lần gặp nhiều hơn), trường hợp sau chiều (do số lần gặp hơn) Gọi v1 v2 tốc độ xe buýt xe đạp
0,5
+ Lần đầu, thời gian để xe đạp gặp xe buýt tính từ lúc gặp xe bt trước đó:
1
1
5
( ) 55(1)
11
t h v v
v v
0,5
+ Lần sau, thời gian để xe đạp gặp xe buýt tính từ lúc gặp xe buýt trước đó:
2
1
5
( ) 25(2)
5
t h v v
v v
Từ (1) (2) v1=40(km/h)
0,5
+ Nếu xe đạp đứng yên thời gian để xe đạp gặp xe buýt tính từ lúc gặp xe bt trước là:
5
( )
t h
v
0,5
+ Trong giờ, xe đạp đứng yên đường, tính từ thời điểm
gặp xe buýt thứ gặp thêm:
1 8
t n
t
0,5
+ Vậy giờ, xe đạp đứng yên đường, tính từ thời điểm gặp xe thứ gặp thêm xe
0,5 Câu 2:
2 điểm
Biểu diễn lực
0,5
C
A B
m1 /2
2
P
P2
K
(4)Bài Nội dung Điểm hình vẽ, xác định cánh tay đòn lực tác dụng vào đòn
bẩy
Áp dụng qui tắc địn bẩy với điểm tựa A ta có:
P.AH+P1.AI=P2.AK (1)
0,5
Ta lại có: AK AB c os( BAK) AB c os( )2
os( ) os(180 )
AI AB c BAI AB c và
os( ) os(180 )
2
AB AB
AH c BAI c
0,5
Thay vào (1) ta được: P2 AB cos(α
2)=(P1 AB+P
AB
2 ) cos(180− α) cos(α
2)=cos(180− α) =120 o.
0,5
Câu 3: 4 điểm
a Gọi q1, q2 tương ứng nhiệt lượng cần truyền để làm nóng thêm 10C cho bình nước cho trứng Gọi nhiệt độ ban đầu trứng t
0,5
PT cân nhiệt thả trứng:
1 1( 0) (2 1) 1(30 20) (2 30) 10 (2 30)(1)
q t t q t t q q t q q t
0,5 PT cân nhiệt thả 10 trứng:
1(2 0) 10 (2 2) 1(35 20) 10 (2 35) 15 10 (2 35)(2)
q t t q t t q q t q q t
0,5 Chia (2) cho (1) ta được:
0
1
5( 35)
1,5 80
3( 30) 30
t
t C
t
q q
0,5
b PT cân nhiệt thả tổng cộng 20 trứng: 1(20 0) 20 (2 20) 1( 20 20) 20 (802 20) 20 44
q t t q t t q t q t t C
1,0 c Vì trứng nằm lơ lửng nên tỉ số khối lượng 20 trứng
khối lượng nước tỉ số độ cao dâng thêm độ cao cột nước ban đầu:
20
1
25
20
m h h
m h
Viết lại PT cân nhiệt câu b:
1 n(20 20) 20 tr(80 20) tr 2240( / )
m c t m c t c J kg K
0,5 0,5 Câu 4:
5 điểm
1 Tìm cường độ dịng điện mạch R5=1,5Ω Ta có mạch điện
như hình vẽ, mạch gồm: (R4ntR5)//R1nt(R2//R3)ntR0
0,5 A
m2
P
(5)Bài Nội dung Điểm Điện trở tương đương đoạn mạch MC là:
4
4
( ) (0,5 1,5).1
( )
0,5 1,5
MC
R R R R
R R R
Điện trở tương đương đoạn mạch CN là:
0
2.6
0,5 2( )
CN R R R R R R
Điện trở tương đương đoạn mạch MN là:
2
2 ( )
3
MN MC CN
R R R
0,5
Cường độ dịng điện mạch là:
2 0,75( ) MN MN U I A R 0,5
2 a Xác định R5 để ampe kế 0,2A
Vẽ lại mạch điện hình vẽ Ký hiệu điện trở đoạn AC x = 0,5 + R5
Điện trở toàn mạch
Rtm=R0+ R1x
R1+x
+ R❑2R3
R2+R3
Thay số: Rtm =
3 2 1 x x x x Cường độ dịng điện mạch chính:
I= U Rtm=
2(x+1)
3x+2
0,5
Hiệu điện hai đầu đoạn mạch AC là:
145
3
1 AC
TM
x
R x x
U U x R x x
Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AC(chứa x): Ix=
3x+2
0,5
Cường độ dòng điện I23 là:
23 023
2
2 2( 1)
3
2
x x x I I x
Hiệu điện U23 là:
23 23 23
2( 1) 3( 1)
.1,5
3
x x
U I R
x x
Cường độ dòng điện qua R3 là: 23
3
1
2
U x I R x 0,5
Xét nút C: IA= Ix – I3 IA=
2 3x+2−
x+1
2(3x+2)=
3− x
2(3x+2)=0,2 (1)
(6)Bài Nội dung Điểm (do Ix≥ I3¿
Giải phương trình ta x = 1Ω R5 = 0,5Ω b Ampe kế A giá trị lớn
Từ phương trình (1), ta có: IA=
3− x
2(3x+2) (với x biến đổi từ 0,5Ω đến 3Ω)
3 3
4
6 6 4 6
A
x x
I
x x x x
x
1,0
Nhận thấy IA max xmin xmin= 0,5Ω R5 = Thay vào IA ta IAmax= 0,357A
0,5 Câu 5:
4 điểm a Hình vẽ:
0,5
Cách dựng: -Lấy S1 đối xứng với S qua G1 , S’1 đối xứng với S1 qua G2
=> S1 ảnh S qua G1, S’1 ảnh S1 qua G2. - Nối S’1 với S cắt G2 H , nối S1 với H cắt G1 K
Nối K với H ta SKHS đường truyền tia sáng cần dựng
0,5
b 0,5
Xét tam giác cân OSS1 có SOS1= 600 => Tam giác OSS1 SS1=OS=R
Nối S1 với S2 cắt OS I => OS vng góc với SS1
(7)Bài Nội dung Điểm Xét tam giác vng ISS1 có IS S = 300 => IS =
1
2SS1=
R
Và
2
2 2
1 1
3
IS 3( )
4
R R
SS IS R S S R cm
0,5 c Nhận xét: Khi S chuyển động xa O với vận tốc v
khoảng cách S1 S2 tăng dần, giả sử ban đầu S O => S1
S2 O
Sau khoảng thời gian t (s) dịch chuyển S cách O đoạn OS = a (m) = > t =
a v
0,5
Từ kết phần b => Sau khoảng thời gian t (s) S1 cách S2 đoạn là: S1S2 = a (m)
0,5 Vậy tốc độ xa S1 S2 :
1 3
' 0,5 ( / )
2
S S a v
v v m s
t a
0,5
Câu 6: 2 điểm
Treo vật vào lực kế, xác định trọng lượng P vật Gọi V, Vo thể tích tồn phần thể tích phần rỗng
0
( ) 10 (1)
.10
P
P V V D V V
D
0,5
Nhúng vật treo lực kế lực đẩy Acsimet tác dụng vào vật:
0
.10 (2)
.10 A A
F
F V D V
D
(2)
Số lực kế: P’ = P – FA ⇒ FA = P – P’ (3)
0,5
Từ (2), (3) suy ra:
'
0.10
P P V
D
0,5
Thay vào (1) ta được:
'
0
1
( )
10 10
P P P P
V V
D D D D
0,5