Đang tải... (xem toàn văn)
Khi mắc nguồn điện trên vào hai điểm B và C hoặc hai điểm A và D thì công suất toả nhiệt trong mạch cũng như nhau và bằng 2P.. Hỏi khi mắc nguồn trên vào hai điểm C và D thì công suất to[r]
(1)UBND TỈNH THỪA THIÊN HUẾ KỲ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LỚP THCS NĂM HỌC 2005 – 2006
Mơn: VẬT LÝ (Vịng 2) ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài : 120 phút
Bài 1: (5 điểm):
Một cậu bé lên núi với vận tốc 1m/s Khi cách đỉnh núi 100m, cậu bé thả chó bắt đầu chạy chạy lại cậu bé đỉnh núi Con chó chạy lên đỉnh núi với vận tốc 3m/s chạy lại phía cậu bé với vận tốc 5m/s. Tìm qng đường mà chó chạy từ lúc thả đến lúc cậu bé lên tới đỉnh núi.
Bài 2: (5 điểm)
Người ta thả chai sữa trẻ em vào phích nước đựng nước ở
nhiệt độ t = 400C Sau thời gian lâu, chai sữa nóng tới nhiệt độ t
1 = 360C,
người ta lấy chai sữa tiếp tục thả vào phích chai sữa khác giống như chai sữa Hỏi chai sữa làm nóng tới nhiệt độ nào? Biết rằng
trước thả vào phích, chai sữa có nhiệt độ t0 = 180C Bỏ qua mất
mát nhiệt môi trường. Bài 3: (5 điểm)
Cho mạch điện hình vẽ Các điện trở trong mạch có giá trị chưa biết Khi mắc nguồn điện có hiệu điên U khơng đổi vào hai điểm A C hai điểm B D cơng suất toả nhiệt mạch như nhau P Khi mắc nguồn điện vào hai điểm B C hai điểm A D cơng suất toả nhiệt trong mạch 2P Hỏi mắc nguồn vào hai điểm C D cơng suất toả nhiệt trong mạch (tính theo P)?
Bài 4: (5 điểm)
Một vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ có tiêu cự f cho ảnh thật A'B' hứng E song song với thấu kính Màn E cách vật AB khoảng L; khoảng cách từ vật tới thấu kính d; từ tới thấu kính d'.
1, Chứng minh công thức:
1 1 f d d ;
2, Giữ vật cố định, cho thấu kính di chuyển vật cho thấu kính ln song song với vị trí trục khơng thay đổi.
a, Chứng minh có hai vị trí thấu kính cho ảnh A'B' rõ nét trên E Suy ý nghĩa hình học cơng thức
1 1 f d d.
b, Gọi l khoảng cách hai vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn E Lập biểu thức tính f theo L l.
A B
C
D
2
(2)
-UBND TỈNH THỪA THIÊN HUẾ KỲ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LỚP THCS NĂM HỌC 2005 - 2006
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔNVẬT LÝ (Vòng 2)
Câu Nội dung – Yêu cầu Điểm
1
5đ
- Gọi vân tốc cậu bé v, vận tốc chó chạy lên đỉnh núi v1
khi chạy xuống v2 Giả sử chó gặp cậu bé điểm cách đỉnh núi
khoảng L, thời gian từ lần gặp đến lần gặp T
- Thời gian chó chạy từ chỗ gặp cậu bé tới đỉnh núi L/v1 Thời gian
chó chạy từ đỉnh núi tới chỗ gặp cậu bé lần (T - L/v1) quãng đường
con chó chạy thời gian v2(T - L/v1); quãng đường cậu bé
thời gian T vT Ta có phương trình:
1
( L)
L vT v T v 2 (1 )
L v v
T
v v
(1)
- Quãng đường chó chạy lên núi xuống núi thời gian T 2( / )1
c
S L v T L v Thay T từ pt (1) vào ta có:
1 2 1
2 ( )
( )
c
v v v v v
S L
v v v
(2)
- Quãng đường cậu bé thời gian T: 2 ( ) ( ) b
v v v
S v T L
v v v
(3)
- Lập tỷ số (2) / (3) ta có :
1 2 1
2 ( )
( )
c
b
S v v v v v
S v v v
(4)
Tỷ số không đổi, không phụ thuộc vào T mà phụ thuộc vào giá trị vận tốc cho Thay giá trị cho vào ta có: Sc Sb.7 / 2;
- Từ lúc thả chó tới lên tới đỉnh núi, cậu bé 100m; thời gian chó chạy quãng đường Sc 100.7 / 350 (m).
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 2 5đ
- Gọi q1 nhiệt lượng phích nước toả nhiệt độ giảm 10C;
q2 nhiệt lượng cung cho chai sữa để nóng thêm 10C;
t2 nhiệt độ chai sữa thứ hai cân nhiệt
- Phương trình cân nhiệt thả chai sữa thứ vào phích là: 1( 1) 2(1 0)
q t t q t t (1)
- Phương trình cân nhiệt thả chai sữa thứ hai vào phích là: 1( 2) 2(2 0)
q t t q t t (2)
- Chia hai vế (1) cho (2) ta có:
1
1 2
t t
t t
t t t t
(3)
- Giải phương trình (3) t2 ta được:
1
0
t t t t t t
t t
;
Thay giá trị cho ta có: t2 32, 70C
0,5 1,0 1,0 1,0 1,0 0,5 3 5đ
- Công suất mạch điện: P U 2/R ; PAC PBD RAC RBD ;
- Gọi điện trở R1, R2, R3 R4, ta có:
1 4)
1 4
( ( )
AC BD
R R R R R R R R
R R
R R R R R R R R
; khai triển rút gọn ta có
(3)1 R R .
- Tương tự ta có: RBC RAD R2 R4. - Theo ra: P U 2/RAC
2
2P U /RAD RAC 2RAD.
Vậy :
1 2
1 2
R ( ) (2 )
2
2( ) 2( )
R R R R R
R R R R
R12 2R R1 2 2R22 0 (*)
Giải PT (*) với ẩn số R1 loại nghiệm âm ta được: R1 R2(1 3).
2
1 ( ) /
CD CD
U U
P
R R R
; U = const nên : P RCD CDP RAC AC hay :
2
CD
P P
0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 0,5 4 5đ
1, AOB A'OB'
A B AB OA OA d d ;
OIF' A'B'F'
A B
OI OF AB
A F A B
; hay d -f f d d
d(d'-f) = fd' dd' - df = fd' dd' = fd' + fd ;
Chia hai vế cho dd'f ta :
1 1 f d d (*)
2, Di chuyển thấu kính : a, Ta viết:
1 1 f d d
1
d d
; Ta hốn vị d d' mà hệ thức khơng
thay đổi Ta nói cơng thức (*) có tính đối xứng - Ta có d + d' = L Dễ dàng nhận thấy:
+ Nếu vật có k/c đến TK d, ảnh có k/c đến TK d'; + Nếu vật có k/c đến TK d', ảnh có k/c đến TK d Hai vị trí O O' đối xứng qua trung điểm đoạn AA' Đó ý nghĩa hình học cơng thức (*)
b, Trên hình vẽ ta có:
L l
d
L l
d
;
1 1 f d d
2
L l L l
L2 l2 4Lf
2 L l f L 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
A O O ' A '
d d '
d ' L
l
(4)