LUYỆN THI HỌC SINH GIỎI Môn: VẬT LÝ- Năm học: 2014-2015 Bài 1:(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:(5diểm) : Cho mạch điện MN hình vẽ đây, hiệu điện hai đầu mạch điện không đổi U MN = 7V; điện trở R1 = 3Ω R2 = 6Ω AB dây M dẫn N điện có chiều dài 1,5m tiết diện không đổi S = 0,1mm 2, điện R1 trở suất ρ = 4.10-7 Ωm ; điện trở ampe kế A nối không đáng kể : a/ Tính điện trở dây dẫn AB ? b/ Dịch chuyển chạy c cho AC=1/2BC Tính cường độ dòng điện qua ampe kế ? c/ Xác định vị trí chạy C để Ia = 1/3A ? A A C R2 dây B Bài 3:(5điểm) Một ấm điện nhơm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước 25oC Muốn đun sơi 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 Bài 4:(5điểm) C Cho mạch điện hình vẽ Biết UAB = 10V; R1 = Ω ; Ra = Ω ; RV vô lớn ; RMN = Ω V R1 A D N Con chạy đặt vị trí ampe kế 1A.A B +Lúc nàyM vôn kế bao nhiêu? Bài (5đ)Gọi v1: vận tốc chuyển động thang ; v2 : vận tốc người *Nếu người đứng n cịn thang chuyển động chiều dài thang tính: ⇒ v1 = s (1) t1 s = v1.t1 ( 1đ) *Nếu thang đứng yên, người chuyển động mặt thang chiều dài thang s tính: s = v2t2 ⇒ v2 = t (2) (1đ) *Nếu thang chuyển động với vận tốc v1, đồng thời người thang với vận tốc v2 chiều dài thang s s = (v1 + v2)t ⇒ v1 + v2 = (3) t tính: s s s 1 (1đ) t t 1.3 Thay (1), (2) vào (3) ta được: t + t = t ⇔ t + t = t ⇔ t = t 1+ 2t = 1+ = (phót) 2 Bài 2: (5đ)a/ Đổi 0,1mm2 = 10-7 m2 Áp dụng cơng thức tính điện trở R = ρ (2đ) l ; thay số tính ⇒ S RAB = 6Ω BC ⇒ RAC = RAB ⇒ RAC = 2Ω có RCB = RAB - RAC = 4Ω R1 R2 Xét mạch cầu MN ta có R = R = nên mạch cầu cân Vậy IA = AC CB b/ Khi AC = c/ Đặt RAC = x ( ĐK : ≤ x ≤ 6Ω ) ta có RCB = ( - x ) 3.x 6.(6 − x) * Điện trở mạch gồm ( R1 // RAC ) nối tiếp ( R2 // RCB ) R = + x + + (6 − x) = ? * Cường độ dịng điện mạch : I = U = ? R 3.x I = ? 3+ x 6.(6 − x) I = ? Và UDB = RDB I = 12 − x U AD U DB * Ta có cường độ dịng điện qua R1 ; R2 : I1 = R = ? I2 = R = ? * Áp dụng cơng thức tính HĐT mạch // có : UAD = RAD I = + Nếu cực dương ampe kế gắn vào D : I1 = Ia + I2 ⇒ Ia = I1 - I2 = ? (1) Thay Ia = 1/3A vào (1) ⇒ Phương trình bậc theo x, giải PT x = 3Ω ( loại giá trị -18) + Nếu cực dương ampe kế gắn vào C : Ia = I2 - I1 = ? (2) Thay Ia = 1/3A vào (2) ⇒ Phương trình bậc khác theo x, giải PT x = 1,2Ω ( loại 25,8 >6) AC R AC * Để định vị trí điểm C ta lập tỉ số CB = R = ? ⇒ AC = 0,3m CB Bài 3: (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 ) (1đ) *Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ nước từ 25oC tới 100oC là: Q2 = mc ( t2 – t1 ) = 2.4200.( 100 – 25 ) = 630000 ( J ) (1đ) *Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết: Q = Q1 + Q2 = 663000 ( J ) ( ) (1đ) *Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước ấm điện cung cấp thời gian 20 phút Q = H.P.t ( ) (1đ) ( Trong H = 100% - 30% = 70% ; P công suất ấm ; t = 20 phút = 1200 giây ) *Từ ( ) ( ) : P = Q 663000.100 = = 789,3(W) H.t 70.1200 (1đ) Bài 4: (5đ) *Vì điện trở ampe kế Ra = nên: UAC = UAD = U1 = I1R1 = 2.1 = ( V ) ( Ampe kế dòng qua R1 ) (1đ) *Gọi điện trở phần MD x thì: 2 I x = ;I DN = I + I x = 1+ x x 2 U DN = 1+ ÷( − x) x 2 U AB = U AD + U DN = + 1+ ÷( − x) = 10 x (1đ) (1đ) (1đ) *Giải x = Con chạy phải đặt vị trí chia MN thành hai phần MD có giá trị (1đ) Ω DN có giá trị Ω Lúc vôn kế vôn ( Vôn kế đo UDN) ... 100oC là: Q2 = mc ( t2 – t1 ) = 2.4200.( 100 – 25 ) = 630000 ( J ) (1đ) *Nhiệt lượng tổng cộng cần thi? ??t: Q = Q1 + Q2 = 663000 ( J ) ( ) (1đ) *Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước ấm điện cung