Đang tải... (xem toàn văn)
Thang máy lên đều, mỗi chuyến từ tầng 1 lên tầng 10 nếu không dừng ở các tầng khác thì mất thời gian 1 phút. Bỏ qua lực cản lại chuyển động của thang máy. Tính công suất tối thiểu của [r]
(1)PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ THANH HÓA
THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP THÀNH PHỐ NĂM HỌC: 2019 – 2020
MƠN: VẬT LÍ - LỚP
Đề thi gồm có: trang Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
ĐỀ BÀI
Câu 1: (3 điểm) Có ba ống giống thông đáy chứa nước chưa đầy (hình 1) Đổ vào ống bên trái cột dầu cao H1 = 10cm đổ vào ống bên phải cột dầu cao H2 = 14cm Hỏi mực nước ống dâng lên cao bao nhiêu?
Cho biết trọng lượng riêng nước d1 = 10000N/m3, dầu d2 = 8000N/m3 Câu 2: (2 điểm) Một tòa nhà cao tầng (mỗi tầng cao 3,4m) dùng thang máy có
khối lượng 200kg sức chở tối đa 16 người, người có khối lượg trung bình 50kg Thang máy lên đều, chuyến từ tầng lên tầng 10 không dừng tầng khác thời gian phút Bỏ qua lực cản lại chuyển động thang máy Tính cơng suất tối thiểu động thang máy
Câu 3: (4 điểm) Một thau nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước 20oC
a) Thả vào thau nước thỏi đồng có khối lượng 200g lấy lị Nước nóng đến 21,2oC Tìm nhiệt độ bếp lị Biết nhiệt dung riêng nhơm, nước, đồng là: c1=880J/kg.K; c2=4200J/kg.K; c3=380J/kg.K Bỏ qua toả nhiệt môi trường xung quanh
(2)thau nước Tìm nhiệt độ thực bếp lị
Câu 4: (5điểm) Cho mạch điện hình Trong đó: R1=R2=4; R3=3; R4=6; R5=12; UAB=6V khơng đổi; điện trở dây dẫn khố khơng đáng kể
a) Khi K mở, tính điện trở tương đương đoạn mạch cường độ dòng điện qua điện trở b) Khi K đóng, tính cường độ dịng điện qua khố K?
c) Thay K vơn kế vơn kế bao nhiêu? (Biết điện trở vơn kế đủ lớn để bỏ qua dịng điện chạy qua nó)
Câu 5: (4 điểm) Cho hai gương phẳng M, N đặt song song, có
mặt phản xạ quay vào cách khoảng AB=d=30cm (hình 3) Giữa hai gương có điểm sáng S cách gương M khoảng SA=10cm Một điểm S' nằm đường thẳng SS' song song với hai gương, SS'=60cm
a) Hãy trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ S đến S' hai trường hợp: - Đến gương M I phản xạ đến S'
- Đến gương M J, phản xạ đến gương N K phản xạ đến S' b) Hãy tính khoảng cách I, J, K đến đoạn thẳng AB
(3)Họ tên, chữ kí giám thị 1: Họ tên, chữ kí giám thị 2:
HƯỚNG DẪN CHẤM - MƠN: VẬT LÍ - LỚP
(4)Ta có hình vẽ:
(5)Từ hình ta có áp suất điểm A, B, C đáy bình thơng chất lỏng gây ra: pA = d1.h1 +d2 H1
pB = d1.h2 +d2 H2 pC = d1.h3
Do pA = pC nên d1.h1 + d2 H1 = d1.h3 => h1 = h3 - H1 (1)
Và pB = pC nên d1.h2 +d2 H2 = d1.h3 => h2 = h3 - H2 (2)
Vì Vnước khơng đổi nên: h1 + h2 + h3 = 3h (3)
Thay (1) (2) vào (3) ta có: h3 - H1 + h3 - H2 + h3 = 3h
=> 3h3 - 3h = (H1 + H2)
Nước ống dâng lên đoạn: h3 - h = (H1 + H2)
Thay số với H1 = 10cm = 0,1m, H2 = 14cm = 0,14m, d1 = 10000 N/m3 d2 = 8000 N/m3 ta có:
h3 - h = (0,1+ 0,14) = 0,064(m) = 6,4cm
Câu 2: (2 điểm)
Thang máy chuyển động thẳng bỏ qua lực cản lại chuyển động thang máy nên lực kéo động là:
F =Pth + Png =10.(mth + mng)= 10.(200+16.50)=10000(N) Để lên đến tầng 10, thang máy phải vượt qua tầng
Vậy độ cao thang máy phải vượt qua là: h = 3,4 = 30,6(m) d d
1 d d
1 d d
1 d d
1 d d
1 3.d d
(6)Công phải tiêu tốn tối thiểu cho lần lên là: A = F.h = 10000 30,6 = 306000 (J) Công suất tối thiểu động kéo thang máy là:
P = 5100(W)
60 306000 t
A
Câu 3: (4 điểm)
a) Gọi t nhiệt độ ban đầu bếp lò, nhiệt độ ban đầu thỏi đồng Gọi m1, m2, m3, khối lượng thau nhôm, nước thỏi đồng Ta có m3=200g=0,2kg
Nhiệt lượng thau nhôm nhận để tăng nhiệt độ từ 20oC đến 21,2oC: Q1 = m1c1(t2-t1)
Nhiệt lượng nước nhận để tăng nhiệt độ từ 20oC đến 21,2oC: Q2 = m2c2(t2-t1)
Nhiệt lượng thỏi đồng toả giảm nhiệt độ từ t(oC) xuống 21,2oC: Q3 = m3c3(t-t2)
Vì bỏ qua toả nhiệt mơi trường xung quanh nên theo phương trình cân nhiệt ta có : Q3 = Q1 + Q2
Hay : m3c3(t-t2) = m1c1(t2-t1) + m2c2(t2-t1)
=> t =
3 2 1 t c m t t . c m c
m
= 21.2
0,2.380
20 21,2 . 2.4200
0,5.880
(7)b) Thực tế có toả nhiệt mơi trường nên phương trình cân nhiệt viết lại : Q3 = Q1 + Q2 + 10%.(Q1 + Q2) = 1,1.(Q1 + Q2)
Hay : m3c3(t’-t2) = 1,1.(m1c1 + m2c2)(t2-t1)
=> t ‘=
3 2 1 t c m t t . c m c m .
1,1
= 21.2
0,2.380 20 21,2 . 2.4200 0,5.880 .
1,1
174,74(oC)
Câu 4: (5 điểm)
a) Khi K mở khơng có dịng điện qua R4 R5 nên I4 = 0; I5 = Mạch điện mắc sau: R3 // (R1 nt R2)
Ta có: R12 = R1 + R2 = 4+4 = 8() Điện trở tương đương đoạn mạch là:
Rtđ = ( )
11 24 8 3 3.8 R R .R R 12 12
3
Dòng điện qua R3 là: I3= 2,75 A 11 24 R U
AB
Dòng điện qua R1 qua R2 : I1 = I2 = 0,75 A
8 6 R
U
12
(8)b) Khi K đóng : Vì điện trở dây dẫn khố khơng đáng kể nên chập điểm C D Mạch điện vẽ lại hình 2: [(R2 // R4 // R5) nt R1] // R3
Ta có: 2 1 12 1 6 1 4 1 R 1 R 1 R 1 R 1 245
=> R245 = 2()
R1245 = R1 + R245 = + = 6() Cường độ dòng điện qua R1: I1 =
6 6 R U 1245 AB = 1(A)
Suy UCB = I1 R245 = 1.2 = 2(V)
Cường độ dòng điện qua R2 : I2 =
4 2 R U CB = 0,5(A) Hình Trong mạch điện hình 3, xét nút C ta có: IK=I1 - I2 = - 0,5 = 0,5(A)
A B R5
/+ - /
R3 R4
(9)c) Khi thay khoá K vơn kế có điện trở đủ lớn để bỏ qua dịng điện chạy qua điện trở mắc câu a: R3 // (R1 nt R2)
Từ kết câu a ta có: U2 = I2 R2 = 0,75 = (V) Vậy vôn kế UV=U2 = 3V
Câu 5: (4,0 điểm) a)
Hình (Mỗi trường hợp vẽ cho 0,5 điểm) Lấy S1 đối xứng với S qua gương M Nối S1S' cắt gương M I
Vậy SIS' tia cần vẽ
Lấy S2 đối xứng S' qua gương N Nối S1S2 cắt gương M J, cắt gương N K Vậy SJKS' tia cần vẽ
b) Xét ∆SS1S' có AI đường trung bình nên: 30(cm)
2 60 2
SS'
AI
N
B S
S'
A M
S2
S1
P
H
J
K
(10)Ta có: S1S = 2.SA = 2.10 = 20(cm) SB = AB - AS = 30 - 10 = 20(cm) => S’S2 = SB = 2.20 = 40 (cm)
Xét ∆SS1P đồng dạng với ∆S'S2P :
2 1 40 20 S S SS P S SP
1 => 3 1 S S SP
=> SS 20(cm)
3 1
SP
Xét ∆SS1P có AJ đường trung bình nên:
2 20 2
SP
AJ = 10(cm) S’P = SS’ - SP = 60-20 =40 (cm)
Xét ∆S2S'P có HK đường trung bình nên:
2 40 2
P S'
HK = 20(cm)
Câu 6: (2,0 điểm)
- Dùng cân xác định khối lượng tổng cộng lọ m (Gồm khối lượng thuỷ ngân m1 khối lượng thuỷ tinh m2): m= m1+ m2 (1)
- Dùng bình chia độ xác định thể tích V lọ bao gồm thể tích V1 thuỷ ngân thể tích V2 thuỷ
tinh: V= V1+ V2 =
1
1
m m
D D (2)
Rút m2 từ (1) thay vào (2) khối lượng thuỷ ngân:
1
1
D (m VD ) m
D D
(11)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia
(12)