Nung nóng một thỏi đồng hình lập phương cạnh a=10cm rồi đặt thẳng đứng vào trong một nhiệt lượng kế bằng đồng đáy là hình vuông cạnh b = 20 cm, thành thẳng đứng, khối lượng 200g. Khi có [r]
(1)PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THÀNH PHỐ VĨNH YÊN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2010-2011ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Thời gian làm bài: 150 phút
-Câu (2,5 điểm)
Trên đoạn đường thẳng có ba người bắt đầu chuyển động: người xe máy với vận tốc 30km/h, người xe đạp với vận tốc 20km/h người chạy Ban đầu, người chạy cách người xe đạp khoảng phần tư khoảng cách từ người đến người xe máy Giả thiết chuyển động ba người chuyển động thẳng Hãy xác định vận tốc người chạy để sau người gặp điểm?
Câu (2 điểm)
Nung nóng thỏi đồng hình lập phương cạnh a=10cm đặt thẳng đứng vào nhiệt lượng kế đồng đáy hình vuông cạnh b = 20 cm, thành thẳng đứng, khối lượng 200g Khi có cân nhiệt, đổ từ từ nước có sẵn phịng vào nhiệt lượng kế Để mức nước nhiệt lượng kế ngang đáy thỏi đồng cần phải đưa vào 3,5 kg nước Nhiệt độ cuối nhiệt lượng kế 50OC Hãy xác định nhiệt độ thỏi đồng trước bỏ vào nhiệt lượng kế
Biết nhiệt độ nơi làm thí nghiệm 20OC; nhiệt hóa nước L = 2,3.106 J/kg; khối lượng riêng đồng D=8900kg/m3; nhiệt dung riêng nước đồng là C1 = 4200j/kg.Kvà C2 = 400j/kg.K
Câu (2 điểm)
Dùng dây dẫn điện để tải điện từ đường dây điện ngồi đường có hiệu điện không đổi 220V vào nhà gia đình Trong nhà, thắp sáng bóng đèn điện mà cắm vào ổ cắm thêm bàn thấy bóng đèn điện sáng trước
a) Em giải thích tượng
b) Khi gia đình sử dụng bóng đèn điện có số ghi 220V-100W cơng suất tiêu thụ điện thực tế đèn điện 81W Hỏi công suất tiêu thụ điện thực tế bàn có số ghi 220V- 1000W cắm vào ổ cắm để sử dụng đồng thời với bóng đèn điện trên?
Câu (2 điểm)
Chiếu chùm ánh sáng song song có bề rộng a qua mặt bên hộp, bên có 02 dụng cụ quang học học chương trình vật lý trung học sở ghép với Mặt bên hộp có chùm ánh sáng ló chùm ánh sáng song song với chùm ánh sáng tới bề rộng a Hãy cho biết dụng cụ cách đặt chúng hệ quang học nói Minh họa hình vẽ lý giải
Câu (1,5điểm)
Dùng động điện có cơng suất khơng đổi 5kW kéo kiện hàng có khối lượng 500kg từ thuyền lên bờ sơng, theo đường máng nghiêng gồm nhiều mặt phẳng nghêng có độ cao h ghép nối tiếp Bờ sơng có độ cao so với thuyền H=35m Mặt phẳng nghiêng lập với phương nằm ngang 30O, mặt phẳng nghiêng liền sau có góc nghiêng tăng mặt phẳng nghiêng liền trước 5O mặt nghiêng cuối có góc nghiêng 60O Hỏi:
a) Thời gian để kéo 01 kiện hàng từ thuyền lên đến bờ sông
b) Vận tốc kiện hàng mặt nghiêng mặt nghiêng cuối cùng? Bỏ qua ma sát Lấy 1,73
(2)PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THÀNH PHỐ VĨNH YÊN HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎIMÔN VẬT LÝ LỚP NĂM HỌC 2010-2011
-A-Lưu ý: Có thể chia nhỏ điểm phân phối cho ý Điểm câu điểm toàn làm tròn đến 0,25 theo quy tắc làm tròn số
Học sinh có cách giải khác nhau, phương pháp giải kết cho điểm theo phân phối điểm tương ứng hướng dẫn chấm
B-Sơ lời giải cách cho điểm:
Nội dung cho điểm điểm
Câu 1:
Gọi A, B, C tên vị trí ban đầu người xe máy, người xe đạp người chạy bộ; vận tốc người xe máy, người xe đạp người chạy v1, v2 , v3 khoảng cách người chạy người xe máy L, hướng chuyển động theo chiều mũi tên Xét trường hợp:
Yêu cầu trình bày tối thiểu 04 trường hợp
* Trường hợp thứ nhất: A, B chuyển ngược chiều, hướng nhau, C khoảng AB, chuyển động chiều A
A C B
A B gặp sau thời gian
5
4
( ) 50 40
L L
L L
t
v v
(1)
C B gặp sau thời gian 3
4
( ) 4(20 )
L
L t
v v v
(2)
Từ (1) (2) v3= 10 km/h <0 Nghiệm bị loại
0.5
*Trường hợp thứ hai: A, B chuyển ngược chiều, hướng nhau, C khoảng AB, chuyển động chiều B
A C B A C gặp sau thời gian ( 3) (30 3)
L L
t
v v v
(3)
Từ (1) (3) v3= 10 km/h
0.5
*Trường hợp thứ ba: A, B chuyển chiều, C AB gần B hơn, chuyển động chiều A, B
A B C
Khi gặp nhau, người chạy quãng đường s= v3.t, xe máy quãng đường L v t
còn xe đạp quãng đường
L v t
A C gặp sau thời gian
3
1
30
L v t L v t
t v
(1/)
B C gặp sau thời gian
3
2
4
20
L L
v t v t
t v
(2/)
Từ (1/) (2/) v3= 16,75 km/h (giá trị chấp nhận “chạy” khơng phải “đi”)
(3)*Trường hợp thứ tư : A, B chuyển chiều, C AB gần B hơn, chuyển động ngược chiều A, B
A B C
A gặp C sau thời gian 30 L t
v
(1//); B gặp C sau thời gian 3
4 20
L t
v
(2//)
Từ (1//), (2//) v3= -16,7 km/h < Nghiệm bị loại
0.5
Kết luận: vận tốc người chạy bộ: Nếu:…(nhắc lại trường hợp 2) vận tốc 10km/h; Nếu:…(nhắc lại trường hợp 3) vận tốc 16,7km/h
Các trường hợp khác vô nghiệm bị loại 0.5 Câu 2:
Một số tính tốnvà phân tích tượng:
Thể tích khối lượng thỏi đồng V = a3= 10-3m3 m=V1.D2 = 8,9kg
Thể tích trống bên nhiệt lượng kế xung quanh thỏi đồng V/ = b2.a – a3 = 3.10-3m3. Số nước cuối nhiệt lượng kế m1= 3kg < 3,5kg
Như có lượng nước bị hóa q trình thí nghiệm, lượng m2 =0,5 kg
1
Gọi nhiệt độ ban đầu thỏi đồng t, nhiệt độ cuối t2 Các phương trình sau thay số:
-Nhiệt lượng tỏa thỏi đồng tỏa nhiệt: Q = m.C2 (t- t2)= 8,9.400 (t-50)=3560(t-50) -Nhiệt lượng trình thu nhiệt:
+m2 kg nước tăng từ t1=20OC lên 100OC hóa hơi: Q1= 0,5.4200 (100-20) + 0,5 2,3.106 = 1318000(J) +m1 kg nước nhiệt lượng kế tăng từ 20OC lên 50OC : Q2= (3.4200+0,2.400).(50-20) = 380400(J)
0.5
Phương trình cân nhiệt:Q= Q+ Q2
Thay số tính t = 527OC. 0.5
Câu
a) Đường dây dẫn điện từ đường vào nhà có điện trở Rd Khi sử dụng điện có độ giảm hiệu điện đường dây dẫn vào nhà Ud = I2.Rd Hiệu điện ổ cắm nhà U/ khi nhỏ hiệu điện đường dây đường U: U/ = U-Ud = U- I2.Rd
0.25 Đang thắp sáng bóng đèn điện, sử dụng thêm bàn là, điện trở tương đương đoạn mạch
bóng đèn-bàn là:
1
1
1
;
td td td
R R
R R R v R R
R R
(nhỏ điện trở đèn nhỏ điện
trở bàn là) Vì cường độ dịng điện đường dây dẫn trường hợp tăng, dẫn đến độ giảm hiệu điện đường dây dẫn điện vào nhà (Ud = I2.Rd)tăng hiệu điện thực tế ổ cắm nhà (U/ = U-Ud = U- I2.Rd) giảm Bóng đèn sáng trước.
0.25
b) Các cơng thức tính cơng suất:
2 U P
R
=UI =I2R (*) Áp dụng điện trở đènR1= 484 (Ω) 0.25 Áp dụng (*) tính hiệu điện thực tế ổ cắm nhà sử dụng đèn:
1 tt 81.484 198
U P R V
; CĐDĐ thực tế
198 484
U I
R
A
0.25 Độ giảm HĐT dây dẫn điện trở dây dẫn từ đường vào nhà: Ud = U-U1=22V,
Điện trở dây dẫn: Rd
22 484 198 484 d
U I
Ω
(4)Áp dụng (*) tính điện trở bàn là: R2 = 48,4 Ω
Khi dùng chung, điện trở tương đương bàn bóng đèn:
1 td
1
R R R
R R
= 44 Ω
0.25 Hiệu điện thực tế ổ cắm đèn bàn U2 tính theo hệ phương trình:
/ / d ; d d d t R U
U U U
R U Tính U2 = 99 V
Áp dụng (*) tính cơng suất thực tế bàn trường hợp này: P/= 202,5 W
0.5 Câu 4: Yêu cầu trình bày tối thiểu 03 trường hợp( Xác định dụng cụ vẽ hình
một nửa số điểm, lý giải nửa số điểm)
+Trường hợp : * Hai thấu kính hội tụ tiêu cự f, đặt trục, tiêu điểm ảnh thấu kính trùng tiêu điểm vật thấu kính
*Lý giải:
- Chứng minh chùm ánh sáng ló chùm sáng song song: Chùm sáng tới hội tụ F1; F1 trùng F2…
- Bề rộng bề rộng chùm sáng tới: (xét tam giác nhau-tự đặt tên tam giác-mỗi tam giác hợp tia
sáng biên với thấu kính)
1 (Trình bày 01 trường hợp cho điểm) +Trường hợp : * Hai gương phẳng đặt
chếch 450, quay mặt sáng vào nhau. (kính tiềm vọng)
*Lý giải:
- Chứng minh chùm ánh sáng ló chùm sáng song song: Chùm sáng song song tới gương phẳng, chùm phản xạ chùm sáng song song
- Bề rộng bề rộng chùm sáng tới: (xét tam giác
nhau-tự đặt tên tam giác-mỗi tam giác hợp tia sáng biên với gương phẳng)
0.5
+Trường hợp 3: *Thấu kính hội tụ thấu kính phân kỳ Có tiêu cự, ghép sát, đồng trục- thấu kính hội tụ đứng trước đứng sau
*Lý giải:
- Chứng minh chùm ánh sáng ló chùm sáng song song: Chùm sáng tới hội tụ F1; F1 trùng F2…
- Bề rộng bề rộng chùm sáng tới (do ghép sát nên chùm sáng ló qua thấu kính thứ gặp thấu kính thứ 2- bề rộng
không thay đổi)
0.5
Câu a) Khơng có ma sát, cơng thực kéo 01 kiện hàng theo mặt nghiêng công kéo 01 kiện hàng theo phương thẳng đứng lên độ cao H :
A= P.H = mgH = 500.10.35=175.000J Thời gian cần thiết kéo hàng: A=N.t
175000 35( ) 5000 A t s N 0.5
b)Dễ dàng tính có mặt phẳng nghiêng Độ cao mặt phẳng nghiêng 5m Thời gian cần thiết kéo kiện hàng mặt phẳng nghiêng:
A=N.t
25000 5( ) 5000 A t s N 0.5 Độ dài mặt phẳng nghiêng cuối là:
Từ sin sin 300 sin 600
h h h
s s v s
Thay số s1 = 10 m ; s2 = 5,78 m
Vận tốc kiện hàng mặt phẳng nghiêng tương ứng v1 = 2m/s ; v2 = 1,16 m/s
(5)