Một điểm sáng S nằm trên đường thẳng đi qua tâm gương, vuông góc gương và cách gương 1m (Hình 1) phát ra chùm sáng tới gương cho chùm tia phản xạ tạo thành 1 hình tròn sáng trên trần nhà[r]
(1)UBND HUYỆN THANH SƠN
PHÒNG GD&ĐT (Đề thi có 01 trang)
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP -THCS CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2011 - 2012
Mơn: Vật lí
(Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề )
Câu 1(5 điểm):
Một xe dự định từ địa điểm A đến địa điểm B khoảng thời gian t Nếu xe chuyển động từ A đến B với vận tốc v1= 15m/s xe đến B sớm 12 phút so
với dự định Nếu chuyển động từ A đến B với vận tốc v2 = 45km/h xe đến B chậm
hơn 18 phút so với thời gian dự định
a Tìm chiều dài quãng đường AB thời gian dự định t?
b Giả sử ban đầu xe với vận tốc 45km/h đến C xe bị hỏng phải sửa 15 phút tiếp tục B với vận tốc 60km/h đến B dự định Tìm chiều dài đoạn đường AC?
Câu 2(4 điểm):
a Tính nhiệt lượng cần thiết cho 3kg nước đá -100C biến thành hơi, cho biết nhiệt
dung riêng nước 4200J/kg.K, nhiệt dung riêng nước đá 1800J/kg.K, nhiệt nóng chảy nước đá 34.104 J/kg, nhiệt hóa nước 23.105 J/kg
b Nếu dùng bếp dầu có hiệu suất 85%, người ta phải đốt cháy hồn tồn lít dầu 3kg nước đá -100C biến thành hơi? Cho biết khối lượng riêng của
dầu hỏa 800 kg/m3, suất tỏa nhiệt dầu hỏa 44.106 J/kg.
Câu 3(4 điểm):
Đặt gương phẳng tròn có đường kính 6cm nằm ngang nhà, mặt phản xạ hướng lên Nền nhà cách trần 4m Một điểm sáng S nằm đường thẳng qua tâm gương, vng góc gương cách gương 1m (Hình 1) phát chùm sáng tới gương cho chùm tia phản xạ tạo thành hình trịn sáng trần nhà
a Vẽ đường chùm tia tới chùm tia phản xạ? b Tính diện tích hình trịn sáng trần nhà?
Câu 4(5 điểm):
Cho mạch điện hình vẽ 2, U = 24V ln khơng đổi, R1 = 12, R2 = 9, R3 biến trở, R4 = 6
Điện trở ampe kế dây dẫn không đáng kể
a Cho R3 = 6 Tìm cường độ dịng điện qua
điện trở số ampe kế?
b Thay ampe kế vơn kế có điện trở vơ lớn Tìm R3 để số vôn kế 16V Nếu di chuyển chạy
để R3 tăng lên số vôn kế thay đổi nào?
Câu 5(2 điểm):
Cho nguồn điện, ampe kế, vôn kế, điện trở có giá trị chưa biết dây nối Làm để đo giá trị điện trở với độ xác lớn nhất? Hãy trình bày phương án đo điện trở vẽ mạch điện tương ứng?
-Hết -Cán coi thi khơng giải thích thêm
R2 R4
R1
R3 U
A -+
Hình
.S
(2)Họ tên thí sinh số báo danh UBND HUYỆN THANH SƠN
PHÒNG GD&ĐT CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9-THCS CẤP HUYỆNHƯỚNG DẪN CHẤM THI NĂM HỌC 2011 - 2012
Môn: Vật lí
( Học sinh làm theo cách khác tổ chấm thống cho điểm tương ứng với đáp án) Câu 1(5 điểm):
Một xe dự định từ địa điểm A đến địa điểm B khoảng thời gian t Nếu xe chuyển động từ A đến B với vận tốc v1= 15m/s xe đến B sớm 12 phút so với
dự định Nếu chuyển động từ A đến B với vận tốc v2 = 45km/h xe đến B chậm
18 phút so với thời gian dự định
a Tìm chiều dài quãng đường AB thời gian dự định t?
b Giả sử ban đầu xe với vận tốc 45km/h đến C xe bị hỏng phải sửa 15 phút tiếp tục B với vận tốc 60km/h đến B dự định Tìm chiều dài quãng đường AC?
Nội dung cần đạt Điểm
Đổi 12 phút = 0,2h; 18 phút = 0,3h; 15 m/s = 54 km/h Gọi SAB độ dài quảng đường AB
t thời gian dự định
0,50 Khi với vận tốc v1 đến sớm thời gian dự định (t) t1 = 12 phút = 0,2h
Nên thời gian thực tế để là: ( t – t1) =
AB
S
v
Hay: SAB = v1 (t – 0,2) (1)
0,50 Khi với vận tốc v2 đến trễ thời gian dự định (t) t2 = 18 phút = 0,3 h
Nên thực tế thời gian cần thiết để hết quảng đường AB là: (t + t2) =
AB
S v
Hay: SAB = v2 (t + 0,3) (2)
0,50
Từ (1) (2), ta có:
v1(t - 0,2) = v2 (t + 0,3)
54(t - 0,2) = 45(t + 0,3) (3) Giải PT (3), ta tìm được:
t = 2,7 h = 2h42phút
0,50
Thay t = 2,7h vào (1) (2), ta tìm được: SAB = 135km
0,50
b Gọi tAC thời gian cần thiết để xe tới A đến C:
tCB thời gian cần thiết để xe từ C đến B:
t thời gian sửa xe (t = 15 phút = 0,25h)
0,50
Theo ra, ta có: t = tAC + tCB + t 0,50
Hay:
AC AB AC
S S S
t t
v v
(3)
Thay số:
135
2, 0, 25
45 60
AC AC
S S
0,50
Suy : SAC = 36km
Vậy quãng đường AC là: SAC = 36km
0,50
Câu 2(4 điểm):
a Tính nhiệt lượng cần thiết cho 3kg nước đá -100C biến thành hơi, cho biết nhiệt
dung riêng nước 4200J/kg.K, nhiệt dung riêng nước đá 1800J/kg.K, nhiệt nóng chảy nước đá 34.104 J/kg, nhiệt hóa nước 23.105 J/kg
b Nếu dùng bếp dầu có hiệu suất 85%, người ta phải đốt cháy hồn tồn lít dầu 3kg nước đá -100C biến thành hơi? Cho biết khối lượng riêng của
dầu hỏa 800 kg/m3, suất tỏa nhiệt dầu hỏa 44.106 J/kg.
Nội dung cần đạt Điểm
a, Nhiệt lượng cần cung cấp để 3kg nước đá tăng từ -100C đến 00C là:
Q1 = m.cnđ.10 = 3.1800.10 = 54000 (J)
0,50
Nhiệt lượng cần cung cấp để 3kg nước đá nóng chảy hoàn toàn 00C là:
Q2 = m. = 3.34.104 = 1020000 (J) 0,50
Nhiệt lượng cần cung cấp để 3kg nước tăng từ 00C đến 1000C là:
Q3 = m.cn.100 = 3.4200.100 = 1260000 (J) 0,50
Nhiệt lượng cần cung cấp để 3kg nước hóa hồn tồn 1000C là:
Q4 = m.L = 3.23.105 = 6900000 (J) 0,50
Nhiệt lượng cần cung cấp để 3kg nước đá -100C biến thành là:
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 54000 + 1020000 + 1260000 + 6900000
= 9234000 (J) 0,50
b, Nhiệt lượng dầu cung cấp : Q’ =
9234000 0,85 Q
H 10863529,4 (J) 0,50
Khối lượng dầu cần dùng là: m =
/
6 10863529,
44.10 Q
q 0,247 kg 0,50
Thể tích dầu cần dùng là: V =
0, 247 800 m
D 0,31.10-3 m3 = 0,31 (lít) 0,50
Câu 3(4 điểm):
Đặt gương phẳng trịn có đường kính cm nằm ngang nhà, mặt phản xạ hướng lên Nền nhà cách trần 4m Một điểm sáng S nằm đường thẳng qua tâm gương, vng góc gương cách gương 1m (Hình 1) phát chùm sáng tới gương cho chùm tia phản xạ tạo thành hình tròn sáng trần nhà
a Vẽ đường chùm tia tới chùm tia phản xạ? b Tính diện tích hình trịn sáng trần nhà?
Nội dung cần đạt Điểm
.S
(4)a) Vẽ
- S`là ảnh ảo S đối xứng với S qua gương 0,50
- Chùm tia tới SA, SB tới gương phản xạ theo hướng S`A, S`B
tạo thành vùng sáng trần nhà có đường kính A’B’ 0,50
b) Ta có: OO` = 4m = 400cm ; SO = S`O = 1m = 100cm 0,50 S`O` = S`O + OO` = 100 + 400 = 500cm 0,50
S’OB S’O’B’
' ' '
' '
' ' ' ' '
OS OB OB.O S
O B =
O S O B OS 0,50
mà
AB
OB 3cm
2
0,50
' ' 3.500
O B 15cm
100
0,50 Diện tích hình trịn sáng trần nhà:
S = .(O’B’)2 = .152 706,9 cm2 0,50
Câu 4(5 điểm):
Cho mạch điện hình vẽ 2, U = 24V ln khơng đổi, R1 = 12, R2 = 9, R3 biến trở, R4 = 6
Điện trở ampe kế dây dẫn không đáng kể
a Cho R3 = 6 Tìm cường độ dịng điện qua
điện trở số ampe kế?
b Thay ampe kế vơn kế có điện trở vơ lớn Tìm R3 để số vôn kế 16V Nếu di chuyển chạy
để R3 tăng lên số vơn kế thay đổi nào?
Nội dung cần đạt Điểm
R2 R4
R1
R3 U
A -+
(5)a, Tính dịng điện qua điện trở qua ampe kế : Có thể vẽ lại mạch sau:
0,25
Ta có: R34 =
6
6 4 R R R R
R234 = R2 + R34 = + = 12
0,25
I1 =
A R U 12 24 0,25
I2 =
A R U 12 24 234 0,25
U3 = I2.R34 = 2.3 = 6V
I3 =
A R U 6
3
0,50
I4 = I2 – I3 = -1 = 1A 0,50
Số Ampe kế là: Ia = I1 + I3 = + = 3A
0,50 b, *Tìm R3 để số vôn kế 16V Đặt R3 = x
Ta có:
U1 = U - UV = 24 - 16 = 8V
I1 =
2 12
8
1
R U A 0,25 x x I I R R R R I I I R R I I 21 9 12 2 13 2
Suy I =
2 21 21 x I x
= I4
0,50
Ta có UV = U3 + U4 = I3.R3 + I4.R4 = I1.R3 + I4.R4 0,50
(6)= 16 84 10
) 21 ( 21
2
x x x x x
10x + 84 = 144 suy x = 6
Vậy để số vơn kế 16V R3 = 6 0,25
* Khi R3 tăng điện trở mạch Rtđ tăng 0,25 I = I4 = Rtd
U
: giảm U4 = I.R4 :giảm 0,25 U2 = U – U4 : tăng I2 =
2 R U
: tăng I1 = I – I2 :giảm 0,25 U1 = I1.R1 : giảm UV = U – U 1 : tăng
Vậy số vôn kế tăng R3 tăng 0,25
Câu 5(2 điểm):
Cho nguồn điện, ampe kế, vơn kế, điện trở có giá trị chưa biết dây nối Làm để đo giá trị điện trở với độ xác lớn nhất? Hãy trình bày phương án đo điện trở vẽ mạch điện tương ứng?
Nội dung cần đạt Điểm
- Vẽ hình
0,50
- Đầu tiên mắc mạch điện hình để xác định điện trở RA ampe kế
1 A
1 U R =
I (U
1 I1 số vôn kế ampe kế)
0,50
- Sau đó, mắc mạch điện hình để tính RX
2
A X
U I =
R R
(U2 I2 số vôn kế ampe kế)
0,50
- Suy giá trị Rx điện trở
2
X A
2
U U U
R = R
I I I 0,50
-Hết
-A V
RX
(Hình 1)
A RX
V