Cho gương phẳng và vật AB vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ, điểm A của vật nằm trên trục chính, mặt phản xạ của gương hướng về thấu kính (hình bên)b. Vẽ ảnh của AB qua[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP QUẢNG TRỊ khóa ngày 12 tháng năm 2012
MƠN VẬT LÍ
Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề)
Câu 1: (4,0 điểm)
Hai vật chuyển động thẳng đường thẳng Nếu ngược chiều để gặp nhau, sau 10 giây, khoảng cách hai vật giảm 20m Nếu chiều sau 10 giây khoảng cách chúng giảm 8m Hãy tìm vậm tốc vật
Câu 2: (2,0 điểm)
Một bình nằm cân miếng nêm Thả nhẹ vật có trọng lượng P vào nước để bình cân (hình vẽ) Trong hai trường hợp sau, hệ thống cân không? Tạo
a Dịch chuyển vật P sang bên, vật bị thấm nước chìm dần lơ lửng nước
b Sau thời gian vật P chìm rơi xuống đáy bình Câu 3: ( 5,0 điểm)
Cho cốc mỏng, khối lượng mc = 50g có chứa m1 = 400g nước nhiết độ t1 = 200C, số viên
nước đá nhiệt độ t2 = -50C, viên có khối lượng m2 = 20g
a Thả hai viên nước đá vào cốc nước thí viên nước đá có tan hết khơng? Nhiệt độ cốc sau cân nhiệt
b Phải thả tiếp vào cốc viên nước đá để cuối cốc có hỗn hợp nước nước đá
Cho biết nhiệt dung riêng cốc c = 250J/kgK Nhiệt dung riêng nước nước đá là: c1=
4,2.103J/kgK, c
2 = 1,8.103J/kgK Nhiệt độ nóng chảy nước đá 00C Nhiệt nóng chảy nước đá (là nhiệt
cần cung cấp cho 1kg nước đá nóng chảy hồn tồn) là:
λ= 3,4.105J/kg Bỏ qua mát nhiêt.
Câu 4: ( 4,0 điểm)
Cho gương phẳng vật AB vng góc với trục thấu kính hội tụ, điểm A vật nằm trục chính, mặt phản xạ gương hướng thấu kính (hình bên) Biết OF = f = 30cm; OA = 1,5f; AB = 1cm
a Vẽ ảnh AB qua hệ thấu kính gương (có giải thích) b Xác định độ cao vị trí ảnh
Câu 5: ( 5,0 điểm)
Cho mạch điện hình Biết R1= 8; R2 = 4; R3 = 6;
UAB = 12V; R4 biến trở Vơn kế có điện trở lớn,
dây nối khóa K có điện trở nhỏ a Khóa K mở, vơn kế bao nhiêu? b Khóa K đóng:
- Nếu R4= 4, tìm só vôn kế
- Vôn kế 2V, tính R4
………… HẾT ……
Bài làm Phan Ngọc Quỳnh học sinh trường THCS Ba Lòng
P
B A
R
R R
3 R
1 M
N
V
F’ O F
A B
(2)Câu 1:
Gọi x vận tóc vật thứ nhất, y vận tóc vật thứ
- Quảng đường vật thứ sau 10s: S1 = 10x
- Quảng đường vật thứ sau 10s: S2 = 10y
* Khi chuyển động ngược chiều:
S1 S2
Theo khoảng cách vật giảm 20 m nên ta có phương trình: S1 + S2 = 20
10x + 10y = 20
x + y = (1) * Khi chuyển động chiều:
S1 S2
Theo khoảng cách vật giảm m nên ta có phương trình:
S1 - S2 =
10x - 10y =
x - y = 0.8 (2)
Từ (1) (2) ta có hệ phương trình: x + y =
x - y = 0.8
Giải hệ ta x = 1.4 ; y = 0.6
Vậy vận tốc vật 1.4 m/s 0.6 m/s Câu 2:
a) Theo định luật Pascal “ Độ tăng áp suất lên chất lỏng chứa bình kín truyền ngun vẹn cho điểm chất lỏng thành bình ”
Nên dịch chuyển vật sang bên vật lơ lửng nước bình nằm cân b) Sau thời gian vật chìm hẳn xuống bình trọng lực lớn lực đẩy Ác – si – met nên vật rứt bên bình bình nghiêng bên
Câu 3:
Ta có: mc = 50g = 0,05 kg
m = 400g = 0,4 kg
m2 = 20g = 0,02 kg
a) Nhiệt lượng để viên nước đá tan hết: Q1 = 2m2.c2(0 – t2) + 2m2 λ
= 2.0,02.1800(0 + 5) + 2.0,02.3,4.105
= 13960 J
Nhiệt lượng cóc nước tỏa giảm nhiệt độ xuống 0oC
Q2 = (mc.c + m.c1)(t1 – 0)
= (0,02.250 + 0,4.4200)(20 – 0) = 33850 J
Ta thấy Q1 < Q2 nước đá tan hết nóng lên
Gọi t nhiệt độ cân bằng, ta có:
Nhiệt lượng để nước sau tan nóng lên nhiệt độ t Q3 = 2m2c1(t – 0) 168t J
(3)Theo phương trình cần nhiệt ta có: Q4 = Q1 + Q3
(mc.c + m1.c1)(t1 – t) = 2m2.c2(0 – t2) + 2m2 λ + 2m2c1(t – 0)
(0,05.250 + 0,4.4200)(20 – t) = 2.0,02.1800(0 + 5) + 2.0,02.3,4.105+ 2.0,02.4200t
19890 – 1692,5t = 13960 + 168t
1860,5t = 19860
t = 10,69 oC
b) Gọi n số viên nước đá
Nhiệt lượng để n viên nước đá tan hết
Q = n.m2c2(0 – t2) + n.m2 λ
= n1800.5.0,02 + n.3,4.105.0,02 = 6980n J
Nhiệt lượng cóc nước lúc tỏa đê giảm nhiệt độ xuống 0oC
Q5 = (mc.c + (m + 2m2)c1)(t – 0)
= (0,05.250 + (0,4 + 2.0,02)4200)(10,69 – 0) = 19888,745 J
Để có hỗn hợp nước nước đá Q > Q5
6980n > 19888,745
n > 2.85
Vậy số viên nước đá cần viên Câu 4:
Cách 1:
I I1
B
A’ O
A F F’
B’ I'
K J
a) Tia tới BI song song với trục cho tia ló IF’ qua tiêu điểm F’ bị phản xạ F’ nên đến thấu kính cho tia ló I’B’ song song với trục
Tia tới BJ qua tiêu điểm F nên cho tia ló song song với trục vng góc với gương K nên phản xạ ngược lại vị trí ban đầu
Cách vẽ: Dựng tia BI song song với trục cho tia ló IF’, Dưng I1 ảnh I qua gương
Nối I1F’ kéo dài đến thấu kính I’ cho tia ló I’B’ song song với trục
Vẽ tia tới BJ cho tia ló JK song song với trục Giao điểm tia IB’ tia BJ B’ ảnh B qua hệ gương thấu kính
Hạ vng góc với trục xác định điểm A’ b) Xét tam giác F’OI = tam giác F’OI’ ( g.c.g)
=> OI = OI’ mà OI = AB OI’ = A’B’ => AB = A’B’ = cm
(4)=> OA’ = 0F – F’A’ = 30 – 15 = 15 cm Vậy ảnh cao 1cm cách thấu kính 15 cm Câu 5:
a) Khi khóa K mở mạch điện cho trở thành
R1 R2
Ta có: R12 = R1 + R2 = + = 12 Ω
IAB = UAB/R12 = 12/12 = A
U1= IAB R1= 1.8 = V
Mà Uv = U1
Vậy số vôn kế 8V
b) Khi khóa K đống mạch điện trở thành:
R1 R2
R3 R4
R4 = Ω
R12 = 12 Ω
R34 = R3 + R4 = + = 10 Ω
I12 = UAB / R12 = 12/12 = 1A
U1 = I12.R1 = 1.8 = V
I34 = UAB/ R34 = 12/10 = 1.2 A
U3 = I34 R3 = 1,2 = 7,2 V
UV = U1 – U3 = -7.2 = 0.8 A
Vơn kế 2V
TH1: dịng điện từ M đến N U2 = I12 R2 = = V
U4 = U2 – Uv = – = 2V
U3 = U – U4 = 12 – = 10 V
I34 = U3 / R3 = 10/6 =5/3 A
R4 =U4 / I34 = 2/5/3= 1,2 Ω
TH2: Dòng điện từ N đến M U2 = I12 R2 = = V
U4 = U2 + Uv = + = 6V
U3 = U – U4 = 12 – = V
I34 = U3 / R3 = 6/6 =1 A