Đang tải... (xem toàn văn)
Nếu nước chảy nhanh hơn thì thời gian ca nô đi và về B (với quãng đường như câu a) có thay đổi không?. Vì sao.[r]
(1)KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG HSG LỚP
MƠN VẬT LÍ – NĂM HỌC 2011- 2012 Thời gian làm bài: 150 phút.
Câu 1 Một thuyền bơi từ bến A đến bến B bên bờ sông với vận tốc
nước v1 = 3km/h Cùng lúc ca nô chạy từ bến B theo hướng đến bến A với vận tốc
đối với nước v2 = 10km/h Trong thời gian thuyền từ A đến B ca nơ kịp
lần quãng đường đến B lúc với thuyền Hãy xác định: a Hướng độ lớn vận tốc nước sông
b Nếu nước chảy nhanh thời gian ca nơ B (với quãng đường câu a) có thay đổi khơng? Vì sao?
Câu 2 Một bình hình trụ có bán kính đáy R ❑1 = 20cm đặt thẳng đứng chứa nước ở
nhiệt độ t ❑1 = 20 ❑0 c Người ta thả cầu nhơm có bán kính R ❑
2 = 10cm
ở nhiệt độ t ❑2 = 40 ❑0 c vào bình cân mực nước bình ngập giữa
quả cầu
Cho khối lượng riêng nước D ❑1 = 1000kg/m ❑3 nhôm D ❑
2 =
2700kg/m ❑3 , nhiệt dung riêng nước C ❑1 = 4200J/kg.K nhôm C ❑2 =
880J/kg.K Bỏ qua trao đổi nhiệt với bình với mơi trường a Tìm nhiệt độ nước cân nhiệt
b Đổ thêm dầu nhiệt độ t ❑3 = 15 ❑0 c vào bình cho vừa đủ ngập cầu Biết
khối lượng riêng nhiệt dung riêng dầu D ❑3 = 800kg/m ❑3 C ❑
3 =
2800J/kg.K
Xác định: Nhiệt độ hệ cân nhiệt? Áp lực cầu lên đáy bình?
Câu 3 Cho hai gương phẳng G1 G2 quay quanh hai trục cố định I1 I2 S
điểm cố định đặt trước hai gương cho: SI I SI I 1 Gọi ảnh S qua G1 S1 qua G2 S2 Tìm góc hợp
hai mặt phản xạ hai gương để khoảng cách S1S2 là:
a) Lớn b) Nhỏ
Câu 4 Cho mạch điện hình vẽ Biết U=16V, R0=4, R1=12
Rx giá trị tức thời biến trở RA Rdây không đáng kể
a) Tìm Rx cho cơng suất tiêu thụ 9W,
tính hiệu suất mạch điện biết tiêu hao Rx R1 có ích
b) Với giá trị Rx cơng suất tiêu thụ cực đại?
Tìm giá trị cực đại
- Hết
-Họ tên học sinh: Lớp: (Cán coi thi khơng giải thích thêm)
A
U
R0 R1
(2)ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM.
Câu Nội dung Điểm
Câu 2,5 Điểm
a) Gọi khoảng cách hai bến sông S = AB, giả sử nước chảy từ A đến B với vận tốc u ( u < 3km/h )
- Thời gian thuyền chuyển động từ A đến B là: t1 =
S v1+u
0,5đ
- Thời gian chuyển động ca nô là: t2 = 2S v2− u
+ 2S
v2+u
0,25đ
Theo ra: t1 = t2 ⇔
S v1+u =
2S v2− u+
2S v2+u Hay: v1
1+u =
2
v2− u+
2
v2+u ⇒ u
2
+4v2u+4v1v2− v22=0 (1)
Giải phương trình (1) ta được: u - 0,506 km/h
0,5đ
Vậy nước sông chảy theo hướng BA với vận tốc gần 0,506 km/h 0,25đ b) Thời gian ca nô về:
t2 = v2S
2− u
+ 2S
v2+u
=2S(v2+u+v2− u
v22− u2 )=
4 S.v2 v22−u2
0,5đ
Khi nước chảy nhanh (u tăng) ⇒ v2 - u2 giảm ⇒ t
2 tăng (S, v2
không đổi)
0,5đ
Câu 2,5 Điểm
a) Nhiệt độ nước cân nhiệt - Khối lượng nước bình là:
m ❑1 = V ❑1 .D ❑1 = ( π R ❑12 .R ❑2 -
2
3 π R ❑32 ).D ❑1 10,467 (kg)
0,25đ
- Khối lượng cầu là: m ❑2 = V ❑2 .D ❑2 =
3 π R ❑32
.D ❑2 = 11,304 (kg).
0,25đ - Phương trình cân nhiệt: c ❑1 m ❑1 ( t - t ❑1 ) = c ❑2 m
❑2 ( t ❑2 - t )
0,5đ
Suy ra: t = c1m1t1+c2m2t2
c1m1+c2m2 = 23,7 ❑
0 c 0,25đ
b) Thể tích dầu nước nên khối lượng dầu là: m ❑3 = m1D3
D1 = 8,37 (kg)
0,25đ
(3)t ❑x = c1m1t1+c2m2t2+c3m3t3
c1m1+c2m2+c3m3 21 ❑ c
- Áp lực cầu lên đáy bình là: F = P2- FA= 10.m2 - 12 43 π R ❑2
3 ( D ❑
1 + D ❑3 ).10
75,4(N)
0,5đ
Câu 2điểm
a) S1S2 nhỏ S1 S2 trùng giao điểm thứ hai S' hai
đường tròn Khi hai mặt phẳng gương trùng nhau: 1800
0,5đ
Hình vẽ 0,25đ
b) S1S2 lớn S1 S2 nằm hai đầu đường nối tâm hai đường
trịn Khi I1 I2 hai điểm tới tia sáng gương
0,25đ
Hình vẽ 0,25đ
Trong tam giác OI1I2 ta có
1 2 1 180
I OI I I O I I O 0,25đ ta có:
0
180 180
180
2
0,25đ
suy
0,25đ
Câu điểm
Điện trở tương đương R1x R1 Rx là:
1 1 12 12 x x x x x
R R R R
R R R
Điện trở toàn mạch là:
12 48 16 16(3 )
4
12 12 12
x x x
tm x
x x x
R R R
R R R
R R R
0.5đ
Cường độ dịng điện mạch là:
16(12 ) 12
16(3 )
x x
tm x x
R R
U I
R R R
0.25đ
Cường độ dòng điện qua Rx là:
1 12 12 12
3 12
x x
x
x x x x
R R
I I
R R R R
0.25đ
Công suất tiêu thụ Rx là:
2
2 12
(3 )
x x x x
x
P R I R
R
(1)
0.5đ Với Px=9W ta có phương trình
2
2
2 12
9 16 10
(3 )
x
x x x x x
x
R
R R R R R
R
Phương trình có hai nghiệm là: R' = R'' = chấp nhận
(4)Với Rx = R' = 9 R1x = 36/7 Rtm = 64/7
I = 7/4A Ix = 1A hiệu suất mạch điện là: '
36
36
7 56, 25%
64 16 16
7
x tm
R H
R
0.25đ
Với Rx = R'' = 1 R1x = 12/13 Rtm = 64/13
vậy hiệu suất mạch điện là:
'' 12 18,75%
64 16
H
0.25đ
b) Tìm Rx để Px cực đại: Từ biểu thức (1) ta có:
2
12 144 144
(3 ) 9
6
x x
x
x x x
x x
R R
P
R R R
R R
(2)
Để Px cực đại, mẫu số biểu thức phải cực tiểu Vậy ta có
9
x x
R R
0.25đ
Vì
9
x x
R
R nên min
9
x x
R R
khi
2
9
x x x
x
R R R
R
0.25đ
Thay vào (2) ta có: ax
144.3
12W (3 3)
m
P
0.25đ