Nhận thấy rằng, nếu dịch vật đi một khoảng b = 5cm lại gần hoặc xa thấu kính, thì đều được ảnh có độ cao bằng ba lần vật, trong đó một ảnh cùng chiều và một ảnh ngược chiều với vật.. Dùn[r]
(1)PHÒNG GD&ĐT CHÂU THÀNH TRƯỜNG THCS TÂN PHÚ
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2009 – 2010 MÔN VẬT LÝ
THỜI GIAN 150 phút
ĐỀ
Bài 1:(3 điểm) Một đoạn mạch có hiệu điện U khơng đổi, gồm điện trở mắc nối tiếp: điện trở không đổi R0 điện trở R biến đổi Chứng minh
rằng, để công suất nhiệt tỏa R cực đại, R R0 phải thỏa mãn điều kiện R =
R0
Bài 2:(3 điểm) Một vận động viên vận động viên đua xe đạp ngày tập đường dài 1,8km, vịng quanh cơng viên Nếu họ chiều, sau giờ, người xe vượt người 35 lần Nếu họ ngược chiều sau hai người gặp 55 lần Hãy xác định vận tốc người
Bài 3:(4 điểm) Đổ thìa nước nóng vào nhiệt lượng kế, nhiệt độ tăng lên 60C, lại đổ thêm thìa nước nóng vào nhiệt kế, nhiệt độ tăng thêm
40C Hỏi đỗ tổng cộng thìa nước nóng vào nhiệt lượng kế nhiệt độ nó
tăng lên độ ? Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường ngồi
Câu 4:(4 điểm) Một đồng chất tiết diện có chiều dài AB = l = 40cm đựng chậu cho OA=1
3OB Người ta đổ nước vào chậu
thanh bắt đầu (đầu B khơng cịn tựa đáy chậu) Biết giữ chặt O quay quanh O Tìm mực nước cần đổ vào chậu, cho biết khối lượng riêng nước D1 = 1120kg/m3 D2 = 1000kg/m3
Bài 5:(4 điểm) Một vật phẳng AB đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ, cho điểm A nằm trục cách quang tâm thấu kính khoảng OA = a Nhận thấy rằng, dịch vật khoảng b = 5cm lại gần xa thấu kính, ảnh có độ cao ba lần vật, ảnh chiều ảnh ngược chiều với vật Dùng cách vẽ đường tia sáng, xác định khoảng cách a vị trí tiêu điểm thấu kính
Bài 6:(2 điểm) Một điện trở R0, vôn kế biến trở R mắc nối
tiếp vào đoạn mạch có hiệu điện khơng đổi U Nếu giảm R ba lần số vôn kế tăng gấp đôi Hỏi cho R 0, số vơn kế tăng gấp lần ?
HẾT
(2)NĂM HỌC 2009 – 2010 MÔN VẬT LÝ
Câu Đáp án Điểm
1 Cường độ dòng điện qua đoạn mạch là: I = U R0+R
Công suất nhiệt tỏa R: P = R.I2 = R
R0+R¿
¿
U2
¿
= U2
R0+R¿
¿
R
¿
P tích hai thừa số, mà thừa số thứ U2 không đổi Vậy: P sẽ
cực đại thừa số thứ hai cực đại Thừa số viết :
R0+R¿2
¿
R0+R¿2 ¿ ¿R
¿ ¿ ¿
P=R
¿
Tử số phân số không đổi, phân số cực đại, mẫu số cực tiểu Mẫu số tổng hai số hạng: R0
√Rvà√R
mà tích là: R0
√R.√R=R0=const
Vậy mẫu số cực tiểu tức công suất nhiệt tỏa điện trở R cực đại R = R0
0,5
0,5
0,5
0,5 0,5 0,5
2 Mỗi người xe đạp vượt qua người bộ, người vòng Trong giờ, anh vượt 35 lần, tức người n1=35
2 =17,5(vòng)
Khi hai người gặp nhau, tổng quãng đường hai người tăng vòng Vậy giờ, tổng quãng đường hai người n2=55
2 =27,5(vòng)
Người là: n=1
2(n2−n1)=
1
2(27,5−17,5)=5(vòng)
Vận tốc người là: V1 = 1,8.5 = ⇒ V1 = km/h
Người xe đạp + 17,5 = 22,5 vòng Vận tốc người xe đạp là:
V2 = 1,8.22,5 = 40,5 ⇒ V2 = 40,5 km/h
0,5
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 - Gọi khối lượng thìa nước : m
- Gọi nhiệt dung riêng nhiệt lượng kế : c’ - Khối lượng nhiệt lượng kế : m’
- Nhiệt độ nước nóng : tn
(3)- Nhiệt độ nhiệt lượng kế ban đầu : t0
Phương trình cân nhiệt dung thìa nước
mc(tn – t1) = m’c’ Δt1 ⇒ mc(tn – t0 – 6) = 6m’c’ (1)
Phương trình cân nhiệt dung thìa nước 2mc(tn – t2) = m’c’ Δt12 = m’c’( Δt1 + Δt2 )
⇒ 2mc(tn – t0 – + 4) = 10m’c’ (2)
Phương trình cân nhiệt dung thìa nước
5mc(tn – t5) = m’c’ Δt5 ⇒ 5mc(tn – t0 – Δt5 ) = m’c’ Δt5 (3)
Lấy (2) chia (1)
2 mc(tn−t0−10) mc(tn− t0−6) =
10m ' c ' 6m' c ' ⇔
2(tn−t0−10)
(tn−t0−6) = 10
6
⇒ 12( tn – t0 – 10) = 10(tn – t0 – 6)
⇒ tn – t0 = 30 (4)
Lấy (3) chia (1)
5 mc(tn−t0− Δt5)
mc(tn− t0−6) =
m ' c ' Δt5
6m' c ' ⇔
5(tn− t0− Δt5)
(tn−t0−6) =
Δt5
6
⇒ 30(tn – t0 – Δt5 ) = (tn – t0 – 6) Δt5 ⇒ (30 - Δt5 )( tn – t0) = 24 Δt5
(5)
Giải phương trình (4) (5) ta được: Δt5 = 16,670C
0,1 0,5
0,5 0,5
0,5
0,5
4 Tóm tắt:
AB = l = 40cm
OA=1
3OB
D1 = 1120kg/m3
D2 = 1000kg/m3
a) x = ? b) D2 = ?
a) Theo điều kiện cân ta có:
P.MH = F.NK (1)
Ta có:
P = 10.m =10.D1.V = 10.D.S.l
F =d.V = 10D2.V = 10.D2.S.x
Trong S tiết diện thanh, l chiều dài x =BI mực nước đổ vào chậu
Thay vào (1) ta được:
10.D1.S.l.MH = 10.D2.S.x.NK ⇒x=10 D1.S.l MH
10 D2.S NK
=D1.l MH D2 NK
(2) Xét ΔOMH≈ ΔONK ta có :
0,5 0,5 0,5
0,5
0,5
B F
N P K
H A
IM
(4)MH NK = OM ON ⇔MH NK =
MA−OA
OB−NB =
20−10 30−x
2
=10
60− x
=20
60− x
Thay vào (2)
⇒x= D1.l 20
D2.(60− x)=
1120 0,4 20
1000 (60− x) ⇒x=28 cm
0,5
1
5 Theo giả thuyết: A1 '
B1 '
=A2' B2'=3 AB
Và OI = A1B1 = A2B2 = AB
Hai cặp tam giác đồng dạng F 'OIvàF' A1' B'1; F 'OIvàF' A2' B2'
F ' O F ' A1'
=OI
A1' B1'
=1
3⇒F ' A1
'
=3F ' O=3f
F ' O F ' A2'
=OI
A2' B2'
=1
3⇒F ' A2
'
=3F ' O=3f
Ta có: OA1
'
=F ' A1 '
− F ' O=3f − f=2f
OA2 '
=F ' A2 '
+F ' O=3f+f=4f
OA1'
OA1= A1' B1'
AB =3⇒OA1 '
=3 OA1=3(OA−AA1) ⇔2f=3(a − b)=3(a−5)=3a −15(1)
OA2'
OA2= A2' B2'
A2B =3⇒OA2 '
=3 OA2=3(OA+AA2)
⇔4f=3(a+b)=3(a+5)=3a+15(2)
So sánh (1) (2) ta được: 30 + 15 = 2(3a – 15) ⇒⇒af=15 cm
=15 cm
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 Số ban đầu vôn kế là: U
1=U
RV R0+RV+R
Khi điện trở R biến trở giảm ba lần, số vôn kế là:
0,25
0,25
A
A
2 B2
(5)U2=U
RV R0+RV+R
3
Theo giả thuyết U2 = 2U1 ta có: 2U
RV R0+RV+R
=U RV
R0+RV+R
3
R0+RV+R=
3 3(R0+RV)+R
(1)
Số vôn kế, R = là: U3=U RV
R0+RV Từ phương trình (1): R = 3(R0 + RV)
Từ đó: U1=U RV
4(R0+RV) , Với U3=U
RV R0+RV
Ta thấy U3 = 4U1 tức số vôn kế tăng gấp bốn lần
0,25 0,25 0,25 0,5 0,25
Phụ chú:
- Học sinh dùng kí hiệu khác đảm bảo phù hợp quán - Thiếu sai đơn vị trừ 0,5 điểm/bài
- Học sinh giải cách khác, lập luận chặt chẽ, dẫn đến kết cho điểm tối đa