Nhiệt độ phòng luôn là 20 oC, coi công suất tỏa nhiệt ra môi trường tỉ lệ với độ chênh lệch nhiệt độ giữa máy sấy và môi trường.. Gơng phẳng đặt tại tiêu diện của thấu kính hình vẽ 2.[r]
(1)UBND TỈNH BẮC NINH SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2009 – 2010 MÔN THI: VẬT LÝ – LỚP - THCS Thời gian làm bài : 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 14 / 04/ 2009 *** Bµi 1:(3 ®iÓm) Hai xe máy đồng thời xuất phát, chuyển động lại gặp nhau, từ thành phố A đến thành phố B và từ thành phố B đến thành phố A Sau gặp C cách A 30km, hai xe tiếp tục hành trình mình với vận tốc cũ Khi đã tới nơi quy định, hai xe quay trở và gặp lần thứ hai D cách B 36 km Coi quãng đường AB là thẳng Tìm khoảng cách AB và tỉ số vận tốc hai xe Bµi 2:(3 ®iÓm) Ngời ta đổ m1 gam nớc nóng vào m2 gam nớc lạnh thì thấy cân nhiệt, nhiệt độ nớc lạnh tăng 50C Biết độ chênh lệch nhiệt độ ban đầu nớc nóng và nớc lạnh là 800C T×m tû sè m1/ m2 Nếu đổ thêm m1 gam nớc nóng vào hỗn hợp mà ta vừa thu đợc, có cân nhiệt thì nhiệt độ hỗn hợp đó tăng thêm bao nhiêu độ? Bá qua mäi sù mÊt m¸t vÒ nhiÖt Bµi 3:(4 ®iÓm) Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ Nguån ®iÖn cã hiÖu ®iÖn không đổi U = 12V Hai bóng đèn giống nhau, trên đèn + U có ghi: 6V- 3W Thanh dẫn AB dài, đồng chất, tiết diện Vị Đ1 trí nối các bóng đèn với là M và N có thể di chuyển đợc N dọc theo cho AM luôn BN Khi thay đổi vị trí A M và N trên thì thấy xảy hai trờng hợp các đèn B M s¸ng b×nh thêng vµ c«ng suÊt tiªu thô trªn m¹ch ngoµi hai trêng hîp b»ng T×m ®iÖn trë toµn phÇn cña AB Đ2 Hình vẽ Bµi 4:(4 ®iÓm) Một máy sấy bát đĩa có điện trở R = 20 mắc nối tiếp với điện trở R0 = 10 mắc vào nguồn điện có hiệu điện không đổi Sau thời gian, nhiệt độ máy sấy giữ nguyên 52oC Nếu mắc thêm máy sấy giống trước song song với máy đó thì nhiệt độ lớn máy sấy là bao nhiêu? Nhiệt độ phòng luôn là 20 oC, coi công suất tỏa nhiệt môi trường tỉ lệ với độ chênh lệch nhiệt độ máy sấy và môi trường Bµi 5:(4 ®iÓm) HÖ quang häc gåm mét g¬ng ph¼ng vµ mét thÊu kÝnh hội tụ mỏng có tiêu cự f Gơng phẳng đặt tiêu diện thấu kính (hình vẽ 2) Nguồn sáng điểm S đặt trên trục chính * F thấu kính, cách thấu kính và gơng Bằng cách vẽ đO S ờng các tia sáng hãy xác định vị trí tất các ảnh cña S qua hÖ Tìm khoảng cách các ảnh đó H×nh vÏ (C (Chú ý : học sinh không dùng công thức thấu kính) Bµi 6:(2 ®iÓm) Hãy xác định trọng lợng riêng chất lỏng với dụng cụ: lực kế, chậu nớc vµ mét vËt nÆng Nªu c¸c bíc tiÕn hµnh vµ gi¶i thÝch -HÕt Hä tªn thÝ sinh .Ch÷ ký cña Gi¸m thÞ sè Sè b¸o danh Ch÷ ký cña Gi¸m thÞ sè Së gi¸o duc- §µo t¹o B¾c ninh Kú thi häc sinh giái THcs cÊp tØnh N¨m häc 2009- 2010 M«n: VËt lý Líp §¸p ¸n - BiÓu ®iÓm chÊm Bµi Néi dung Gọi v1 là vận tốc xe xuất phát từ A, v2 là vận tốc xe xuất phát từ B, t1 là khoảng thời gian từ lúc xuất phát đến lúc gặp lần 1, t2 là khoảng thời gian từ §iÓm (2) lúc gặp lần 1đến lúc gặp lần 2, x = AB 0,5 Gặp lần 1: v1t1 30 , v2t1 x 30 0,5 v1 30 (1) v x 30 suy 0,5 Gặp lần 2: v1t2 ( x 30) 36 x 0,5 v2t2 30 ( x 36) x 0,5 v1 x (2) v x suy 0,5 Từ (1) và (2) suy x = 54km 2a v1 v 1, 25 hay 0,8 v1 Thay x = 54 km vào (1) ta v2 Nớc nóng có nhiệt độ t1 Nớc lạnh có nhiệt độ t2 Sau có cân nhiệt, nhiệt độ hỗn hợp là t m1 t −t Ta cã PTCBN m1C(t1-t) = m2C( t-t2) => = m2 t −t Theo bµi t - t2 = t1 – t2 = 80 => t1 = 75 + t 0,5 0,5 m1 t −t = = m2 t −t 75 + Khi đổ thêm vào m1 nớc nóng vào hỗn hợp cân nhiêt; nhiệt độ hỗn hợp t’ ta cã pt c©n b»ng nhiÖt m1(t1- t’) = (m1 + m2)(t’- t) mµ t1 = 75 + t Thay vµo m1(75 +t - t’) = (m1 + m2)(t’- t) Thay vµo 2b 75 m m1 5 m2 mµ = ⇒ m 1= m 1+ m2 m2 75 75 Thay số vào tính đợc : t’- t ~ 4,412 Vậy cân nhiệt hỗn hợp đó tăng 4,4120C Rót gän ta cã t ' − t= 0,5 C«ng suÊt tiªu thô trªn toµn m¹ch trêng hîp nµy lµ: Đ2 P1 = 2P® + PR = 2P® + 4U®2/ R (1) đây Pđ, Uđ là công suất và hiệu điện định mức đèn ( Pđ = 3W; Uđ = 6V) AB Trêng hîp 2: M vµ N ë hai vÞ trÝ cho AM = NB > Lóc nµy ta cã m¹ch cÇu c©n b»ng Đ1 Rd x x Rd M x Rd A B = RAM = RNB ; N Rđ là điện trở đèn - C«ng suÊt tiªu thô trªn toµn m¹ch trêng hîp nµy lµ: P2 = 2P® + PAN + PNB = 2P® + 2U®2/RAM 0,5 0,5 Gọi R là điện trở AB Khi thay đổi vị trí M và N trên AB thì có hai trờng hợp các đèn sáng bình thờng Đ1 Trêng hîp 1: M vµ N trïng t¹i trung ®iÓm cña R N Khi đó, RAM = RNB = A B M 0,5 Đ2 0,75 0,75 0,5 0,5 0,5 (3) = 2P® + 2U®2/RNB = 4P® (2) Mặt khác, theo đề bài ta có: P2 = P1 Từ (1), (2), (3) ta tìm đợc: R= 24 Ω VËy ®iÖn trë cña AB lµ 24 Ω Đ1 (3) A x B x M N Đ2môi Máy sấy mắc vào mạch điện hình vẽ ta biết công suất tỏa nhiệt trường tỉ lệ với độ chênh nhiệt độ máy và phòng Khi nhiệt độ máy sấy ổn định thì công suất P công suất hao phí Lúc đầu công suất máy sấy là: I 21 R=k (t − t ) U với I = R+ R R+ R0 ¿ ¿ ¿ Từ đó U2R ¿ U I' R0 R / Khi mắc tủ sấy song song thì:cường độ dòng điện mạch chính là: 0,75 0,25 0,25 Hiệu điện hai đầu máy sấy là: U m I ' R / 0,75 U U I2 m R 2( R / R0 ) Cường độ dòng điện qua máy sấy là: ' Công suất máy sấy là: I R =k (t x − t ) R/2+ R0 ¿2 ¿ Suy 4¿ U2 R ¿ R+ R0 ¿ ¿ R /2+ R ¿ Từ (1) và (2) suy ra: suy tx = 38oC ¿ 4¿ ¿ t x − t =(t − t ) ¿ 0,5 0,5 0,5 * Trường hợp 1: Xét ánh sáng đến thấu kính trước - Tia khúc xạ tia tới SI song song với trục phụ Δ p cắt trục phụ tiêu điểm 0, phụ F’p Đường kéoS dài F’pI cắt trục chính S1 Suy S1 là ảnh ảo thấu kính OI SO ΔOF ' F' ⇒ ' = ' (1) Ta thấy: Δ SOI F F p OF S OS OI ΔS F ' F ' ⇒ ' = ' ( 2) ΔS OI 0,5 F F p F S1 p ' p ' (4) p’ G K I * S O * OS = S2 ' S1 F OS ⇒ OF OS 1+OF ' (∗) 0,5 Theo bài ra: OF’= f; OS = f/2, thay vào (*) trên ta tìm OS1 = f Vậy S1 trùng với tiêu điểm F’ và gương * Trường hợp 2: Xét ánh sáng đến gương trước - Lấy S2 đối xứng với S qua gương suy S ảnh ảo S qua gương, nối S 2K cho S2K // ( Δ p ), nối K với F’p cắt trục chính S3 suy S3 là ảnh thật S qua 0,5 hệ gương ( hình vẽ) S OS OK = 2' (3) ' F F p OF S OS OS OK ΔS F ' F ' ⇒ ' = ' = ( 4) ΔS OK F F p F S3 OS − f OS OS = (**) Từ (3) và (4) suy ra: OF' OS3 − f Vì OS2 = OS + SF + FS2 = f/2 + f/2 + f/2 = 1,5f OS 1,5 f ⇔ = ⇒1,5 OS −1,5 f =OS ⇒OS 3=3 f Thay vào (**) f OS − f Vì S2K// Δ p ⇒ ΔOF ' F' ⇒ ΔS OK p ' p 0,5 ' Kết hợp hai trường hợp trên ta tìm khoảng cách các ảnh là: S1S2 = 0,5f; S1S3= 3f + f = 4f; S2S3 = 3f + 1,5 f = 4,5 f C¸ch lµm: Móc lực kế vào vật xác định trọng lợng vật không khí P1 Móc lực kế vào vật xác định trọng lợng vật nớc P2 Móc lực kế vào vật xác định trọng lợng vật chất lỏng cần đo P3 Gi¶i thÝch: - Từ giá trị P1 và P2 xác định đợc V thể tích vật nặng V = - Ta cã - - P1 − P dn P1 − P 3=d x V Sau đó lập biểu thức tính P1 − P3 dx = d víi dn lµ träng lîng riªng cña níc P1 − P2 n Học sinh có thể giải bài theo cách khác đúng kết cho điểm tối đa Thiếu đơn vị lần trừ 0,5 điểm; toàn bài thiếu sai đơn vị trừ không quá điểm §iÓm bµi thi lµ tæng ®iÓm c¸c c©u kh«ng lµm trßn 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 (5)