Dùng lực kế đo được giá trị lực kéo đó là 5,4 N.Tính: a Lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng.. b Hiệu suất mặt phẳng nghiêng.[r]
(1)UBND HUYỆN QUỲ HỢP PHÒNG GD & ĐT Đề chính thức KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP THCS ( VÒNG I ) NĂM HỌC 2012 - 2013 Môn Thi : Vật lý (Thời gian : 120 phút, không kể thời gian giao nhận đề) Câu 1: (4,0 điểm) Vào lúc có hai xe ô tô cùng xuất phát từ hai địa điểm A và B cách 30km Chúng chuyển động cùng chiều theo chiều từ A đến B Xe thứ khởi hành từ A với vận tốc v1 = 15 km/h, xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc v2 = 20 km/h Cả hai xe chuyển động thẳng a) Tính khoảng cách hai xe sau kể từ lúc xuất phát b) Sau xuất phát 30 phút , xe thứ đột ngột tăng tốc đạt đến vận tốc v1' = 25 km/h Hãy xác định thời điểm hai xe gặp Câu 2: (4,0 điểm) Một học sinh kéo trọng vật 12 N lên theo mặt phẳng nghiêng dài 0,8 m và cao 0,2 m Lực kéo có hướng song song với chiều dài mặt phẳng nghiêng Dùng lực kế đo giá trị lực kéo đó là 5,4 N.Tính: a) Lực ma sát vật và mặt phẳng nghiêng b) Hiệu suất mặt phẳng nghiêng Câu 3: (5,0 điểm) Người ta trộn m1 = 0,5 kg nước đá, m2 = 0,5 kg nước cùng nhiệt độ t1 = 00C vào bình đựng m3 = 1,0 kg nước nhiệt độ t2 = 500C Tính nhiệt độ nước bình có cân nhiệt, bỏ qua trao đổi nhiệt môi trường bên ngoài Biết để kg nước đá nóng chảy hết 0 C cần cung cấp cho nó nhiệt lượng là = 340 000 J, nhiệt dung riêng nước C = 4200 J/kgK Câu 4: (4,0 điểm) Cho mạch điện hình vẽ : Biết UAB = 10V, R1 = 2, RMN = Điện trở Ampe kế không đáng kể , điện trở Vôn kế vô cùng lớn Xác định vị trí A chạy D để Ampe kế 1A Lúc này Vôn + kế bao nhiêu? R1 C V B A M N - D Câu 5: (3,0 điểm) a) Hai điện trở R1 và R2 mắc song song với Chứng minh điện trở tương đương chúng nhỏ điện trở thành phần b) Một dây dẫn có điện trở R = 50 Ω Phải cắt dây dẫn đó thành bao nhiêu đoạn để mắc chúng song song với ta điện trở tương đương là Ω ? ( Lưu ý : Học sinh bảng A làm Câu; bảng B không phải làm ý b) Câu ) Hết (2) UBND HUYỆN QUỲ HỢP PHÒNG GD & ĐT ĐÁP ÁN, BIỂU ĐIỂM KỲ THI CHỌN HSG CẤP THCS ( VÒNG I ) NĂM HỌC 2012 - 2013 Môn Thi : Vật lý ( Thời gian : 120 phút, không kể thời gian giao nhận đề) Nội dung đáp án Câu : a) Khoảng cách hai xe sau - S1 = V1.t = 15.1 = 15 (km) - Vị trí xe cách A khoảng S2+30 hay S2 =V2t +30 = 20.1+30 = 50 (km) Khoảng cách hai xe sau là S2 – S1 = 50 – 15 = 35 (km) b) - Sau 2,5h xe thứ S1 = V1t = 15.2,5 = 37,5 (km) - Sau 2,5h xe thứ hai S2 = V2t = 20.2,5 = 50 (km) Vị trí xe thứ so với điểm A là S2'+30 = 50+30 = 80 (km) Hay hai xe cách khoảng là: S2'- S1 = 80 - 37,5 = 42,5 (km) - Khi V1 = 25km /h để hai xe gặp S1 = S2 + 42,5 - Ta có 25 t = 20.t + 42,5 5.t = 42,5 t = 42,5: = 8,5 (h) Vậy sau thời gian 2,5 + 8,5 = 11 (h) kể từ lúc xuất phát thì hai xe gặp Hay vào lúc 11 + = 18 h thì hai xe gặp Câu 2: a) Theo định luật bảo toàn công ta có: P h 0,2 12 = =3(N ) P.h = F l F = l 0,8 Lực ma sát: f kéo = F + f ms f ms = f kéo – F = 5,4 – = 2,4 (N) b) Hiệu suất mặt phẳng nghiêng Biểu điểm bảng A B 4đ 4đ 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5 4đ 0,5 0,5 5đ 1,0 1,0 1,0 1,0 Ai H = At 100 % 0,5 Với Ai = P.h = 12.0,2 = 2,4 (J) 1,0 At = f kéo l = 5,4.0,8 = 4,32 (J) H= 2,4 100 % , 32 ≈ 56% Vậy H = 56% Câu 3: Giả sử nước đá nóng chảy hết nhiệt độ 0C, nhiệt lượng cần thiết là : Q1 = m1 = 3,4.105 0,5 = 170 000 ( J) Giả sử nước đá hạ nhiệt độ xuống 00 C , thì nhiệt nước toả ra: Q3 = m3 C (t3- 0) = 1.4200.50 =210000 (J) Nhận thấy : Q3 > Q1 chứng tỏ nước đá nóng chảy hết tăng nhiệt độ lên đến t0C (Khi có cân nhiệt) Nhiệt lượng m3 kg nước toả để hạ nhiệt độ từ 500C xuống t0C: Q3' = m3C(t3-t) 1,0 1,0 1,0 0,5 5,0đ 5,0đ 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 (3) Nhiệt lượng mà nước hấp thụ để tăng nhiệt độ từ 00C đến t0C: Q2 = (m1+m2)C(t-t1) Theo phương trình cân nhiệt ta có : Q3' = Q1 + Q2 hay: m3C(t3-t) = m1 + (m1+m2)C(t-t1) Giải ta có : t = 4,76 0C Câu 4: 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 1,0 4,0 đ *Vì điện trở ampe kế Ra = nên: UAC = UAD = U1 = I1R1 = 2.1 = (V) ( Ampe kế dùng qua R1 ) *Gọi điện trở phần MD là x thì: 4,0 đ 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 *Giải x = Vậy chạy phải đặt vị trí chia MN thành 0,5 hai phần MD có giá trị 2Ω và DN có giá trị Ω - Lúc này vôn kế hiệu điện : UDN = IDN RDN = 2.4 = (V) 1,0 0,5 2 I x ;I DN I1 I x 1 x x 2 U DN x x 2 U AB U AD U DN 2 x 10 x 0,5 3,0 đ Câu 5: a) Do R1 mắc song song với R2 nên R tđ 1 = R + R R1 ⇒ 1 R2 = R tđ R − R tđ R R tđ = Do R > và R2Rtđ >0 nên R2 – Rtđ > ⇒ R2 > Rtđ Tương tự ta có R1 > Rtđ Vậy: Điện trở tương đương có giá trị bé điện trở thành phần b) Gọi n là số đoạn cần cắt, điện trở đoạn có giá trị là: R + + n R n Điện trở tương đương đoạn mạch là:Rtđ = R n2 r= R ta có n R tđ R + n = n số hạng vì n2 Rtđ = R ⇒ n= √ R R tđ = √ 50 = 1,0 0,5 2,0 đ 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 n2 R 0,5 =5 Vậy phải cắt điện trở đó thành đoạn 0,5 (4)