Thời điểm và vị trí hai xe đuổi kịp nhau - Toạ độ giao điểm G của 2 đồ thị cho biêt, vật II chuyển động đuổi kịp vật I lúc 4h tại vị trí cách A một khoảng 60km c.. Lập công thức đường đi[r]
(1)Phòng giáo dục và đào tạo đức ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ Năm học 2009- 2010 ĐỀ Bài Cho biết đồ thị xác định vị trí hai vật chuyển động thẳng trên cùng đường thẳng biểu diễn đồ thị sau x(km) II 60 50 40 30 20 10 A I G t(h) a Căn vào đồ thị trên hãy mô tả chuyển động hai vật (I) và (II) b Từ đồ thị hãy xác định thời điểm, quãng đường và vị trí hai vật đuổi kịp c Căn vào đồ thị, lập công thức đường và công thức xác định vị trí vật mốc A Từ đó tính toán vị trí, thời điểm hai vật gặp và so sánh với kết câu (b) Bài Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có cạnh dài a = 8cm, rộng b = 5cm, cao h = 10cm có khối lượng m = 160 g thả vào nước a Tìm chiều cao phần gỗ trên mặt nước Biết khối lượng riêng nước là 1000kg/m3 b Nêu bây khoét lỗ hình trụ hộp có tiết diện là cm và có độ sâu là H và lấp đầy chì vào Chì có khối lượng có khối lượng riêng là 11.300kg/m Khi thả vào nước người ta thấy mực nước với mặt trên hộp gỗ Tính độ sâu lỗ ( H) đã khoét để đổ chì vào Bài Một bình nhiệt lượng kế nhôm có khối lượng m = 200g chứa m2 = 400g nước nhiệt độ t1 = 200C a Đổ thêm vào bình khối lượng nước (m) nhiệt độ t = 50C cân thì nhiệt độ nước bình là t = 100 C tìm khối lượng nước (m) đổ thêm vào b Sau đó người ta đổ thêm vào bình lượng nước có khối lượng m vào bình nhịêt độ t3 = - 50C cân thì thấy bình còn lại 100g nước đá tìm m cho biết nhiệt dung riêng nhôm là c1 = 880 J/kg.K nước là c2 = 4200 (J/kg.K) nước đá là c3 = 2100 J/kg.K, nhiệt độ nóng chảy nước là λ =340000 j/kg Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường (2) Bài Cho 2009 điểm đánh số từ đến 2009 Mỗi cặp điểm nối với điện trở R = 2009 Ω Mắc vào nguồn điện 220V vào hai điểm và Tính a Điện trở R12 hai điểm và b Công suất tiêu thụ trên toàn mạch c Hiệu điện hai điểm và 2009 (3) ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM ĐÁP ÁN BIỂU ĐIỂM Bài (5 điểm ) a Xét chuyển động hai vật - Hai vật chuyển động thẳng Vì đồ thị xác định vị trí hai vật là đường thẳng 0,25 đ - Vật I xuất phát từ từ vị trí 20 km so với mốc A 0,25 đ - Vật II xuất phát sau vật I là từ A km 0,25 đ - Hai vật chuyển động cùng chiều 0,25 đ - Vận tốc vật I : t = x0 = 20km s1 = 60 – 20 = 40km t=4h x1 = 60km 0,5đ s1 40 => v1 = t = = 10 km/h - Vân tốc vật II t0 = 2h ; t = 4h s2 t t0 x0 = km s2 = 60 – = 60 km x2 = 60 km 60 = = 30 km/h => v2 = b Thời điểm và vị trí hai xe đuổi kịp - Toạ độ giao điểm G đồ thị cho biêt, vật II chuyển động đuổi kịp vật I lúc 4h vị trí cách A khoảng 60km c Lập công thức đường Vật I s1 = v1t = 20t Vật II s2 = v2 t = 60( t – 2) Công thức xác định vị trí hai vật mốc A Vật I t01 = ; x01 = 20 quãng đường s1 = x1 – x = x1 - 20 t = t1; x = x1 thời gian t = t – t0 = t – x1 = x01 + v1( t1 – t0) s1 x1 20 10 t Ta có => v1 = t1 = => x1 = 20 + 10t Vật II t02 = ; x01 = quãng đường s2 = x2 – x = x2 - t = t2; x = x2 thời gian t = t – t0 = t – x2 = x02 + v2( t2 – t0) s2 x2 Ta có => v2 = t2 = t2 = 30 => x2 = 30t - 60 Nghiện lại kết câu b Khi hai vật đuổi kịp nhau: x1 = x2 => 20 + 10t = 30t – 60 => 20t = 80 => t = 4h Tại vị trí x1 = x2 = 20 + 10 = 60 km cách gốc A 60 km Bài (5điểm) 0,5đ 0,5đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,5 đ 0,25 đ 0,5 đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ (4) a Khi vật nước, trọng lượng khối gỗ cân với lực đẩy Acsimet Goi x là phần gỗ trên mặt nước ta có: D là khối lượng riêng nước 0, 25đ -3 P = FA 10m = 10.D0.S.(h – x) ; với S = a.b = 40.10 m 0,5đ m m 160.10 D2 S h = 0,1 -0,04 = 0,06m = 6cm =>x = h - D0 S = 0,1 - 1000.40.10 b Khối gỗ sau khoét có khối lượng là: m1 = m – m0 = D1(S.h – S0.H) (1) Với D1là khối lượng riêng gỗ 3 m D1 = s.h thay vào phương trình trên ta S0 H 1 m1 = m S h (2) 0,25đ 0,25đ 0,5đ Gọi (m2) là khối lượng chì đổ vào ta có m = D2 S H (3) Từ (2) và (3) ta có khối lượng tổng cộng gỗ và chì lúc này : 0,25đ S0 H S h + D2 S0 H M = m1 + m2 = m m D2 S h S0 H M=m+ (4) 0,5đ 0,5đ 0,25đ Khối gỗ lúc này chìm hoàn toàn vào nước nên lượng 0,5đ gỗ và chì với lực đẩy Acsimet P1`= F1A 10M = 10 D0 S.h m D2 S h S0 H = D0 S.h m+ D0 Sh m m D2 S0 S h => H = 0,5đ 0,5đ 1000.40.10 3.0,1 0,16 0, 055m 0,16 3 11.300 40.10 3.0,1 4.10 = H = 5,5 cm Đáp số a x = cm b H = 5,5 cm Bài (5 điểm) a Tính nhiệt lư ợng nước và nhiệt lượng kết toả - Nhiệt lượng nhiệt lượng kế toả là Q1 = m1c1(t1 –t) - Nhiệt lượng nước nhiệt lượng kế tảo là Q2 = m2.c2.(t1- t) 0,25đ 0,25đ 0, 5đ 0,25đ (5) - Tổng nhiệt lượng nhiệt lượng kế và nước toả là Q = Q1 + Q2 = m1c1(t1 –t) + m2.c2.(t1- t) - Nhiệt lượng mà khối lượng (m) nước thu vào là.Q’ = m.c2 (t – t2) - Áp dụng phương trình cân nhiệt ta có Q = Q’ m1c1(t1 –t) + m2.c2.(t1- t) = m.c2 (t – t2) m c m c t t 0, 2.880 0, 4.4200 20 1 2 10 0,88kg 0, 5đ 0, 5đ 0,25đ c2 t t2 4200 10 => m = b Tính m3 - Theo đề bài cho bình còn nước đá có thể suy nhiệt độ cuối cùng hỗn hợp là 00C => Phần nước đá tan là (m3 – 0,1)kg - Nhiệt lượng toả nhiệt lượng kế và nước bên là Qtoả = m1c1(t –t0) + (m1 + m2).c2.(t- t0) Qthu = m3c3(t0 –t3) + (m3 – 0,1)λ Áp dụng phương trình cân nhiệt Qtoả = Qthu m1c1(t –t0) + (m1 + m2).c2.(t- t0) = m3c3(t0 –t3) + (m3 – 0,1)λ 0, 5đ 0,5đ 0, 5đ 0, 5đ 0, 5đ m1c1t m2 m c2t 0,1 c3 t3 m3 = 0,1.880.10 0, 0,88 4200.10 0,1.340000 = Đáp số 340000 2100 0, 25kg a m = 0,88 kg b m3 = 0,25 kg Bài (5 điểm ) Vẽ sơ đồ R 2009 0,5.đ 0,25đ 0,25đ a Tính điện trở R12 Khi mắc hiệu điện vào hai điểm và Giả sử 0,5đ dòng điện vào diểm và điểm Khi các cặp điểm và 4, và hay và 5, và ………………… Có 1đ điện trở R thì cường độ dòng điện không qua các điện trở này (vì cầu 0,5đ thăng bằng) (6) Vậy điện trở R12 chính là (Rtd tương đương mạch) điện tính sau 1 1 2009 Rtd R R R R2009 2R 2.2009 Rtd 2 2009 => b Tính công suất mạch điện Áp dụng công thức tính công suất ta có U 2202 48400 24200 R 2 td P = W c Tính hiệu điẹn hai điểm và 2009 Theo sơ đồ ta có hiệu điện các điểm sau U 220 110V U13 = U32 = U14 = U42 =……… U1.2009 = U2009.2 = Đáp số a R12 = 2Ω b P = 24200 W c U1.2009 = 110 V 1đ 1đ (7)