⇒ Trong hệ trên có sự chuyển hóa thế năng của thanh MN thành nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R... Dòng điện không đổi.[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP - THCS KỲ THI NGÀY 02/4/2011 MÔN THI: VẬT LÍ (Đề chính thức) (Bản hướng dẫn chấm có 03 trang) CÂU Câu NỘI DUNG Điện nhiệt Khi nhiệt độ tủ sấy ổn định: công suất tỏa nhiệt điện trở tủ sấy công suất tỏa nhiệt tủ sấy môi trường Gọi k là hệ số tỷ lệ U I1 R0 R * Ban đầu: I R k t1 t với U 2R k t1 t R R Từ đó: * Khi mắc tủ sấy song song thì: U I2 R 2 R0 I R k t x t 2 với U 2R R 4 R0 2 Suy ra: Câu 0,5 0,5 0,5 (1) R0 0,5 °U ° k t x t R R 0,5 (2) t x t t t Từ (1) và (2) rút ra: o Suy t x 42 C Điểm 4,0 điểm R R R 4 R 2 1,0 22 o C Điện từ Thanh MN chuyển động từ trường chịu tác dụng hai lực: trọng lực và lực từ Do MN chuyển động nên trọng lực và lực từ phải cân nhau, suy ra: lực từ có phương thẳng đứng chiều hướng lên trên Áp dụng quy tắc bàn tay trái: dòng điện có chiều từ M đến N Suy ra: electron chuyển động từ N đến M qua Khi MN chuyển động thẳng xuống dưới: MN giảm, mạch xuất dòng điện Như có chuyển hóa MN thành điện mạch điện kín Dòng điện chạy qua điện trở R nên có chuyển hóa điện thành nhiệt lượng tỏa trên điện trở ⇒ Trong hệ trên có chuyển hóa MN thành nhiệt lượng tỏa trên điện trở R Công suất nhiệt tỏa trên điện trở R là: P = I2.R Quãng đường MN giây là: S = v.t = v Độ giảm MN giây là: E = 10mh = 10mv 0,5 3,5 điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Theo ĐLBT&CHNL ta có: 10mv = I2.R ⇒ v= I R =0 , 0025 ( m/s )=0 , 25 ( cm/ s ) 10 m 1,0 (2) Câu Dòng điện không đổi 4,0 điểm 20 * Vôn kế V1 20V, nên: UCB = I1RV = 20V ⇒ I 1= RV R R 20 U CB=I R2 + V ⇒ I 2= R 3+ R V 100 R V Ta có: 250+ 100+ RV ( (1) ) 0,5 (2) * U = I.R1 + I1.RV ⇒ 30 = 100.I + 20 ⇒ I = 0,1 (A) 0,5 (3) * Tại nút C: I = I1 + I2 Thay (1, 2, 3) vào ta có: 20 20 + =0,1 ⇒ RV =500 Ω; RV =−66 ,7< RV 100 RV (loại) 250+ 100+ RV Vậy điện trở vôn kế là 500Ω Khi đó: I1 = 0,04 A, I2 = 0,06A R3 R V =¿ 5(V) * Số vôn kế V2 là: U V 2=U AB =I R3 + R V Câu Dòng điện không đổi * Đặt RMC = x ⇒ RNC = R – x (với < x < R) ⇒ RMNC= ⇒ Số ampe kế: I= U0 = R 0+ R MNC U0 x ( R − x) R 0+ R x(R − x) R * Khi chạy M N thì RMNC = 0, ampe kế giá trị cực đại: U U I max = ⇒ R0 = =6 ( Ω ) R0 I max x ( R − x) * Để ampe kế giá trị nhỏ thì RMNC= phải có giá trị cực đại: R 2 R R − x− x (R − x) RMNC= = R R R R =0 ⇒ x= Để RMNC có giá trị cực đại thì x − 2 R Tức là chạy C chính biến trở: RMNC= ( ) ( ⇒ I min= 0,5 1,0 0,5 1,0 2,5 điểm 0,5 0,5 0,5 ) 0,5 U0 =1( A) ⇒ R=48 ( Ω ) Vậy: R0 = Ω; R = 48 Ω R0 + R MNC 0,5 Câu Quang hình Vẽ đường chùm tia sáng AB: - Chùm sáng AB qua thấu kính (TK) hội tụ điểm F Tới gương G, chùm tia phản xạ qua F’ (F’ đối xứng với F qua gương) tới TK, chùm tia ló từ TK có tia sáng biên qua các tiêu điểm phụ F1 và gặp màn C và D - Vậy vết sáng trên màn là hình vành khăn có tâm O’ nằm trên trục chính, có bán kính là O’A = cm và bán kính ngoài là O’C M C A O’ F1 I K J 3,0 điểm 0,5 (3) B K’ I’ D F1 M ’ 0,5 Câu Tính kích thước vết sáng trên màn Ta có: I I ' =AB=2 cm và Δ FJ \{ J ' ~ Δ FI \{ I ❑' ' ' ' ⇒ J J /I I =FG /FO=1 /4 ⇒ J J =0,5 cm Xét Δ F ' J J ' ~ Δ FK \{ K ' : ' ' ' ' ' ⇒ J J /K K =G F / F O ¿ 1/2⇒ K K =1 cm Xét ΔF KO ~ ΔF CM : ' ⇒ KO /CM=FO / F O =f (5 f /3 − f )=3/2 ⇒CM=1/3 cm Xét Δ F ' OK ~ ΔO O' M : ⇒ KO /O ' M =O F ' /O ' O=( f /2 ) / ( f /3 ) =3/10 ⇒ O' M =5 /3 cm Suy ra: O' C=O' M −CM=5/3 −1/3=4 /3 cm Vậy bề rộng hình vành khăn là 1/3cm Quang hình - Giả sử ta đã dựng ảnh thật S1 hình vẽ: Ta có: SF SF IO // FF1 ⇒ = SI SO SF1 SO OF // IS ⇒ = SI SS1 } F1 S F 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 3,0 điểm I 1,0 O S1 SF SO = ⇒ SO =SF SS1 SO SS1 - Cách dựng vị trí thấu kính (quang tâm O): + Qua S kẻ đường vuông góc với SS1 Trên đó lấy điểm M, N nằm phía khác cho: SM=SS1=L , SN=SF=ℓ + Dựng đường tròn đường kính MN cắt trục chính O1 và O2 Khi đó: O1 là quang tâm thấu kính Chứng minh: Thật vậy, theo cách dựng ta ΔO1 MN vuông O1, O1S là N đường cao nên: O1 S2=SM SN=L ℓ O S1 O1 S Như điểm O1 thỏa mãn: O1 S =SS1 SF F ⇒ O1 S=√ L ℓ - Lại có: O1 F=O1 S − FS=√ L ℓ − ℓ ⇒ f = √ L ℓ − ℓ M Vậy thấu kính có tiêu cự: f =√ L ℓ − ℓ ⇒ Lưu ý chấm bài: - Học sinh làm cách khác đúng cho điểm tối đa - Thiếu sai đơn vị: trừ 0,25 đ/lỗi (toàn bài trừ không quá 0,5đ) 1,0 1,0 (4)