Đang tải... (xem toàn văn)
Tầu chạy thẳng đều, vậy các lực tác dụng lên toa tầu cân bằng nhau, hay hợp lực bằng không.[r]
(1)PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2009 – 2010 MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1: (3 điểm) Một máy phát điện công suất 500kW, hiệu điện 10kV, cung cấp cho hộ tiêu thụ cách đó km a) Tính tiết diện tối thiểu dây đồng để độ sụt trên đường dây không vượt quá 2% Cho điện trở suất đồng là 1,7.10 -8 Wm b) Muốn công suất hao phí giảm 100 lần thì phải tăng hiệu điện lên bao nhiêu lần ? Câu :(4,0 điểm) Lúc hai ô tô cùng khởi hành từ hai điểm A và B cách 96km và ngược chiều Vận tốc xe từ A là 36km/h, xe từ B là 28km/h a Tìm khoảng cách hai xe lúc ? b Xác định vị trí và thời điểm hai xe gặp ? Câu :(3,5 điểm) a Tính nhiệt lượng kg nước 20 ❑0 C tỏa nhiệt độ nó hạ xuống ❑0 C Biết nhiệt dung riêng nước là c = 4200J/kg.K b Để biến lượng nước trên thành nước đá ❑0 C, người ta bỏ vào khối nước trên khối nước đá nhiệt độ -10 ❑0 C Tính lượng nước đá tối thiểu cần dùng Biết nhiệt dung riêng nước đá là c = 1800J/kg.K, nhiệt nóng chảy nước đá là λ = 3,4.10 ❑5 J/kg Câu :(4,0 điểm) Cho đoạn mạch hình vẽ R1 Biết R = 1Ω, R = R = 3Ω, R = R = 4Ω Tính điện trở A R2 R3 R4 B tương đương đoạn mạch AB nếu: K1 a K , K mở R5 b K mở, K đóng c K đóng, K mở K2 d K , K đóng Câu : (2,5điểm).Trên đường tầu nằm ngang, đầu tầu kéo toa tầu lực 110000N Toa tầu có trọng lượng 200000N Lực ma sát đường ray với bánh xe 0,5 trọng lượng toa tầu a Tìm hợp lực các lực tác dụng lên toa tầu (độ lớn và chiều) b Muốn cho toa tầu chạy thẳng thì lực kéo bao nhiêu ? Câu :(3 điểm) Một thấu kính hội tụ L đặt không khí Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính trước thấu kính, A nằm trên trục chính, ảnh A ❑❑ B ❑❑ AB qua thấu kính là ảnh thật a Vẽ ảnh A ❑❑ B ❑❑ AB qua thấu kính (không nêu cách vẽ) b Thấu kính có tiêu cự là 20cm Khoảng cách AA ❑❑ = 90cm Dựa trên hình vẽ câu a và các phép tính hình học Hãy tính khoảng cách từ vật đến thấu kính (2) HẾT (Chú ý: Cán coi thi không giải thích gì thêm) HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2009 – 2010 MÔN: VẬT LÝ Câu :(3,0 điểm) a) Gọi U là hiệu điện tới hộ tiêu thụ điện R là điện trở đường dây truyền tải I là cường độ dòng điện trên đường dây I P 500000 50(A) U 10000 Ta có: Theo đề bài: DU = U – U = R.I £ 2%U => DU max = 2%U = 0,02.10000 = 200 (V) Điện trở lớn đường dây: R max R max (0,25đ) DU max 200 4(W) I 50 (0,5đ) (0,5đ) . Smin Mà (0,25đ) Tiết diện tối thiểu dây đồng để độ sụt trên đường dây không vượt quá 2% là: Smin . 1,7.10 8.5000 2,125.10 m 21,25mm R max (0,5đ) b) Gọi U, U’ là hiệu điện trước truyền tải lúc đầu và lúc sau Công suất hao phí trên đường dây lúc đầu: Công suất hao phí trên đường dây lúc sau: DP=R.I2 =R P2 U2 DP'=R.I'2 =R (0,25đ) P U '2 (0,25đ) DP U ' 100 U ' 10.U Theo đề bài: DP ' U (0,5đ) Vậy, phải tăng hiệu điện lên 10 lần Câu :(4,0 điểm) a Gọi t là thời gian hai xe trên quãng đường AB Ta có: t = t – t = – = (h) (0,5đ) Sau 1h xe xuất phát từ A quãng đường là: S A = v t = 36.1= 36 (km) (0,5đ) Sau 1h xe xuất phát từ B quãng đường là: S B = v t = 28.1= 28 (km) (0,5đ) Khoảng cách xe lúc 8h là : l = S AB – (S A + S B ) = 96 - (36+28)= 32 (km) (0,75đ) b Khi xe gặp thì quãng đường xe là : S A + S B = S AB (1) Gọi t ❑❑ là thời gian hai xe gặp là : S A = v t ❑❑ (2); S B = v t ❑❑ (3) (0,75đ) Thay (2), (3) vào (1) nên ta có : (3) v t ❑❑ + v t ❑❑ = 96 ⇔ 36.t ❑❑ + 28 t ❑❑ = 96 ⇒ 64.t ❑❑ = 96 ⇒ t ❑❑ = 96 64 = 1,5 (h) (0,5đ) Vị trí xe gặp cách A khoảng là : S A = v t ❑❑ = 36.1,5 = 54 (km) (0,5đ) Vậy xe gặp sau xuất phát là 1,5h và vị trí xe gặp cách A khoảng là 54km Câu :(3,5 điểm) a Nhiệt lượng tỏa 2kg nước nhiệt độ 20 ❑0 C hạ xuống ❑0 C là : Q = m ❑1 c ❑1 (t ❑1 - t ❑2 ) = 4200(20- 0) = 168000 (J) (0,75đ) b Khi 2kg nước trên nhiệt độ 20 ❑0 C chuyển hoàn toàn thành nước đá ❑0 C, thì nó tỏa nhiệt lượng là : Q = Q + λ.m = 168000 + 340000.2 = 848000 (J) (0,75đ) 0 Nhiệt lượng nước đá -10 ❑ C nhận vào để tăng đến nước đá ❑ C ❑ Q = m c (t – t ❑1 ) = m 1800 (0- (-10)) = 18000 m (0,75đ) Theo phương trình cân nhiệt ta có : Q = Q ⇔ 848000 = 18000 m (0,5đ) ⇒ 848000 m = 18000 = 47,11(kg) (0,75đ) Vậy khối lượng nước đá cần dùng là 47,11 kg Câu :(4,0 điểm) A a Khi K , K mở Mạch điện vẽ lại sau: Ta thấy (R nt R ) nên: R AB = R + R = + = (Ω) b Khi K mở, K đóng Mạch điện vẽ lại sau: A R2 R1 B R5 R1 B (0,25đ) (0,5đ) (0,25đ) Ta thấy (R nt R )// R nên: R 12 = R + R = + = (Ω) R AB = R2 (0,25đ) R12 R5 = = 2(Ω) R 12+ R5 +4 (0,5đ) c K đóng, K mở Mạch điện vẽ lại sau: R1 A R2 R3 R4 Ta thấy (R nt R )// R nt R nên ta có: R 34 = R + R = + = 7(Ω) B (0,25đ) (0,25đ) (4) R 134 = R1 R 34 7 = = (Ω) R 1+ R 34 1+7 (0,25đ) +3= R AB = R 1234 = R 134 + R = 31 (Ω) (0,5đ) d Khi K , K đóng Mạch điện vẽ lại sau: R1 A R2 R3 R4 B (0,25đ) R5 Ta thấy (R nt R ) // R nt R // R R AB = 31 R1234 R5 = R 1234 + R5 31 +4 2(Ω) (0,75đ) Câu :(2,5 điểm) a Có hai lực tác dụng lên toa tầu: lực kéo F k và lực ma sát F ms Hai lực này cùng nằm trên đường thẳng và lực ma sát cản lại chuyển động, ngược chiều với lực kéo Vậy hợp lực có độ lớn là: F = F k - F ms (0,5đ) Độ lớn lực ma sát: F ms = 0,5.P = 0,5 200000 = 100000 (N) (0,5đ) Vậy độ lớn hợp lực là: F = 110000 – 100000 = 10000 (N) (0,5đ) Chiều hợp lực cùng chiều với lực lớn hơn, nghĩa là cùng chiều với lực kéo.(0,25đ) b Tầu chạy thẳng đều, các lực tác dụng lên toa tầu cân nhau, hay hợp lực không Nghĩa là: F k = F ms = 100000 (N) (0,75đ) Câu :(3 điểm) a Dựng ảnh A ❑❑ B ❑❑ I B A F O F ❑❑ A ❑❑ (0,75đ) B ❑❑ b Ta có OF = OF ❑❑ = 20cm Khoảng cách từ vật → ảnh là: AA ❑❑ = OA + OA ❑❑ = 90(cm) (0,25đ) (5) Từ hình vẽ ta có: Δ A ❑❑ B ❑❑ O ~ Δ ABO ; Δ OIF ❑❑ và OI = AB (0,25đ) Suy ra: Δ A ❑❑ B ❑❑ F ❑❑ OF❑ AB OA ❑ ❑= ❑ ❑= F A A B OA❑ (0,5đ) ❑ ⇒ OF OA ❑ ❑= ❑ AA −OA − OF AA −OA (1) (0,5đ) Đặt OA = x, vào (1) ta có: x ❑2 - 90x + 1800 = (0,25đ) Giải phương trình bật hai ta nghiệm là: x ❑1 = 60cm (0,5đ) x ❑2 = 30cm Vậy, OA 60cm 30cm HẾT (Chú ý: Mọi cách giải khác đúng cho điểm tối đa) ~ (6)