Đang tải... (xem toàn văn)
Nếu chúng đi cùng chiều cùng xuất phát và vẫn đi với vận tốc như cũ thì cứ sau 10 giây khoảng cách giữa chúng lại tăng thêm 25m.. Tính vận tốc của mỗi vật.[r]
(1)UBND HUYỆN THANH SƠN PHÒNG GD&ĐT ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP -THCS CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2012 - 2013 Môn: Vật lí (Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề ) Đề thi có 01 trang Câu (4 điểm) Hai vật chuyển động trên cùng đường thẳng Nếu chúng lại gần thì sau phút khoảng cách chúng giảm 330m Nếu chúng cùng chiều (cùng xuất phát và với vận tốc cũ) thì sau 10 giây khoảng cách chúng lại tăng thêm 25m Tính vận tốc vật Câu (3 điểm) Trong bình cách nhiệt giống chứa lượng dầu và có cùng nhiệt độ ban đầu Đốt nóng thỏi kim loại thả vào bình thứ Sau bình thứ thiết lập cân nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ hai Sau bình thứ hai thiết lập cân nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ ba Hỏi nhiệt độ dầu bình thứ ba tăng bao nhiêu dầu bình thứ hai tăng 0C và bình thứ tăng 200C? Câu (4 điểm) Hai gương phẳng G1 , G2 quay mặt phản xạ vào và tạo với góc 60 Một điểm S nằm khoảng hai gương a) Hãy vẽ hình và nêu cách vẽ đường tia sáng phát từ S phản xạ qua G1, G2 quay trở lại S b) Tính góc tạo tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ qua S Câu (4 điểm) RV Cho mạch điện hình Biết: U = 180V; V R1 = 2000; R2 = 3000 a) Khi mắc vôn kế có điện trở R v song song với R2 R1 A R1, vôn kế U1 = 60V Hãy xác định cường độ dòng C B điện qua các điện trở R1 và R2 b) Nếu mắc vôn kế song song với điện trở R 2, + U vôn kế bao nhiêu? Câu (5 điểm) Hình Cho mạch điện hình Hiệu điện hai điểm A và B là 20V luôn không đổi R4 A B Biết R1 = , R2 = R4 = R5 = , R3 = + Điện trở ampe kế và dây nối không đáng kể Khi khoá K mở Tính: R5 R3 a) Điện trở tương đương mạch R1 b) Số ampe kế K R2 Thay điện trở R2 và R4 điện trở R x và A Ry, khoá K đóng và mở ampe kế 1A Tính giá trị điện trở Rx và Ry trường hợp này Hình -Hết Cán coi thi không giải thích gì thêm (2) Họ và tên thí sinh: Số báo danh: PHÒNG GD&ĐT THANH SƠN HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG LỚP 9-THCS CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2012 - 2013 Môn: Vật lí (Học sinh làm bài theo cách khác tổ chấm thống cho điểm tương ứng với đáp án) Câu (4 điểm) Hai vật chuyển động trên cùng đường thẳng Nếu chúng lại gần thì sau phút khoảng cách chúng giảm 330m Nếu chúng cùng chiều (cùng xuất phát và với vận tốc cũ) thì sau 10 giây khoảng cách chúng lại tăng thêm 25m Tính vận tốc vật Nội dung cần đạt Điểm Gọi vận tốc hai vật là v1 và v2 (giả sử v1 < v2) 0,50 Đổi phút = 60s Khi vật ngược chiều: Quãng đường vật và vật phút là: 0,50 S1 = 60.v1 (1) S2 = 60.v2 (2) Mà khoảng cách chúng giảm 330m, tức là: S1 + S2 = 330 Thay (1), (2) vào (3) Ta có: 60.v1 + 60.v2 = 330 v1 + v2 = 5,5 Khi vật cùng chiều: Quãng đường vật và vật 10 giây là: S1' (3) 0,50 (4) = 10.v1 (5) S2' = 10.v (6) Mà khoảng cách chúng tăng 25m, tức là: S2' - S1' = 25 Thay (5), (6) vào (7) Ta có: 10.v2 - 10.v1 = 25 v2 - v1 = 2,5 Giải hệ phương trình (4) và (8), ta có : v1 = 1,5m/s ; v2 = 4m/s 0,50 (7) (8) 0,50 0,50 0,50 0,50 Câu (3 điểm) Trong bình cách nhiệt giống chứa lượng dầu và có cùng nhiệt độ ban đầu Đốt nóng thỏi kim loại thả vào bình thứ Sau bình thứ thiết lập cân nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ hai Sau bình thứ hai thiết lập cân nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ ba Hỏi nhiệt độ dầu bình thứ ba tăng bao nhiêu dầu bình thứ hai tăng 0C và bình thứ tăng 200C? Nội dung cần đạt Điểm Gọi nhiệt độ ban đầu dầu bình là t ; nhiệt dung bình dầu là 0,50 (3) q1 và khối kim loại là q2 ; độ tăng nhiệt độ bình là x Sau thả khối kim loại vào bình thì nhiệt độ bình dầu cân nhiệt là: t0 + 20 0,50 Sau thả khối kim loại vào bình thì nhiệt độ bình dầu cân nhiệt là: t0 + 0,50 Phương trình cân nhiệt thả khối kim loại vào bình là: q1.5 q2 t0 20 t0 q2 15 0,50 (1) Phương trình cân nhiệt thả khối kim loại vào bình là: q1.x q2 t0 t0 x q2 x 0,50 (2) Chia vế với vế (1) và (2) ta được: 15 x 5 x x 1, 250 C 0,50 Vậy độ tăng nhiệt độ bình là: 1,250C Câu (4 điểm) Hai gương phẳng G1 , G2 quay mặt phản xạ vào và tạo với góc 60 Một điểm S nằm khoảng hai gương a) Hãy vẽ hình và nêu cách vẽ đường tia sáng phát từ S phản xạ qua G1, G2 quay trở lại S b) Tính góc tạo tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ qua S Nội dung cần đạt Điểm a) 1,00 Cách vẽ: + Lấy S1 đối xứng với S qua G1 0,25 + Lấy S2 đối xứng với S qua G2 0,25 + Nối S1 và S2 cắt G1 I cắt G2 J 0,25 (4) + Nối S, I, J, S và đánh hướng ta tia sáng cần vẽ 0,25 b) Ta phải tính góc ISR 0,25 Kẻ pháp tuyến I và J cắt K Trong tứ giác IKJO có góc vuông I và J và có góc O = 600 0,50 Do đó góc còn lại IKJ = 1200 0,25 Suy ra: Trong JKI có: I1 + J1 = 600 Mà các cặp góc tới và góc phản xạ Từ đó: 0,50 I1 + I2 + J1 + J2 = 1200 Xét SJI có tổng góc : I + Do vậy: I1 = I2; J1 = J2 J = 1200 IS J = 600 0,50 ISR = 1200 (Do kề bù với ISJ) Câu (4 điểm) Cho mạch điện hình Biết: U = 180V; R1 = 2000; R2 = 3000 a) Khi mắc vôn kế có điện trở R v song song với R1, vôn kế U1 = 60V Hãy xác định cường độ dòng điện qua các điện trở R1 và R2 b) Nếu mắc vôn kế song song với điện trở R 2, vôn kế bao nhiêu? Nội dung cần đạt a) I V I1 RV V A R2 R1 C B + U Hình Điểm V R2 B R1 0,50 U Cường độ dòng điện qua R1 là: I1 = U 60 = =0 , 03( A) R 2000 0,50 Cường độ dòng điện qua R2 là: I2 = U − U AB 180 − 60 = =0 ,04 ( A) R2 3000 0,50 (5) b) A I1 R1 V R2 B C 0,50 + U Trước hết ta tính RV: Từ hình vẽ câu a ta có: I2 = IV + I1 Hay: IV = I2 – I1 = 0,04 - 0,03 = 0,01(A) Vậy: RV = 0,50 U 60 = =6000( Ω) I V , 01 0,50 U R R 1+ R BC BC RV R2 U R V R RV + R2 = R 1+ RV + R 0,50 Ta có: UBC = I.RBC = Thay số vào ta được: UBC = 90V Vậy vôn kế 90V Câu (5 điểm): Cho mạch điện hình Hiệu điện hai điểm A và B là 20V luôn không đổi Biết R1 = , R2 = R4 = R5 = , R3 = Điện trở ampe kế và dây nối không đáng kể 1) Khi khoá K mở Tính: a) Điện trở tương đương mạch b) Số ampe kế 2) Thay điện trở R2 và R4 điện trở Rx và Ry, khoá K đóng và mở ampe kế 1A Tính giá trị điện trở Rx và Ry trường hợp này Nội dung cần đạt 1) Khi K mở ta có mạch sau : {(R1 nt R3 ) // (R2 nt R4)} nt R5 a) Điện trở R13: R13 = R1+ R3 = + = Điện trở R24: R24 = R2 + R4 = + = R13 R24 4 2 R R 13 24 Điện trở R1234 = 0,50 R4 A B + R5 R3 R1 A R2 K Hình Điểm 0,25 0,25 0,25 (6) Điện trở tương đương mạch: RAB = R5 + R1234 = + 2= 0,25 b) Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB: U 20 5 A I = RAB 0,25 Vì R5 nt R1234 nên I5 = I = 5A 0,25 Hiệu điện đoạn mạch mắc song song: U1234 = I R1234 = 2 = 10V Vì R13 // R24 nên U13 = U24 = U1234 = 10V Cường độ dòng điện qua R24 : 0,25 0,25 U 24 10 2,5 A R 24 I24 = 0,25 Số ampe kế: IA = I24 = 2,5A 0,25 2) Khi K mở ta có cấu trúc mạch sau : R5 nt [(R1 nt R3) // (Rx nt Ry)] Cường độ dòng điện qua mạch: I U ( R R3 ).( Rx Ry ) R5 R1 R3 Rx Ry 20(4 Rx Ry ) 20 4.( Rx Ry ) 2(4 Rx R y ) 4.( Rx Ry ) 2 Rx Ry 10(4 Rx Ry ) (4 Rx Ry ) 2.( Rx Ry ) 0,25 (1) Vì R13 // Rxy nên : IA R1 R3 I R1 R3 Rx Ry 4 Rx Ry I I Rx Ry hay 0,25 (2) Từ (1) và (2) suy ra: Rx Ry Biến đổi Từ (3) 10(4 Rx Ry ) (4 R R ) 2.( R R ) x y x y Rx + Ry = 12 < Rx; Ry < 12 Khi K đóng: R5 nt (R1 // Rx ) nt (R3 // Ry) Cường độ dòng điện mạch chính: 0,25 (3) (4) 0,25 (7) 20 R R R R R5 x y R1 Rx R3 Ry 20 20 I' Ry 3Rx 12 Rx 3Rx 2 2 Rx 13 Rx Rx Ry I' I' 20(3 Rx )(13 Rx ) 2(3 Rx )(13 Rx ) 3Rx (13 Rx ) (12 Rx )(3 Rx ) (5) 0,25 Vì R1 // Rx nên: IA R1 ' I R1 Rx 3 Rx I' ' I Rx hay 0,25 (6) Từ (5) và (6) suy ra: 20(3 Rx )(13 Rx ) Rx 2(3 Rx )(13 Rx ) 3Rx (13 Rx ) (12 Rx )(3 Rx ) 6Rx2 – 128Rx + 666 = 0,25 0,25 Giải phương trình bậc hai ta hai nghiệm Rx1 = 12,33 , Rx2 = theo điều kiện (4) ta loại Rx1 nhận Rx2 = Suy Ry = 12 – Rx = 12 – = 3V Vậy Rx= 9V; Ry = 3V Hết - 0,25 0,25 (8)