b Trên đường có một người đi bộ lúc nào cũng cách đều xe đạp và xe máy, biết rằng người đó cũng khởi hành từ lúc 7giờ.. Người ta rót nước từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 sao cho lượng [r]
(1)PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THỊ XÃ PHÚ THỌ ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP THCS NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn: Vật lý Thời gian thi: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Đề thi có 01 trang ĐỀ BÀI Bài (5 điểm): Lúc giờ, người đạp xe từ thành phố A phía thành phố B cách thành phố A là 114 km với vận tốc 18km/h Lúc 7giờ, xe máy từ thành phố B phía thành phố A với vận tốc 30km/h a) Hai xe gặp lúc và nơi gặp cách A bao nhiêu km ? b) Trên đường có người lúc nào cách xe đạp và xe máy, biết người đó khởi hành từ lúc 7giờ Tính vận tốc người đó, người đó theo hướng nào, điểm khởi hành người đó cách A bao nhiêu km? Bài (4 điểm): Có ba phích đựng nước: phích chứa 300g nước nhiệt độ t1 = 40oC, phích chứa nước nhiệt độ t = 80oC, phích chứa nước nhiệt độ t3 = 20oC Người ta rót nước từ phích và phích vào phích cho lượng nước phích tăng gấp đôi và cân nhiệt thì nhiệt độ phích là t = 50oC Tính lượng nước đã rót từ phích K Bài (6 điểm): Cho mạch điện (h.vẽ 1) A Đ R1 Biết: UAB = 21V không đổi; RMN = 4,5Ω, R1 = 3Ω; RĐ = 4,5Ω không đổi; RA ≈ Đặt RCM = x M C N K đóng: a) Cho C ≡ N thì ampe kế 4A Tính điện trở R2 R2 b) Tính hiệu suất sử dụng điện Biết điện tiêu thụ trên đèn và R1 là có ích A B K mở: Xác định giá trị x để độ sáng đèn yếu (Hình 1) Bài (5 điểm): Cho mạch điện (h.vẽ 2) Điện trở toàn V phần biến trở là Ro, điện trở vôn kế lớn R Bỏ qua điện trở ampe kế, các dây nối và phụ A thuộc điện trở vào nhiệt độ Duy trì hai đầu mạch C hiệu điện U không đổi Lúc đầu chạy C biến trở đặt gần phía M M N Hỏi số các dụng cụ đo thay đổi nào (Hình 2) dịch chuyển chạy C phía N? Giải thích sao? Hết (2) PHÒNG GD&ĐT KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2012 – 2013 THỊ XÃ PHÚ THỌ HƯỚNG DẪN CHẤM VẬT LÝ (Thời gian làm bài : 150 phút, không kể thời gian giao đề) Bài (5điểm ) Đáp án Chọn A làm mốc Điểm A B C Gốc thời gian là lúc 7h Chiều dương từ A đến B Lúc 7h xe đạp từ A đến C AC = V1 t = 18 = 18Km Phương trình chuyển động xe đạp là : S1 = S01 + V1 t1= 18 + 18 t1 ( ) Phương trình chuyển động xe máy là : S2 = S02 - V2 t2 = 114 – 30 t2 Khi hai xe gặp nhau: t1 = t2= t và S1 = S2 18 + 18t = 114 – 30t t=2(h) Thay vào (1 ) ta : S = 18 + 18 = 54 ( km ) 0, 25 0, 25 0, 0, 0, 0, Vậy xe gặp lúc : + = h và nơi gặp cách A 54 km 0, Vì người lúc nào cách người xe đạp và xe máy nên: * Lúc h phải xuất phát trung điểm CB tức cách A là : 0, AD = AC + CB/2 = 18 + 114 − 18 = 66 ( km ) * Lúc h vị trí hai xe gặp tức cách A: 54 Km Vậy sau chuyển động h người đã quãng đường là : S = 66- 54 = 12 ( km ) Vận tốc người là : V3 = 12 = (km/h) Ban đầu người cách A: 66km , Sau 2h thì cách A là 54 km nên người đó theo chiều từ B A Điểm khởi hành cách A là 66km Gọi khối lượng nước đã rót từ phích và phích vào phích lần (4điểm lượt là m2 và m3 ) Vì lượng nước phích tăng gấp đôi nên ta có: m2 + m3 = 0,3 (1) Khi cân nhiệt ta có phương trình: m2C(t2 - t) = m1C(t – t1) + m3C( t- t3) m2(80 - 50) = 0,3.(50 - 40) + m3(50 - 20) 30m2 = + 30m3 m2 - m3 = 0,1 (2) 0, 0, 0,5 1,0 1,0 1,0 (3) Từ (1) và (2), ta có: 2m2 = 0,4 m2 = 0,2 (kg) m3 = 0,1 (kg) 1,0 Vậy khối lượng nước đã rót từ phích và phích vào phích lần I3 § lượt là 200g và 100g I R1 A K đóng: C R A (6điểm a Khi C ≡ N ta có sơ đồ mạch điện: I2 ) Hiệu điện hai đầu điện trở R1 là: Hình - UAC = U1 = I.R1 = 4.3 = 12(V) Hiệu điện hai đầu điện trở R2: U2 = UCB = U – U1 = 21-12 = 9(V) 0,5 Cường độ dòng điện qua đèn là: Cường độ dòng điện qua R2 là: I3 Điện trở R2 là: b Hiệu suất sử dụng điện mạch điện: 0,5 I2 = I – I3 = 4-2 = 2(A) R2 H UCB 2( A) R§ 4,5 B UCB 4,5() I2 0,5 0,5 Pci P1 P§ U1 I UCB I3 12.4 9.2 66 0, 786 78,6% Ptm Ptm U AB I 21.4 84 1,0 B K mở: Ta có sơ đồ mạch điện tương đương hình –4 A Điện trở tương đương toàn mạch điện: RCB I3 I R1 M RCN R ( R R§ ) CN R2 RCN R§ § RCM N C R2 I2 0,5 Hình - 4,5(9 x ) 13,5 x 4,5(9 x ) 81 x x RAB R1 RCM RCB 3 x 13,5 x 13,5 x U 21.(13,5 x ) I AB RAB 81 x x Cường độ dòng điện qua mạch chính: Hiệu điện hai đầu đoạn mạch CB: UCB IRCB 0,5 21.(13,5 x ) 4,5(9 x ) 94,5.(9 x ) 81 x x 13,5 x 81 x x Cường độ dòng điện chạy qua đèn: I3 UCB 94,5.(9 x ) 94,5 94,5 2 RCNB (81 x x )(9 x ) 81 x x 90 ( x 3)2 Để độ sáng đèn yếu thì I 90 - (x-3)2 max x = Hay RMC = 3 Bài Khi dịch chuyển chạy C biến trở phía N thì số các (5điểm dụng cụ đo tăng ) Giải thích: B (4) Gọi x là phần điện trở đoạn MC biến trở; I A và UV là số ampe kế và vôn kế Điện trở tương đương đoạn mạch: xR Rm = (Ro – x) + x R <=> x2 R R0 x R Rm = R0 – x x 0,5 1 R Khi dịch chạy phía N thì x tăng => ( x x ) tăng => Rm giảm 0,5 => cường độ dòng điện mạch chính: I = U/R m tăng (do U không đổi) IA I−IA I = = x R R+ x I.x I = => IA = R+x 1+ R x R ¿ giảm và I tăng (c/m trên) nên I A Do đó, x tăng thì (1 + x Mặt khác, ta lại có: tăng Đồng thời UV = IA.R tăng (do IA tăng, R không đổi) 1 (5)