c Hai người cùng đi tới gương thì họ không nhìn thấy nhau trong gương vì người này vẫn ở 0.5 đ ngoài thị trường của người kia... Vậy ta tính tiền của 1J có ích do mỗi động cơ điện cung c[r]
(1)ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP HUYỆN ( T.THANH HOA) NĂM HỌC 2011 - 2012 MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề ) PHÒNG GD&ĐT HÀ TRUNG MÃ ĐỀ 10 Bài 1: (3.0 điểm) Hai vận động viên luyện tập công viên người chạy và người xe đạp cùng thời điểm trên đoạn đường dài 2km vòng quanh công viên Nếu họ cùng chiều thì sau người xe đạp vượt người chạy 30 lần, họ ngược chiều thì sau hai người gặp 50 lần Hãy tính vận tốc người Bài 2: (4.0 ®iÓm) Một bình thông gồm hai nhánh hình trụ giống cùng chứa nước Người ta thả vào nhánh A cầu gỗ nặng 20g, cầu ngập phần nước thì thấy mực nước dâng lên nhánh là 2mm Sau đó người ta lấy cầu gỗ và đổ vào nhánh A lượng dầu 100g Tính độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh ? Cho Dn = g/cm3; Dd = 0,8 g/cm3 Bài 3: (3.0 điểm) Hai người A và B đứng trước gương phẳng (hình vẽ) Biết MH = NH = 50cm; NK = 100cm; h = 100cm M H h A N K h B a Hai người có nhìn thấy gương không? b Một hai người dần đến gương theo phương vuông góc với gương thì nào họ thấy gương? c Nếu hai người cùng dần tới gương theo phương vuông góc với gương thì họ có thấy qua gương không? Bài 4: (4.5 điểm) Cho mạch điện sau Cho U = 6V, r = 1 = R1; R2= R3 = 3 U r biết số trên A K đóng 9/5 số R1 R3 A K mở Tính? A B a Điện trở R4 ? R2 K R4 A b Khi K đóng, tính IK? Bài 5: (3.5 điểm) Một trạm bơm thường dùng động điện để bơm nước Do cố điện nên phải tạm dùng máy nổ ch¹y xăng Sau thời gian nhận thấy: Để bơm lượng nước nhau, phải trả tiền xăng gấp 1,2 lần tiền điện Hỏi động nào có hiệu suất cao và cao bao nhiêu lần? Biết xăng có khối lượng riêng 800kg/m3, suất tỏa nhiệt là 4,8.107J/kg Giá xăng 21000đ/lÝt Giá điện 1200đ/KWh Bài 6: (2.0 điểm) Xác định vận tốc dòng nước chảy khỏi vòi máy nước? Cho các dụng cụ như: cốc đong, thước đo, đồng hồ bấm giây Hết (2) PHÒNG GD&ĐT HÀ TRUNG THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2011- 2012 Hướng dẫn chấm Môn: Vật lý Thời gian: 150 phút Câu Nội dung Điểm Bài 1: (3.0 điểm) - Tính thời gian lần gặp nhau: + Khi cùng chiều: t = 30 + Khi ngược chiều: t’ = 50 (0.5 đ) v1t v2t 2 v t ' v2t ' 2 - Lập luận đưa hệ phương trình - Thay số tính v1 = 40 km/h, v2 = 10 km/h (1.5 đ) (0.5 đ) (0.5 đ) Bài 2: (4.0 điểm) (A) (B) (A) + h = mm = 0,2 cm Khi đó cột nước nhánh dâng lên là 2.h = 0,4 cm (B) N (0.5 đ) N M + Quả cầu nên lực đẩy Acsimet mà nước tác dụng lên cầu trọng lượng cầu; gọi tiết diện nhánh là S ta có P = FA 10.m = S.2h.dn 10.m = S.2h.10Dn S = 50cm2 + Gọi h’(cm) là độ cao cột dầu thì md = D.Vd = D.S.h’ h’= md/D.S h’= 2,5cm Xét áp suất mà dầu và nước gây M và N, từ cân áp suất này ta có độ cao h’’ cột nước nhánh B 10Dn h’’ = 10Dd h’ h’’= 10Dd h’/10Dn = 2cm Độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh là : h’ - h’’= 0,5cm Bài 3: (3.0 điểm) a) Vẽ thị trường hai người A' (0.75 đ) (0.75 đ) (0.5 đ) (0.5 đ) (0.5 đ) (0.5 đ) B' a.vẽ hìn (0.5 đ) H M N K h h L A J B (0.25 đ) (3) - Thị trường A giới hạn góc MA’N, B giới hạn góc MB’N - Hai người không thấy vì người này ngoài thị trường người Cụ thể B nằm (0.25 đ) ngoài thị trường A vì AB > AJ AB = 3HN, AJ = 2HN( HN là đường trung bình tam giác A,AJ)và tương tự A nằm ngoài thị trường B b) A cách gương bao nhiêu m (0.5 đ) A' M H A Nếu B tiến lại gần gương thì không nhìn thấy ảnh A, N K h B Vậy cho A tiến lại gần Để B thấy ảnh A’ A thì thị trường A phải hình vẽ (0.25 đ) sau: AHN ~ BKN (0.25 đ) AH HN HN AH BK 0,5m KN -> BK KN (0.5 đ) c) Hai người cùng tới gương thì họ không nhìn thấy gương vì người này (0.5 đ) ngoài thị trường người Do ta luôn có AB > AJ vì AB = 3HN và AJ = 2HN Bài 4: (4.5 ®iÓm) a * Khi K mở, cách mắc là ( R1 nt R3 ) // ( R2 nt R4 ) Điện trở tương đương mạch ngoài là U 4(3+ R ) (3+ R ) Hiệu R=r + Cường độ dòng điện mạch chính : I = 1+ 7+ R 7+ R (R1 + R3 )(R2+ R4 ) I điện hai điểm A và B là UAB = R1 + R2 + R3 + R4 ( R1 R3 ).I U AB 4U I = R2 R4 R1 R2 R3 R4 Thay số, I = 19+5 R4 4 * Khi K đóng, cách mắc là (R1 // R2 ) nt ( R3 // R4 ) Điện trở tương đương mạch ngoài là 9+15 R Cường độ dòng điện mạch chính lúc này là : R '=r+ 12+ R U R3 R 9+ 15 R Hiệu điện hai điểm A và B là U34 = I ' I’4 = I’ = 1+ R 3+ R 12+ R4 U 34 R I ' 12U R4 R3 R4 Thay số, I’ = 21+19 R (0.5 đ) (0.5 đ) (0.5 đ) (0.5 đ) (0.25 đ) (0.25 đ) (0.25 đ) I ; từ đó tính R4 = 1 b Trong K đóng, thay R4 vào ta tính I’4 = 1,8A và I’ = 2,4A U12 = R12 I’ = 1,8V * Theo đề bài thì I’4 = (0.5 đ) (0.25 đ) (0.5 đ) (4) U12 0, A R I’2 = Ta có I’2 + IK = I’4 IK = 1,2A Bài 5: (3.5 ®iÓm) Ta phải trả số tiền gấp 1,2 l lần so với tiền phải trả để có công có ích là 1J động nhiệt cung cấp Vậy ta tính tiền 1J có ích động điện cung cấp Khối lượng lít xăng là: m = DV= 800.10-3 = 0,8kg Nhiệt lượng lít xăng toả bị đốt cháy: Q = q.m = 4,8.107.0,8 = 3,84.107J Công có ích động nhiệt cung cấp đốt cháy lít xăng là: A1 = H1Q = 3,84.107H1 ( H1 là hiệu suất động nhiệt) Vậy giá tiền 1J có ích động nhiệt cung cấp là: 21000/ 3,84.107H1 Với 1200 đồng ta mua lượng điện là 1kWh hay 3,6.106J Công có ích động điện cung cấp tiêu thụ lượng điện đó là: A2 = 3,6.106 H2 ( H2 là hiệu suất động điện) Vậy giá tiền 1J có ích động điện cung cấp là: 1200/ 3,6.106.H2 Theo đề bài thì: 21000/ 3,84.107H1 = 1,2.1200/ 3,6.106.H2 Từ đó rút ra: H1/H2 = 1,37 Tức là động nhiệt có hiệu suất cao gấp 1,37 lần động điện Bài 6: (2.0 điểm) Khi nước đã chảy dùng cốc đong hứng lấy nước và dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian hứng nước Khóa vòi nước dùng thước đo đường kính tiết diện vòi Gọi V là thể tích nước hứng t là thời gian hứng D là đường kính tiết diện vòi (0.5 đ) (0.25 đ) (0.25 đ) (0.5 đ) (0.5 đ) (0.25 đ) (0.25 đ) (0.25 đ) (0.25 đ) (0.5 đ) (0.25 đ) (0.25 đ) (0.5 đ) (0.25 đ) D (0.25 đ) Diện tích tiết diện vòi là S = Có thể coi dòng nước chảy hình trụ có diện tích đáy là S và chiều cao là h = vt (với v là vận tốc chảy) Thể tích lượng nước đó là: (0.5 đ) D V S h vt (0.25 đ) 4V v (0.25 đ) D t Suy ra: Chú ý: - Nếu thí sinh giải cách khác đúng cho điểm tối đa (5)