De HSG Vat Ly 9 cap Tinh hay

+ Vậy quĩ tích các điểm sáng quan sát được là đường thẳng F'z đi qua tiêu điểm F' và vuông góc với mặt phản xạ của gương; nó cũng tạo với trục chính OF' một góc 0,5 450.. Vậy để đảm bảo [r]

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HSG LỚP NĂM HỌC 2014 – 2015 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÍ Thời gian: 150 phút, không kể thời gian giao đề Bài (2 điểm): Cho hệ thống hình Vật có trọng lượng P1 và vật có trọng lượng P2 Mỗi ròng rọc có trọng lượng P = N Bỏ qua B ma sát, bỏ qua khối lượng AB và dây treo A + Trường hợp 1: Khi vật treo điểm C trên AB, với H AB 3CB thì hệ thống cân ì + Trường hợp 2: Khi vật treo điểm D trên AB, với n AD DB thì muốn hệ thống cân phải treo nối vào vật vật h có trọng lượng P3 5 N a) Tính P1 , P2 b) Tính lực căng dây nối với đầu A AB hai U A trường hợp trên N M Bài (3 điểm): Cho mạch điện hình Biết hiệu điện R1 hai điểm M, N không đổi: U = 36V; R1 = Ω; R3 = 12 Ω; R2 là biến trở; các ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể R2 A B a) Đặt chạy C vị trí cho R AC = 10 Ω, đó ampe kế A A1 C 0,9 A Tính số ampe kế A1 và giá trị biến trở R2 b) Dịch chạy đến vị trí mới, đó ampe kế A 0,5 A R3 A2 Tính số ampe kế A và công suất tiêu thụ trên toàn biến trở Hình này c) Dịch chạy đến vị trí khác, đó ampe kế A 1,4 A Tính điện trở đoạn AC đó Bài (2,5 điểm): Chiếu chùm sáng song song tới thấu kính hội tụ tiêu cự 20 cm Chùm sáng này song song với trục chính thấu kính Phía sau thấu kính đặt gương phẳng vuông góc với trục chính thấu kính điểm A, mặt phản xạ gương quay phía thấu kính và A H cách thấu kính 15 cm (Hình 3a) Trong khoảng từ thấu kính tới ì gương, người ta quan sát thấy có điểm sáng n A a) Vẽ đường truyền tia sáng để xác định điểm sáng H h ì3 đó và tính khoảng cách từ điểm sáng đó đến thấu kính b) Quay gương A đến vị trí gương hợp với trục chính na thấu kính góc 450 (Hình 3b) Vẽ đường truyền tia sáng h để xác định điểm sáng đó và tính khoảng cách từ điểm sáng đó đến thấu kính b c) Giữ gương luôn hợp với trục chính góc 450 (Hình 3b) Dịch chuyển gương khoảng từ thấu kính đến tiêu điểm F’ sau thấu kính (theo chiều truyền ánh sáng) Xác định quỹ tích các điểm sáng quan sát trường hợp này Bài (1,5 điểm): Một mạng điện tiêu thụ gia đình nối với nguồn điện nhờ dây dẫn đồng có tiết diện mm2 Để đảm bảo an toàn thì nhiệt độ dây dẫn không tăng quá 10 0C so với nhiệt độ môi trường Vậy nên dùng cầu chì có dây chì tiết diện bao nhiêu? Biết nhiệt độ môi trường thay đổi từ 70C đến 370C theo mùa, nhiệt độ nóng chảy chì là 3270 C Cho điện trở suất, nhiệt dung riêng, khối lượng riêng: 8 + Của đồng: 1 1, 6.10 m ; C1 400 J/kg.C ; D =8500 kg/m3 7 + Của chì: 2 2.10 m ; C2 130 J/kg.C ; D2= 11300 kg/m3 Bài (1 điểm): Cho các dụng cụ gồm: + Một ống thủy tinh hình chữ U; thước có độ chia nhỏ đến mm + Một lọ nước, lọ dầu; cho biết khối lượng riêng nước Hãy trình bày và giải thích phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng dầu? -Hết Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Cán coi thi không giải thích gì thêm SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC HDC KÌ THI CHỌN HSG LỚP NĂM HỌC 2014-2015 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) * Chú ý: + Thí sinh làm theo cách riêng đáp ứng yêu cầu cho đủ số điểm + Việc chi tiết hoá điểm số (nếu có) so với biểu điểm phải đảm bảo không sai lệch so với hướng dẫn đã thống hôị đồng chấm + Sau cộng điểm toàn bài, điểm tổng bài để lẻ đến 0,25 điểm Bài Bài (2) Nội dung a) Tính P1 Gọi F là lực căng dây nối với đầu A + Khi treo vật C AB cân F CB   P2 AB + Mặt khác ròng rọc động cân 2F P  P1 Điểm DCB A 0,25 ì n h 0,25 H2 P  P1  2P + Thay vào phương trình trên ta có Hay 3(P  P1 ) 2P2 (1) 0,25 0,25 F/ DB   P AB và 2F/ P  P1  P3 + Trường hợp thứ hai treo D: Suy hay P  P1  P3 P2 (2) 0,25 + Giải hệ phương trình (1) và (2) 3(P  P1 ) 2P2 3P  2P2    P  P1  P3 P2 P1  P2 P1 9 N, P2  15 N 0,25 b) Lực căng dây P  P1 5 N Trường hợp 1: P  P1  P3 F/  7,5 N Trường hợp 2: a) Vì điện trở các ampe kế không đáng kể nên ta có: U CB I3 R IA R 0,9.12 10,8 (V) F Bài (3 đ) 0,25 0,25 U A N M R1 R2 A B C Mặt khác: 0,25 A1 A2 R3 U MN U MC  U CB (R1  R AC )I1  U CB ( I1 là dòng điện qua R ) Hình U  U CB 36  10,8 I1  MN  1,8A R  R AC 10 => 0,25 I A1 I1  I3 1,8  0,9 0,9A Suy số ampe kế A1 là: I I A2 Vì A1 nên R CB R 12() ; đó R R AC  R CB 10  12 22() b) Khi dịch chuyển chạy đến vị trí mới, ta đặt điện trở đoạn BC là x Ta có: U CB I3R 0,5.12 6(V) Điện trở R CN 12x  12  x ; R MC 26  x U MC R MC 36  (26  x)(12  x)    U CN R CN 12x 0,25 0,25 0,25 0,25 Suy phương trình x  46x  312 0 Giải phương trình x= x=-52 (loại) U I A1  CB  1 A x Cường độ dòng điện qua ampe kế A1 là 0,25 I I  I 1,5A Khi này cường độ dòng điện qua R1 là A1 Ta có R AC 22  x 16() và R CB 6 0,25 Công suất tiêu thụ trên R : P PAC  PCB R AC I12  R CBI 2A1 16.1,52  6.12 42W c) Gọi điện trở đoạn BC là y 12y 312  26y  y R td   26  y  12  y 12  y Điện trở tương đương mạch là I U 36(12  y)  1, R td 312  26y  y2 Cường độ dòng điện qua R1 là Suy phương trình 14y  4y  48 0 Giải phương trình ta có y= Vậy điện trở AC là 20  0,25 y 0,25  12 0 (loại) 0,5 Bài (2,5 đ) 0,25 S K F' F" O X A M S L M   F '   F '' + Sơ đồ tạo ảnh ë  + Chùm sáng song song với trục chính, sau qua thấu kính hội tụ cho chùm tia 0,25 ló hội tụ tiêu điểm F’ thấu kính hội tụ L F’ lại trở thành vật gương M Và qua M, F’ cho ảnh F’’ đối xứng với vật F' qua mặt gương M Ở đây vật F' sau gương (vật ảo) nên ảnh F" trước gương(ảnh thật) + Vậy các tia ló sau thấu kính L, thay vì hội tụ tiêu điểm ảnh F' thì đã bị phản xạ gương M và hội tụ F" hình đối xứng F' qua gương M '' '' ' Ta có: AF"=AF' Vậy OF OA  OF OA  AF 15  (20  15) 10 cm b) 0,25 0,25 B S A O S K F ’ I F z F +Tia tới S1I1 cho tia ló I1K1 kéo dài qua tiêu điểm F'; nó phản xạ mặt gương và cho tia phản xạ K1 0,25 +Tia tới SO truyền thẳng tới A, cho tia phản xạ A (Vẽ trên hình) 0 + Ta có OAF1 2.45 90 suy AF1 song song với thấu kính 0,25 + Khoảng cách từ F1 đến thấu kính 15 cm c) + Ta có F1 đối xứng với F’ qua gương và gương nghiêng góc 450 so với trục ' chính nên OF F1 45 0,5 +Khi dịch chuyển gương tới B thì ảnh cuối cùng F2 và  OF’F2 = 450 + Vậy quĩ tích các điểm sáng quan sát là đường thẳng F'z qua tiêu điểm F' và vuông góc với mặt phản xạ gương; nó tạo với trục chính OF' góc 0,5 450 (Hình vẽ) Bài (1,5 đ) Kí hiệu chiều dài, tiết diện, điện trở suất, điện trở dây dẫn là l1 ,S1 , 1 , R và dây chì là l ,S2 , 2 , R Vì dây dẫn mắc nối tiếp với dây chì nên nhiệt lượng Q1 R1 1l1S2 0,25   tỏa trên các dây tỉ lệ với điện trở Q R 2 l2S1 (1) Nhiệt lượng để dây dẫn tăng thêm t1 là Q1 C1m1t1 C1l1D1S1t1 (2) 0,25 Nhiệt lượng cần để dây chì tăng từ nhiệt độ môi trường tới nhiệt độ nóng chảy là: Q C m t C 2l D 2S2 t (3) 0,25 S2 S1 Thay (2) và (3) vào (1) ta C1D1t12 C2 D t 21 0,25 Nhận thấy t 327  t (t là nhiệt độ môi trường) càng lớn thì S2 càng nhỏ, dây 0,25 t 327  3200 C chì càng dễ nóng chảy Vậy để đảm bảo chọn Bài 400.8500.10.2.10 S2 5 4, 75 mm 8 130.11300.320.1, 6.10 Thay số ta Vậy nên dùng dây chì có tiết diện nhỏ 4,75 mm2 - Để ống chữ U thẳng đứng h 0,25 n B (1 đ) A - Đổ nước vào ống chữ U - Đổ thêm dầu vào vào nhánh chữ U Mặt thoáng hai nhánh chênh lệch, 0,25 bên dầu có mặt thoáng cao - Lập biểu thức tính áp suất thủy tĩnh: - Gọi P0 là áp suất khí + Tại điểm A (mặt phân cách dầu và nước): PA = P0 + Ddghd + Tại điểm B ( cùng độ cao nhánh bên kia): 0,25 PB = P0 + Dnghn (Dn, Dd là khối lượng riêng nước, khối lượng riêng dầu) h Dd D n n 0,25 hd - Vì P = P suy A B - Đo hn, hd, biết Dn tính khối lượng riêng dầu Dd 0,25