Khi dịch chuyển vật AB dọc theo trục chính thì tia tới song song với trục chính không đổi, tia ló đi qua tiêu điểm F 1 của TK L1 không đổi.. Vì ảnh A’B’ của hệ TK không thay đổi độ lớn[r]
Trang 1PHềNG GD & ĐT TP HẢI DƯƠNG
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2014 – 2015
MễN THI: Vật lý
(Hướng dẫn chấm gồm 05 cõu, 4 trang) Ngày thi 03 thỏng 3 năm 2015
Cõu 1
(2điểm) a.(1điểm) Thanh cân bằng nên: PA.lA
= PB.lB (1) Khi nhúng đồng thời cả
hai vật vào n-ớc thì các vật chịu thêm lực đẩy của n-ớc
Mô men lực tác dụng vào đầu A là: MA = ( PA –
FA) lA = PA (1
-A
n
d
d
).lA Mô men lực tác dụng vào đầu B là: MB = ( PB – F’A) lB = PB (1
-B
n
d
d
).lB Vật A làm bằng sắt, vật B làm bằng hợp kim sắt
- đồng nên: dB > dA =>
A
n
d
d
>
B
n
d d
(1
-A
n
d
d
) < (1
-B
n
d
d
) => PA (1
-A
n
d
d
).lA < PB (1
-B
n
d
d
).lB => MA < MB Theo quy tắc đòn bẩy, thanh mất cân bằng và lệch về phía đầuB
b (1điểm) Nhúng vật A vào dầu, B vào n-ớc thì A
chịu thêm lực đẩy của dầu còn B chịu thêm lực
đẩycủa n-ớc Theo điều kiện cân bằng của đòn bẩy ta có:
( PA – FAd) lA = ( PB – FAn) lB
PA (1
-A
d
d
d
).lA = PB (1
-B
n
d
d
).lB (2)
Từ (1) và (2) có : (1
-A
d
d
d
) = (1
-B
n
d
d
)
=> DB =
1 2
D
D
D A
= 3
26 (g/cm3)
Gọi khối lượng của đồng và sắt trong hợp kim là mđ, ms Thể tớch của đồng và sắt trong hợp kim là V
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
O
Trang 2Ta có: mđ + ms = m => Dđ Vđ + Ds Vs = DB.V
=> Dđ Vđ + Ds (V –Vđ )= DB.V
=> 8,9 Vđ + 7,8 (V –Vđ )=
3
26 V=>
33
26
V
V đ
33
26
B
đ đ
D
m
D
m
=> 0 , 809 81 %
11
9 , 8
m
m đ
0,25
Câu 2
(2điểm)
Câu a (1,5 điểm)
- Khi đáy dưới khối trụ cách đáy bình x = 2cm thì thể tích còn lại của
bình (phần chứa nước):
V' = x.S1 + (h1 - x)(S1 - S2) = 920cm3 < Vnước => có một lượng nước
trào ra khỏi bình
Lượng nước còn lại trong bình: m = 920g
0,25
0,25
- Khi khối trụ đứng cân bằng ta có: P = FA; Gọi M là khối lượng khối
trụ
10M = dn.V = dn.S2(h1 - x)
M = 1,08kg
0,25 0,25
- Phương trình cân bằng nhiệt giữa nước trong bình và khối trụ khi
bỏ qua mọi hao phí: Qtỏa= Qthu
Thay số: 4200.0,92(80 - 65) = 2000.1,08(65-t2)
t2 38,170C
0,25
Khi chạm đáy bình thì phần vật nằm trong chất lỏng là h1:
Gọi m' là khối lượng vật đặt thêm lên khối trụ: P + P' F'A
=> 10(M + m') dn.S2.h1
0,25
Thay số: m' 0,12kg, vậy khối lượng m' tối thiểu là 0,12kg 0,25
Câu 3
(2điểm)
1 0,5điểm
Km mạch gồm (R1 ntR2)//Rb
Số chỉ ampe kế 3 bằng 0
IA1 = I12 = 0,82A
IA2 = U : Rb = 0,41A
2 1,5điểm
a Số chỉ ampe kế 3 bằng 0 nên mạch cầu cân bằng
R1.RBC = R2.RAC mà RBC +RAC =30 => RBC= 12 => Vị trí
C sao cho
30
18
b
AC
R
R
b Gọi RAC = x
0,25 0,25
0,25
Trang 3x I
I
9
9 x I I A
x
9
9
A
x
I x
x
36
30
2
x
36
6
Nếu ampe kế 1 và 2 cựng giỏ trị IA1 = IA2 => RAC = 9
Nếu ampe kế 1 và 3 cựng giỏ trị + Dũng qua A3 cú chiều từ D đến C
IA1 = IA3 + I2=> I2 = 0 => U2 =0=> C trựng B
+ Dũng qua A3 cú chiều từ C đến D
x2 – 51x + 270 = 0 => x =6
Nếu ampe kế 2 và 3 cựng giỏ trị + Dũng qua A3 cú chiều từ D đến C
x = 24,75
+ Dũng qua A3 cú chiều từ C đến D => ICB = 0 => UDN =0
Nhưng UDN = IDN R2 0 do IDN = IA1 +IA3 0 Không xảy
ra tr-ờng hợp này
0,25
0,25
0,25
0,25 0,25
Cõu 4
(2điểm)
Mạch điện gồm: R1nt( RAC nt R0)// RBC
a (1đ) Gọi RAC= x=> RBC= 10 –x
Điện trở t-ơng của đoạn mạch là:
16
60 4
2
x x
16
108 4
2
x x
Số chỉ của ampe kế là:
108 4
168 16
108 4
5 , 10
2
x x x
x Rtd
U
Để IA nhỏ nhất thì - x2+4x + 108 lớn nhất
Ta có: - x2+4x + 108 = - ( x2- 4x + 4) +112 = -
(x – 2)2 +112 112 x
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi x – 2 = 0 => x
=2( )
x
168 108 4
168
Vậy ampe kế đạt giá trị nhỏ nhất là 1,5A khi x = 2( )
Khi này: U1 = I R1 = 1,5.3 = 4,5 V
UAC = 0,75.2 = 1,5V
Số chỉ của vôn kế là: UV = U1 + UAC = 4,5 + 1,5 = 6V
0,25
0,25
0, 25
0,25
0,25
Trang 4b (1®) Theo c©u a cã: RMN = ( )
16
60 4
2
x x
§iÖn trë t-¬ng ®-¬ng cña ®o¹n m¹ch Rt® = R1 + RMN
1
A R R
U R
U Rtd
U
MN
=> PMN = I2.RMN =
MN
R R
R
U
2 1
2
Cã (R1 + RMN)2 4.R1.RMN =>
MN
R R
R
U
2 1
2
1 2
1
2
4
4
R
U R
R
R U
MN
MN
PMN
W R
U
1875 , 9 3 4
5 , 10 4
2
1
2
DÊu b»ng x¶y
ra khi vµ chØ khi: RMN = R1 =>
16
60 4
x x
= 3
- x2+4x + 12 = 0
=> x = 6( ) ( lo¹i nghiÖm ©m)
VËy c«ng suÊt tiªu thô trªn ®o¹n m¹ch MN lín nhÊt lµ
PMN Max= 9,185W khi x = 6( )
0,25
0,25
0, 25
Câu 5
(2,0
điểm):
20
20 //
AO FA
OF AB
OH OH
AB
) 2 ( //
OA
A O AB
B A AB B
20
20 ' )
2 ( ) 1 (
OA
OA OA
và
Khoảng cách từ ảnh tới vật là:
20
20
OA
OA OA
A A
80 80 ) 20 (
) 40
OA
OA
(dấu “=” xảy ra khi: OA = 40)
Vậy AA’min = 80cm
Thay lại (1) tính được : A’B’/AB = 1
b) (1điểm)
0,25
0,25
0,25 0,25
0,25
U
A
V
A
B C M
\N
.
.
B
O F’ A’
A F
H B’
F 1 F’ 2 O 2
O 1
3h
Trang 5Khi dịch chuyển vật AB dọc theo trục chính thì tia tới song song với
trục chính không đổi, tia ló đi qua tiêu điểm F1 của TK L1 không đổi
Vì ảnh A’B’ của hệ TK không thay đổi độ lớn nên tia ló ra khỏi hệ
TK luôn song song với trục chính Tia ló này có tia tới đi qua tiêu
điểm F2.Vậy F1 trùng F2
Ta có:
cm f
cm f
f f h
h f f
30
10 40
3 3
2 1
2 1 1 2
0,25
0,5
* Chú ý: Học sinh có thể làm cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa
- Hết -