§ång lµ chÊt dÉn nhiÖt rÊt tèt, khi tay tiÕp xóc víi mét vËt b»ng ®ång, nhiÖt cña tay truyÒn vµo ®ång råi bÞ ph©n t¸n ®i ngay.[r]
Trang 1đề thi học sinh giỏi môn vật lí
Thời gian : 150'
Câu1: (4đ).
Ngời ta dựng một cột AB trên nền gạch cứng để căng một dây ăng ten nằm ngang Để giữ cho cột thẳng đứng phải dùng một dây chằng
AC tạo với cột 1 góc CAB = 300 Biết lực kéo của dây ăng ten là
F1 = 200N Tìm lực căng F2 của dây chằng
Câu 2 : (4đ)
a , Tại sao mùa đông khi đặt tay lên một vật bằng đồng ta có cảm giác lạnh hơn khi đặt tay vào một vật bằng gỗ? có phải do nhiệt độ của đồng thấp hơn của gỗ không ?
b, Ngời ta cung cấp cho 10 lít nớc một nhiệt lợng là Q = 840KJ Hỏi nớc sẽ nóng thêm bao nhiêu độ
Câu 3 : (3đ)
Cho mạch điện nh hình vẽ
U=16V ; R0=4; R1=12; Rx là giá trị tức thời của một biến trở đủ
lớn
Ampekế A và các dây nối có điện trở không đáng kể
a/ Tính Rx sao cho công suất tiêu thụ trên nó bằng 9W và tính hiệu
suất của mạch điện
Biết rằng tiêu hao năng lợng trên R1 , Rx là có ích trên R0 là vô ích
b/ Với giá trị nào của Rx thì công suất tiêu thụ trên nó là cực đại ?
Tính công suất ấy
Câu 4:(6đ)
Một vật sáng đặt song song với một màn ảnh và cách màn ảnh 90cm ngời ta dùng thấu kính để thu ảnh thật của vật trên màn trục chính của thấu kính vuông góc với màn ảnh Ngời ta tìm thấy hai vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn cách nhau một khoảng 30cm
a) Xác định vị trí đặt thấu kính và tiêu cự của thấu kính
b) So sánh độ lớn của ảnh thu đợc ứng với hai vị trí trên của thấu kính
Đáp án và thang điểm
Câu 1:(4đ)
Cột có thể quay quanh điểm B nơi chân cột tiếp xúc với nền gạch (Hình vẽ)
Điều kiện để cột đứng cân bằng là: F1d1=F2d2 (1)
Trang 2Tam Giác vuông ABH có góc HAB = 300 BH = ABd2=d1
Thay vào (1) ta thu đợc lực căng của dây F2:
F2= F1 = 2F1 = 400N
Câu 2:(4đ)
a/ Ta đã biết các kim loại đều dẫn nhiệt rất tốt về mùa đông, khi đặt tay vào một vật bằng gỗ , mới đầu ta cảm thâý lạnh nhng rồi thấy mau ấm vì gỗ dẫn nhiệt kém nên nhiệt
độ ở chỗ tiếp xúc với tay gần bằng nhiệt độ của tay Đồng là chất dẫn nhiệt rất tốt, khi tay tiếp xúc với một vật bằng đồng, nhiệt của tay truyền vào đồng rồi bị phân tán đi ngay Nhiệt độ của vật bằng đồng thấp hơn nhiệt độ của tay và ta có cảm giác lạnh b/ Từ công thức: Q = mC(t2-t1)
Với 10 lít nớc nặng m=10kg ; C=4200J/Kg.K ; Q=840000J
t2-t1 = 200C
Vậy nớc nóng thêm 200C
Câu 3 :(6đ)
a) Điện trở tơng đơng R1x của haio điện trở R1 và Rx là:
R1x=
Điện trở toàn mạch là :
Rtđ = R0 + R1x = 4 +
Cờng độ dòng điện trên mạch chính
I =
Cờng độ dòng điện qua Rx là :
Ix = I
Công suất tiêu thụ trên Rx là:
Px = RxIx = Rx (1)
Với Px = 9W ta có phơng trình
Rx - 10Rx + 9 = 0
R'x=9 ; R"=1
Với Rx=9 R1x=; Rtd=
I=A ; Ix=1A
Suy ra hiệu suất của mạch điện là H = 56,25%
Với Rx = 1 Suy ra R1x=12/13 ; Rtd=64/13
Hiệu suất của mạch là H'== 12/64=18,75%
b/ Từ (1) ta có Px=
Px cực đại suy ra Rx++6 cực tiểu suy ra Rx+ cực tiểu
ta có Rx+ 9/Rx 2 = 6
dấu = xảy ra khi Rx = Rx = 3
Khi đó Px = 144.3/62 = 12W
Câu 4(6đ) : a ) ở vị trí thứ nhất của thấu kính ta có công thức
(1) và d1 + d1' = 90 ( 2)
ở vị trí thứ hai của thấu kính vật cách kính d2
Nếu ta chọn d2 = d'1 thì ảnh sẻ cách thấu kính một khoảng d'2 tính theo công thức (1)
( 3 )
So sánh (1) và (3) ta có d'2 = d1 và d1 + d1' = d2 + d'2 = 90
Tức là ảnh thứ hai cũng hiện rõ nét trên màn
Ta có d2 - d1 = 30 suy ra d1' - d1 = 30 (4)
Từ (2) và (4) ta có hệ phơng trình
d1+d'1=90
d'1-d1=30
Suy ra d1 = 30 ;d'1 = 60 f = 20 cm
b) So sánh hai ảnh A1B1 và A2B2
ở vị trí thứ nhất ta có : (5)
2
2 1
1
1
d
d
10 4200
840000
Cm
Q
Rx
Rx Rx
R
Rx
R
12
1
1
Rx
Rx Rx
Rx
) 3 (
16
12
12
Rx
Rx Rx
Rx Rtd
U
3
12 ) 3
(
16
) 12
(
16
Rx Rx
Rx
Rx
Rx
x
R
3
12 12
12 3
12
1
2
3
12
Rx