Đang tải... (xem toàn văn)
Đề thi HSG Vật lí cấp huyện, có hướng dẫn chấm. Đề tham khảo dành cho học sinh thi HSG, chuyên. Giáo viên bồi dường HSG, chuyên. Đề thi HSG gồm các phần trong Vật lí gồm: Cơ học (chuyển động), điện học (mạch điện, truyền tải điện năng đi xa), Nhiệt học (sự truyền nhiệt), quang học (gương phẳng)
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN HUYỆN ĐÔNG HƯNG Năm học 2019 - 2020 Môn: Vật lí (Đề thi có 02 trang) Thời gian: 120 phút (không kể giao đề) Họ tên thí sinh: Số báo danh: ĐỀ BÀI Câu (4,0 điểm ) Cho mạch điện Hình Biết R1 = R2 = R3 = 3Ω; R4=1Ω; UAB = 9V Điện trở dây nối Ampe kế nhỏ a) Tìm số Ampe kế A1 b) Nối M B dây dẫn có điện trở nhỏ Tính cường độ dịng điện qua điện trở A1 N R4 A R1 R B R3 M Hình Câu (4,0 điểm) Một người ôtô khởi hành từ thành phố A thành phố B với vận tốc 40km/ h Nhưng sau thời gian dự tính, người muốn tới B sớm 30 phút nên tăng vận tốc lên 60km/h Tính quãng đường từ A đến B thời gian dự tính hết quãng đường đó? Câu (4,0 điểm) Một chậu nhơm có khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước nhiệt độ 200C a) Thả vào chậu nhơm thỏi đồng có khối lượng 200g lấy lị nung Nước nóng đến 21,20C Tìm nhiệt độ bếp lị Biết nhiệt dung riêng nhơm c1=880J/kg.K, nước c2=4200J/kg.K đồng c3=380J/kg.K Bỏ qua tỏa nhiệt môi trường xung quanh b) Thực tế trường hợp nhiệt lượng tỏa môi trường chiếm 10% nhiệt lượng cung cấp cho chậu nước Tìm nhiệt độ thực bếp lò c) Nếu tiếp tục bỏ vào chậu nước thỏi nước đá có khối lượng 100g 00C nước đá có tan hết khơng? Tìm nhiệt độ cuối hệ thống lượng nước đá cịn sót lại khơng tan hết? Biết nhiệt nóng chảy nước đá 3,4.105 J/kg Câu (4,0 điểm) Để truyền tải điện từ nơi sản xuất điện đến nơi tiêu thụ cách 5km, người ta dùng dây dẫn có đường kính 2mm, điện trở suất 1,57.10-8 m Nơi tiêu thụ cần hiệu điện 200V công suất tiêu thụ 10kW a) Tính điện trở dây tải điện (cho =3,14 ) b) Tính hiệu điện hai đầu dây nơi sản xuất điện c) Tính độ sụt thế, cơng suất hao phí đường dây hiệu suất đường dây Câu (4,0 điểm) Một người dùng gương phẳng để chiếu chùm tia sáng mặt trời hẹp xuống đáy giếng sâu theo phương thẳng đứng Biết tia sáng mặt trời hợp với mặt phẳng nằm ngang góc 350 Tính góc hợp mặt gương mặt phẳng nằm ngang Hết (Cán coi thi khơng giải thích thêm) PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM HUYỆN ĐÔNG HƯNG ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Năm học 2019-2020 (Hướng dẫn chấm có 03 trang) Mơn: Vật lí Câu Đáp án Điểm a) Mạch điện có dạng: (R1 // (R2 nt R3)) nt R4 1,0 R23 = R2 + R3 = 6Ω 0,5 (4,0 đ) RAN = R1.R 23 = 3.6 =2() 0,5 0,5 R1+R 23 3+6 0,5 RAB = RAN + R4 = 3 Cường độ dịng điện mạch chính: I = UAB = =3(A) R AB Hiệu điện đoạn mạch AN là: UAN = I RAN = 3.2 = 6V Dòng điện qua ampe kế : IA1 = I1 = UAN = =2(A) R1 b) Khi nối M với B dây dẫn có điện trở nhỏ nên coi M ≡ B mạch điện có dạng: [(R3 //R4) nt R1] // R2 R R 34 = 3.R4 = 3.1 = R ( ) M R3+R 3+1 B N A R R134 = R1 + R34 = + = 3,75Ω R3 R2 I1 = UAB = =2,4(A) 0,25 R134 3,75 I2 = UAB = =3(A) 0,25 R2 Hiệu điện điểm N B là: UNB = I34 R34 = I1 R34 = 2,4 34 = 1,8(V) 0,25 I3 = UNB =1,8 =0,6(A) R3 I4 = UNB =1,8 =1,8(A) 0,25 R4 Gọi độ dài quãng đường AB s (km, s > 0) 0,25 (4,0 đ) Thời gian dự tính hết quãng đường AB t = s (h) 0,25 40 Thời gian người với vận tốc 40km/h là: 0,25 t1 = 14 t = 14 s40 = s160 (h) Quãng đường người thời gian dự tính là: s s 0,25 s1 = 40.t1 = 40.160 = (km) Quãng đường lại sau s2 = s -s1 = 3s4 (km) 0,25 Thời gian hết quãng đường s2 là: t2 = s2 = 3s = 3s = s (h) 0,5 v2 4v2 4.60 80 Theo đề ta có: t = t1 + t2 + 0,5 s40 = s160 + s80 + 12 s160 = 12 s =80 1,0 Vậy quãng đường AB s = 80 (km) 0,25 Thời gian dự tính từ A đến B là: t = s40 = 8040 = 2(h) 0,5 a) Gọi t0C nhiệt độ bếp lò (cũng nhiệt độ ban đầu (4,0 đ) thỏi đồng) 0,25 Nhiệt lượng chậu nhôm nhận để tăng nhiệt độ từ t1 = 200C đến t2 = 21,20C là: Q1 = m1.c1.(t2-t1) (m1 khối lượng chậu 0,25 nhôm) 21,20 Nhiệt lượng nước nhận để tăng nhiệt độ từ t1 = 200C đến t2 = C là: Q2 = m2.c2.(t2-t1) (m2 khối lượng nước) 0,25 Nhiệt lượng thỏi đồng tỏa để hạ nhiệt độ từ t0C đến t2 = 21,20C là: Q3 = m3.c3.(t-t2) (m3 khối lượng thỏi đồng) 0,25 Do khơng có tỏa nhiệt mơi trường xung quanh nên ta có: Q3 = Q1 + Q2 hay m3.c3.(t-t2) = (m1.c1 + m2.c2).(t2-t1) 0,25 t = (m1c1+m2c2 ).(t2 -t1)+m3c3t2 160,78 0C 0,5 m3c3 b) Thực tế, có tỏa nhiệt mơi trường nên phương trình cân nhiệt viết lại sau: 0,5 Q3 - 0,1.(Q1 + Q2) = Q1 + Q2 Q3 = 1,1(Q1 + Q2 ) 0,25 m3.c3.(t'-t2) = 1,1.(m1.c1 + m2.c2).(t2-t1) 0,25 Nhiệt độ thực bếp lò là: t' = 1,1.(m1c1+m2c2 ).(t2 -t1)+m3c3t2 174,74 0C 0,25 m3c3 c) Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hồn tồn 00C 0,25 là: Q= .m =3,4.105.0,1=34000(J) Nhiệt lượng hệ thống gồm chậu nhôm, nước, thỏi đồng tỏa để giảm từ 21,20C xuống 00C là: 0,25 Q' = (m1c1+m2c2 +m3c3).(21,2-0) =189019,2(J) Do Q' > Q nên nước đá tan hết hệ thống nâng lên đến nhiệt 0,25 độ t'' tính sau: Q'' = Q' -Q =189019,2-34000=155019,2(J) t'' = Q'' 16,6 0C 0,25 m1c1+(m2 +m)c2 +m3c3 a) Điện trở dây tải điện là: 1,57.10-8.2.5.103 1,0 Rd -3 =12,5() S 3,14.(2.10 ) b) Dòng điện qua tải tiêu thụ (cũng dịng điện toàn phần dây dẫn): I= P = 10000 =50(A) 1,0 U 200 (4,0đ) Hiệu điện hai đầu dây nơi sản xuất điện: U0 = U + I.Rd = 200 + 50.12,5 = 825 (V) 0,5 c) Độ sụt đường dây: Ud = I.Rd = 50.12,5 = 625 (V) 0,5 Cơng suất hao phí: Php = Rd.I2 = 12,5.502 = 31 250 (W) 0,5 Hiệu suất truyền tải: H= P = U = 200 0,2424 = 24,24% 0,5 P0 U0 825 Vẽ hình SG N I 1,5 T 350 P K Do P KI 350 P IR P IK 550 (1) R (4,0 đ) 0,5 S IN S IG N IR P IR 900 0,5 Mà S IN N IR (góc tới góc phản xạ) S IG P IR 0,25 Lại có S IG P IK (hai góc đối đỉnh) nên P IK P IR (2) 0,25 Từ (1) (2) ta có P IK 27,50 0,5 Vậy gương phải hợp với mặt phẳng nằm ngang góc 700 T PI P IK P KI 27,50 500 77,50 (góc ngồi tam giác) 0,5 (Lưu ý: Học sinh làm theo cách khác, cho điểm tối đa)