PHÒNG GD- ĐT VĨNH TƯỜNG
ĐỀ KHẢO SÁT CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG
Năm học 2007 – 2008 . Môn : Vật Lý
Thời gian 150 phút (Không kể thời gian phát đề)
Câu 1:(2 điểm)
Hai bến A và B ở cùng một phía bờ sông. Một ca nô xuất phát từ bến A, chuyển động liên tục
qua lại giữa A và B với vận tốc so với dòng nước là v1 = 30 km/h. Cùng thời điểm ca nô xuất phát, một
xuồng máy bắt đầu chạy từ bến B theo chiều tới bến A với vận tốc so với dòng nước là v2 = 9 km/h.
Trong thời gian xuồng máy chạy từ B đến A thì ca nô chạy liên tục không nghỉ được 4 lần khoảng cách
từ A đến B và về A cùng lúc với xuồng máy. Hãy tính vận tốc và hướng chảy của dòng nước. Giả thiết
chế độ hoạt động của ca nô và xuồng máy là không đổi ; bỏ qua thời gian ca nô đổi hướng khi đến A và
B; chuyển động của ca nô và xuồng máy đều là những chuyển động thẳng đều .
Câu 2 : (2 điểm)
Cho mạch điện như hình bên . Hiệu điện thế U không
đổi và U = 15 V, các điện trở R = 15 r; điện trở các dây
nối nhỏ không đáng kể. Hai vôn kế V1 và V2 giống nhau
có điện trở hữu hạn và điện trở mỗi vôn kế là RV ; vôn kế
V1 chỉ 14 V . Tính số chỉ của vôn kế V2 .
Câu 3: (1,5 điểm)
Trong một bình nhiệt lượng kế ban đầu chứa
m0 = 100g nước ở nhiệt độ t0 = 200C . Người ta nhỏ
đều đặn các giọt nước nóng vào nước đựng trong bình
nhiệt lượng kế. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của
nhiệt độ nước trong bình nhiệt lượng kế vào số giọt
nước nóng nhỏ vào bình được biểu diễn ở đồ thị hình
bên . Hãy xác định nhiệt độ của nước nóng và khối
lượng của mỗi giọt nước . Giả thiết rằng khối lượng
của các giọt nước nóng là như nhau và sự cân bằng
nhiệt được thiết lập ngay sau khi giọt nước nhỏ xuống
; bỏ qua sự mất mát nhiệt do trao đổi nhiệt với môi
trường xung quanh và với nhiệt lượng kế khi nhỏ nước nóng .
Câu 4: (1,5 điểm)
Từ một hiệu điện thế U1 = 2500V, điện năng được truyền bằng dây dẫn điện đến nơi tiêu thụ. Biết
điện trở dây dẫn là R = 10
và công suất của nguồn điện là 100kW. Hãy tính :
a. Công suất hao phí trên đường dây tải điện .
b. Hiệu điện thế nơi tiêu thụ .
0
40
30
20
t
0
C
N(giọt)
200 500
R
R
+
U
-
R
r
r
V
1
c. Nếu cần giảm công suất hao phí đi 4 lần thì phải tăng hiệu điện thế của hai cực nguồn điện lên
mấy lần?
Câu5 : (2,0 điểm)
Một vật phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ sao cho điểm B
của vật nằm trên trục chính của thấu kính và cách quang tâm của thấu kính một khoảng OB = a. Người
ta nhận thấy rằng, nếu dịch chuyển vật đi một khoảng b = 5cm lại gần hoặc ra xa thấu kính thì đều
được ảnh của vật có độ cao bằng 3 lần vật, trong đó một ảnh cùng chiều và một ảnh ngược chiều với
vật . Dùng cách vẽ đường đi của các tia sáng từ vật đến ảnh của nó qua thấu kính, hãy tính khoảng cách
a và tiêu cự của thấu kính .
Câu 6: (1,0 điểm)
Treo một vật kim loại vào một lực kế . Trong không khí lực kế chỉ P1 ; khi nhúng vật vào nước
lực kế chỉ P2. Cho biết khối lượng riêng của không khí là D1, khối lượng riêng của nước là D2. Tính
khối lượng và khối lượng riêng của vật kim loại đó .
....................................Hết.................................
PHÒNG
GD
-
ĐT
V
ĨN
H
T
Ư
ỜNG
HƯỠNG DẪN CHẤM ĐỀ KHẢO SÁT CHỌN ĐỘI
TUYỂN HSG
Năm học 2007-2008 . Môn : Vật Lý
Thời gian 150 phút (Không kể thời gian phát đề)
YÊU
C
ẦU
N
ỘI
DUNG
B
I
ỂU
ĐI
ỂM
Câu 1 2,0 điểm
Gọi quãng đường từ A đên B có chiều dài là s (km).
Giả sử dòng nước có chiều từ A đến B và vận tốc của dòng nước đối với bờ là
v0 . Do vậy vận tốc của canô đối với bờ khi đi từ A về B là v1+v0 và khi canô
chuyển động từ B về A là v1-v0 ; vận tố của xuồng máy đối vớ bờ là v2-v0 (Điều
kiện v
0
: v
0
<v
1
và v
0
< v
2
)
0,25 điểm
Thời gian xuồng máy đi từ bến B về bến A là t1 =
02 vv
s
0,25 điểm
Thời gian canô chuyển động từ A về B có 2 lần xuôi dòng và 2 lần ngược dòng
là
t2 = 2(
02 vv
s
+
02 vv
s
)
0,25 điểm
Vì canô cùng xuất phát và dến A cùng lúc với xuồng máy nên ta có t1 = t2
hay
02 vv
s
= 2(
02 vv
s
+
02 vv
s
) (1)
0,25 điểm
Biến đổi (1) ta được phương trình với ẩn v
0
là : v
0
2
- 120v
0
+ 180 = 0 (2) 0,5 điểm
Giải phương trình (2) ta được hai nghiệm : v
01
1,5km/h ; v
02
118,5km/h 0,25 điểm
Biện luận : Ta lấy nghiệm v0 = v01 = 1,5km/h vì nếu v0=v02 = 118,5km/h thì cả
canô và xuồng máy không tghể chuyển động trên sông được .
(Chú ý : nếu HS giả thiết chiều dòng nước từ B đến A thì KQ tìm ra sẽ được 2
nghiệm âm) Do đó chiều dòng nước từ A đến B
0,25 điểm
Câu 2 2,0 điểm
Kí hiệu cường độ dòng điện , các điểm A,B,C trên đoạn mạch điện như hình vẽ
Ta có :
U = I r + U1 = I r + I1Rv
U – I r = I1Rv = 14
Do đó I =
r
1
0,25 điểm
Ta lại có I = I1 + I2
r
1 =
V
R
14 +
V
V
RR
RRR
R
2
14 Biến đổi ta được :
B
A
I
I2
I1
C
R
R
+
U
-
R
r
r
V
2
V
1
r
1 =
V
R
14 +
V
V
RRR
RR
23
214
2
=
VV
VV
RRRR
RRRR
23
145642
2
22
; Thay r =
15
R ta có :
VV
VV
RRRR
RRRR
23
145642
2
22
=
R
15
16 2
V
R- 11RRV – 42R2 = 0 (*)
0,50 điểm
Giải phương trình (*) ta được RV1 = 2R và RV2 = - R
16
21 ; Ta loại nghiệm RV= -
R
16
21 vì RV= - R
16
21 < 0, do vậy RV = 2R
0,25 điểm
Ta có
R
V
U
U2 =
R
RV = 2
RV
V
UU
U
2
2=
3
2
AB
V
U
U2=
3
2 (1)
0,25 điểm
Mặt khác ta lại có
CA
AB
U
U=
R
RR
RRR
V
V
2=
V
V
RR
RR
2=
4
3
7
3
CAAB
AB
UU
U
Suy ra 7
3
1
V
AB
U
U (2)
0,25 điểm
Từ (1) và (2) ta có U
AB
= 6V và U
V2
= 4 V 0,50 điểm
Câu 3: 1,5 điểm
Giả sử khối lượng mỗi giọt nước là m, nhiệt độ là tx , nhiệt dung riêng của
nước là c. Từ đồ thị ta thấy khi nhỏ được 200 giọt nước thì nhiệt độ trung bình
của nước trong bình nhiệt lượng kế là 300C , Khi nhỏ 500 giọt nước thì nhiệt độ
trung bình của nhiệt lượng kế là 400C do đó :
Khi nhỏ 200 giọt nước nóng với t1 là nhiệt độ cân bằng ta có phương trình cân
bằng nhiệt :
200mc(tx-t1) = m0c(t1- t0)
t1= C
mm
tmmtx0
0
00 30
200
200
(1)
0,50 điểm
Khi nhỏ 500 giọt nước nóng với t2 là nhiệt độ cân bằng ta có phương trình cân
bằng nhiệt :
500mc(tx-t2) = m0c(t2- t0)
t2= C
mm
tmmtx0
0
00 40
500
500
(2)
0,50 điểm
Biến đổi từ (1)
200mtx + m0t0 = 30(200m + m0) (1’)
từ (2)
500mtx + m0t0 = 40(500m + m0) (2’)
Nhân vế (1’) với 5, nhân vế (2’) với 2 ta có :
3m0t0 = 70m0 – 10 000m .Do đó m = g
tmm 1,0
10000
370 000
Thay m vµo vµo (1’)
ta tÝnh ®îc t
x
= 800C
0,50 ®iÓm
C©u 4:
1,5 ®iÓm
ta tÝnh ®îc cêng ®é dßng ®iÖn trªn ®êng d©y I = P/U = 40 A
Do ®ã c«ng suÊt hao phÝ trªn ®êng d©y lµ
R
I
P
2
=16KW
0,25 ®iÓm
Hiệu điện thế bị giảm trên đường dây là : IRU
= 400V 0,25 điểm
Hiệu điện thế ở nơi tiêu thụ : U’ = U - U
= 21000V
0,25 ®iÓm
Tríc khi t¨ng hiÖu ®iÖn thÕ ë hai cùc cña m¸y ph¸t, c«ng suÊt
dßng ®iÖn lµ
:
2
1
2
1U
P
RP ; Sau khi t¨ng hiÖu ®iÖn thÕ c«ng suÊt dßng ®iÖn lµ : 2
2
2
2U
P
RP
Theo yªu cÇu 44 2
1
2
2
2
1
21
U
U
P
P
PP Do ®ã U2= 2U1= 5000V. VËy gi¶m hao
phÝ ®i 2 lÇn th× ph¶i t¨ng hiÖu ®iÖn thÕ ë hai cùc m¸y ph¸t lªn 2 lÇn
0,75 ®iÓm
Câu 5 2,0 điểm
Kí hiệu của vật khi tiến lại gần thấu kính là A1B1 và khi ra xa thấu kính là A2B2
. Vẽ đường đi của các tia sáng để tạo ảnh của vật ứng với các vị trí đặt vật , ta
được các ảnh '
1
'
1BA và '
2
'
2BA như hình vẽ
0,50 điểm
( phải có cả
hình vẽ đúng
và kí hiệu)
Xét hai tam giác đồng dạng OA1B1 và '
1
'
1BOA ta có :
33
1'
1
1
'
1
1OB
OB
OB
OB (1)
0,25 ®iÓm
XÐt hai tam gi¸c ®ång d¹ng OA2B2 vµ '
2
'
2BOA ta cã :
3
'
2
2
OB
OB (2)
0,25 ®iÓm
Xét hai tam giác đồng dạng FOI và '
2
'
2BFA ta có : OFFB 3
'
2
Kí hiệu OF = f ta suy ra '
1
'
23FBfFB
Vậy fOB 4
'
2 và fOB 2
'
1
Thay các giá trị này vào (1) và (2) ta được :
3
2
1
f
OB và
3
4
2
f
OB
0,50 điểm
Do vậy B1B2 = 2f/3 = 10 cm
f = 15 cm
Vậy tiêu điểm F nằm cách thấu kính 15 cm
0,25 điểm
Điểm B nằm cách đều B
1
và B
2
một khoảng cách 5 cm. Thay f = 15cm vào biểu
'
2
B
'
2
A
I F
A1
A2
'
1
A
'
1
B B2 B1 O