UBND HUYỆN NGỌC HỒI KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2012-2013 Mơn: Vật lý Khóa thi ngày: 24/01/2013 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ BÀI: (Đề thi có 01 trang) Bài (2.5 điểm): Một vật trượt từ đỉnh dốc nghiêng góc 450 so với mặt sàn từ độ cao h Khi xuống hết dốc, vật tiếp tục trượt mặt nằm ngang đoạn h dừng lại Xác định tỉ số lực ma sát vật với mặt nằm ngang trọng lượng vật, biết lực ma sát vật mặt ngang gấp lần lực ma sát vật mặt nghiêng 450 h Bài (3.5 điểm): Một nhiệt lượng kế nhơm có khối lượng m1= 100g chứa m2= 400g nước nhiệt độ t1= 100C Người ta thả vào nhiệt lượng kế thỏi hợp kim nhơm thiếc có khối lượng m= 200g nung nóng đến nhiệt độ t2 = 1200C Nhiệt độ cân hệ thống 140C Tính khối lượng nhơm thiếc có hợp kim Cho nhiệt dung riêng nhôm, nước thiếc là: c1 = 900J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K; c4 = 230J/kg.K Bài (3.0 điểm): Cho điện trở AB có RAB = 1 Trên AB người ta mắc thêm hai chạy M N Nối điện trở AB vào mạch theo sơ đồ hình vẽ Cho U= 9V a Tính công suất tỏa nhiệt AB RAM= RNB= 0,25 ; RMN= 0,5 b Khi M N di chuyển AB (nhưng giữ thứ tự hình) với giá trị điện trở RAM; RNB; RMN để cường độ dòng điện qua nguồn đạt cực tiểu? Tính giá trị cực tiểu N A B M U Bài (1.0 điểm): Khi truyền công suất điện, học sinh nói giảm điện trở đường dây tải điện ba lần tăng hiệu điện lên ba lần cơng suất hao phí tỏa nhiệt hai trường hợp Điều hay sai? Tại sao? - - - - - Hết - - - - - ThuVienDeThi.com HƯỚNG DẪN CHẤM CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP NĂM HỌC 2012-2013 UBND HUYỆN NGỌC HỒI PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO MƠN: VẬT LÝ Đáp án Câu Giải: Ta có chiều dài dốc nghiêng là: s = h Gọi F1, F2 lực ma sát vật mặt nghiêng mặt ngang Ta có F2 = F1 Cơng trọng lực thực là: A= P.h Công lực ma sát là: Ams= F1.s + F2.h (4.5điểm) = F1 h + F2.h = 2F2.h Công trọng lực thực công lực ma sát: A = Ams => P.h = 2F2.h => P = 2F2 => F2 0,5 P Điểm 0.25 0.5 0.5 0.5 0.25 0.5 1.0 0.5 Vậy tỉ số lực ma sát vật với mặt nằm ngang trọng lượng 0.5 vật 0,5 Tóm tắt: 0.5 m1= 100g = 0,1kg; m2 = 400g = 0,4kg; t1= 10 C; m = 200g = 0,2kg; t2 = 1200C; t3 = 140C; c1 = 900J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K; c4 = 230J/kg.K Tính: mNhơm = ? mThiếc = ? Giải: 0.25 Gọi m3, m4 khối lượng nhôm thiếc có thỏi hợp kim 0.25 (7.0điểm) Ta có: m3 + m4 = 0,2kg (1) 0.5 Nhiệt lượng thỏi hợp kim tỏa để giảm nhiệt độ từ t2 = 120 C xuống t3 = 140C là: 1.0 Q = ( m3c1+ m4c4)( t2- t3) = 106( 900m3+ 230m4) 0.5 Nhiệt lượng nhiệt lượng kế nước thu vào để tăng lên đến 140C là: 1.0 ' Q = ( m1c1+ m2c2)( t3- t1) = ( 0,1.900 + 0,4 4200)( 14- 10) = 7080J 0.5 Nhiệt lượng nhiệt lượng kế nước thu vào nhiệt lượng thỏi hợp kim tỏa ra, đó: 1.0 ' Q = Q => 106( 900m3+ 230m4) = 7080 (2) Từ (1) suy m3 = 0,2 - m4 thay vào (2) 0.25 Ta có: 106 900 0, m4 230m4 7080 J 0.5 => 1200 = 71070m4 0.5 => m4 = 0,169kg = 169g => m4 = 169g 0.25 Thay m4 = 0,169kg vào (1) => m3 = 0,031kg = 31g Đáp số m3 = 31g, m4 = 169g a) Ta vẽ lại mạch điện sau: ThuVienDeThi.com N B N M A M 1.0 U Vì điện trở RNB; RNM; RAM mắc song song Nên (6 điểm) 1 1 = RAB RAM RNB RNM Công suất tỏa nhiệt đoạn AB là: 1 ) RAM RNB RNM 1 = 92( ) = 810W 0, 25 0, 25 0,5 P= U2/RAB = U2( 1.0 => P = 810W b) Khi M, N di chuyển AB giữ thứ tự , nghĩa khơng có điện trở Ta có 1 1 = RAB RAM RNB RNM Để dòng điện qua nguồn cực tiểu (U khơng đổi ) RAB phải có giá trị lớn Mặt khác RAB ba điện trở song song mà RNB + RNM + RAM = 1 nên RAB lớn ba điện trở Do RNB = RNM = RAM = RAB = Vậy dòng điện cực tiểu lúc Imin = 0,25 0.25 U 9.9 81A RAB =>Imin = 81A Đáp số: P = 810W; Imin = 81A - Điều sai - Tại vì: Nếu ta gọi Php1 cơng suất hao phí giảm điện trở đường dây lần Php2 cơng suất hao phí tăng hiệu điện lên lần (2.5điểm) Ta có: Php = R.P R.P R.P ; P P hp1 hp 3U (3U ) U2 0.5 0.25 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.25 0.5 0,25 0.75 0.5 => Php1= Php2 Vậy giảm điện trở lần cơng suất hao phí lớn gấp lần so với 0.5 tăng hiệu điện lên lần ThuVienDeThi.com ...HƯỚNG DẪN CHẤM CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP NĂM HỌC 2012- 2013 UBND HUYỆN NGỌC HỒI PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO MƠN: VẬT LÝ Đáp án Câu Giải: Ta có chiều dài dốc... => 106( 90 0m3+ 230m4) = 7080 (2) Từ (1) suy m3 = 0,2 - m4 thay vào (2) 0.25 Ta có: 106 ? ?90 0 0, m4 230m4 7080 J 0.5 => 1200 = 71070m4 0.5 => m4 = 0,169kg = 169g => m4 = 169g 0.25... Vậy tỉ số lực ma sát vật với mặt nằm ngang trọng lượng 0.5 vật 0,5 Tóm tắt: 0.5 m1= 100g = 0,1kg; m2 = 400g = 0,4kg; t1= 10 C; m = 200g = 0,2kg; t2 = 1200C; t3 = 140C; c1 = 90 0J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K;