L-03-HSG_9-12-PGDYM_doc_ada11eabb1

PHỊNG GD&ĐT HUYỆN N MƠ TRƯỜNG THCS N NHÂN MÃ KÍ HIỆU L-03-HSG 9-12-PGDYM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP Năm học 2012-2013 MÔN: Vật lý Thời gian làm bài: 150 phút (Đề gồm 05 câu, 01 trang) Câu 1: (4,0 điểm) Người ta bỏ miếng hợp kim chì kẽm có khối lượng 50g nhiệt độ 136 oC vào nhiệt lượng kế chứa 50g nước 14 oC Hỏi có gam chì gam kẽm miếng hợp kim trên? Biết nhiệt độ có cân nhiệt 18 oC muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm lên 1oC cần 65,1J; nhiệt dung riêng nước, chì kẽm 4190J/(kg.K), 130J/(kg.K) 210J/(kg.K) Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường bên ngồi Câu 2: (5,0 điểm) Một ấm điện có điện trở R R2 Nếu R1 R2 mắc nối tiếp với thời gian đun sôi nước đựng ấm 50 phút Nếu R R2 mắc song song với thời gian đun sôi nước ấm lúc 12 phút Bỏ qua nhiệt với môi trường điều kiện đun nước nhau, hỏi dùng riêng điện trở thời gian đun sôi nước tương ứng ? Cho hiệu điện U nguồn không đổi Câu 3: (5,0 điểm) Một vật đoạn thẳng sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ (điểm A nằm trục chính) cho ảnh thật A 1B1 cao 1,2 cm Khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm thấu kính 20 cm Dịch chuyển vật đoạn 15 cm dọc theo trục thu ảnh ảo A 2B2 cao 2,4 cm Xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính trước dịch chuyển tìm độ cao vật Câu 4: (3,0 điểm) Một người đánh cá bơi thuyền ngược dịng sơng Khi tới cầu bắc ngang sơng, người đánh rơi can nhựa rỗng Sau người phát ra, cho thuyền quay lại gặp can nhựa cách cầu 6km Tìm vận tốc nước chảy Biết vận tốc thuyền nước ngược dòng xi dịng Câu 5: (3,0 điểm) Hãy xác định thực nghiệm nhiệt dung riêng chất lỏng dụng cụ sau: Nước biết nhiệt dung riêng c 1, nhiệt lượng kế biết nhiệt dung riêng c 2, nhiệt kế, cân, cân, bình đun bếp điên, chất lỏng cần xác định nhiệt dung riêng c Coi chất lỏng không gây phản ứng hóa học suốt trình làm thí nghiệm? Hết PHỊNG GD&ĐT HUYỆN N MƠ TRƯỜNG THCS YÊN NHÂN MÃ KÍ HIỆU L-03-HSG 9-12-PGDYM Câu HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP Năm học 2012-2013 MÔN: Vật lý (Hướng dẫn chấm gồm 03 trang) Đáp án Gọi khối lượng chì kẽm mc mk, ta có: mc + mk = 0,05(kg) (1) Nhiệt lượng chì kẽm toả ra: Q1 = m c cc (136 - 18) = 15340m c ; Q = m k c k (136 - 18) = 24780m k Điểm 0.25 điểm 1,0 điểm Nước nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là: (4,0 điểm) Q3 = m n c n (18 - 14) = 0,05 × 4190 × = 838(J) ; Q = 65,1× (18 - 14) = 260,4(J) 1,0 điểm Phương trình cân nhiệt: Q1 + Q = Q3 + Q 1,0 điểm ⇒ 15340mc + 24780mk = 1098,4 (2) Giải hệ phương trình (1) (2) ta có: 0,5 điểm mc ≈ 0,015kg; mk ≈ 0,035kg Đổi đơn vị gam: mc ≈ 15g; mk ≈ 35g 0,25 điểm Gọi thời gian đun sôi nước sử dụng R1 t3, sử dụng R2 t4 Do bỏ qua nhiệt với môi trường điều kiện đun nước 0.25 điểm nên nhiệt lượng mà ấm tỏa lần đun Q Khi R1 nt R2 ta có: U t1 U2 0,75 điểm Q= t1 ⇒ R1 + R2 = (1) R1 + R2 Q Khi R1 // R2 ta có: (5,0 điểm) 1  1 Q Q = U  + t ⇒ + = R1 R2 U t  R1 R2  (2) 0,75 điểm Khi dùng R1 ta có: Q= U t U2 t ⇒ R1 = R1 Q (3) 0,75 điểm Khi dùng R2 ta có: U t U2 Q= t ⇒ R2 = R2 Q (4) Từ (1) ; (3) (4) ta có : t3 + t4 = t1 = 50 Từ (2) ; (3) (4) ta có : 1 1 + = = t t t 12 (5) (6) Giải hệ phương trình gồm hai phương trình (5) (6) ta cặp nghiệm : (20 ;30) (30 ;20) Do vai trò R1 ; R2 nên dùng riêng điện trở thời gian đun sơi nước 20 phút 30 phút 0,75 điểm 0,5 điểm 0.5 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm B 0,75 điểm L B A B A I 0 A F A B O * Trước dịch chuyển vật: (5,0 điểm) A1B1 1,2 OA1 = = - ΔOA1B1 : ΔOA B0 ⇒ A B0 h OA A1B1 FA1 OA1 - OF ⇒ = = - ΔFOI : ΔFA1B1 OI OF OF Do A B0 = OI = h nên từ (1) (2) 1,2 OA1 OA1 - OF OF f 20 = = = = ⇒ = h OA OF OA - OF d - f d - 20 0,5 điểm (1) (2) 0,75 điểm (*) * Tương tự, sau dịch chuyển đến vị trí : AB 2,4 OA = - ∆OAB : ∆OA B2 ⇒ 2 = AB h OA AB FA FO + OA = - ΔFOI : ∆FA B2 ⇒ 2 = OI FO OF 0,5 điểm (3) (4) - Từ (3) (4) ta có : 2,4 OA FO + OA FO 20 20 = = = = = h OA FO FO - OA 20 - (d - 15) 35 - d (3,0 điểm) A 0,5 điểm 0,75 điểm (**) Giải hệ phương trình (*) (**) ta có : h = 0,6 cm ; d = 30 cm C 0,5 điểm 0,75 điểm B Ta coi A vị trí cầu, C vị trí thuyền bắt đầu quay trở lại, B vị trí thuyền gặp can nhựa Gọi vo vận tốc nước so với bờ, v vận tốc thuyền so với mặt nước Thời gian thuyền từ C đến B 0,5 điểm t CB = 1,0 điểm S CB S + S AB ( v − v0 ).1 + = CA = v + v0 v + v0 v + v0 Thời gian tính từ rơi can nhựa đến gặp lại can nhựa là: ( v − v0 ).1 + 6 = t AC + t CB = + vo v + v0 (3,0 điểm) (1) Từ phương trình (1) ta giải vo = km/h Dùng cân xác định khối lượng m2 nhiệt lượng kế, khối lượng m chất lỏng có nhiệt dung riêng c cần xác định Đo nhiệt độ ban đầu t1 chất lỏng 1,0 điểm 0,5 điểm 0,75 điểm Đun nước đến nhiệt độ t2 cho vào nhiệt lượng kế có chất lỏng Đo nhiệt độ có cân nhiệt t, cân nhiệt lượng kế để xác định khối lượng nước m1 rót vào Thành lập phương trình cân nhiệt m1.c1.(t2 – t) = (m2.c2 + m.c).(t – t1) (1) Từ phương trình (1) ta tính c=   m1 c1 ( t − t )  − m2 c  m  t − t1  0,75 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm Hết Người đề Tổ trưởng Ban giám hiệu Phó hiệu trưởng Hồng Quốc Tuấn Nguyễn Văn Thắng Nguyễn Thị Thiện