Së gi¸o dôc ®µo t¹o kú thi tuyÓn sinh vµo líp 10 chuyªn Nguyeãn Troïng Thoaïi Së gi¸o dôc ®µo t¹o De thi hsg lop 9 Chau thanh tien giang n¨m häc 200 200 M«n thi VËt lý ®Ò chÝnh thøc Thêi gian 150 phót[.]
Sở giáo dục - đào tạo Chau thanh_tien giang Nguyễn Trọng Thoại De thi hsg lop năm học 200.- 200 Môn thi : Vật lý Thời gian : 150 phút ( không kể thời gian phát ®Ò ) ®Ị chÝnh thøc Bµi : (2 ®iĨm) Cho mét cốc rỗng hình trụ, chiều cao h, thành dày nhng đáy mỏng bình hình trụ chứa nớc, ta thấy cốc chìm nửa Sau ngời ta đổ dầu vào cốc mực nớc bình ngang với miệng cốc Tính độ chênh lệch mức nớc bình mức dầu cốc Cho biết khối lợng riêng dầu 0,8 lần khối lợng riêng nớc, bán kính cốc gấp lần bề dày thành cốc tiết diện bình gấp lần tiết diện cốc Bài : (2 điểm) Một mạng điện tiêu thụ gia đình đợc nối với nguồn nhờ dây dẫn đồng có tiết diện mm2 Để đảm bảo an toàn nhiệt độ dây dẫn không đợc tăng 100C Vậy nên dùng cầu chì có tiết diện bao nhiêu? Biết nhiệt độ môi trờng thay ®ỉi tõ 70C ®Õn 370C theo mïa Cho biÕt : Cu 1, 6.10 m ; DCu 8500kg / m3 ; CCu 400 J / kg.K ; Pb 20.10 m ; DPb 11300kg / m3 ; CPb 130 J / kg K ; Pb 25.103 J / kg ; nhiệt độ nóng chảy chì tnc0 327 0C Bài : (1,5 điểm) Một ampe kế có điện trở khác không, mắc nối tiếp với vôn kế có điện trở hữu hạn, tất đợc mắc vào nguồn điện có hiệu điện không ®ỉi NÕu m¾c ®iƯn trë R = 500 song song víi ampe kÕ th× ampe kÕ chØ I1 = mA Nếu mắc điện trở R song song với vôn kế ampe kế I2 = 10 mA, vôn kế ? Bài : (3 điểm) Một mạch điện nh hình vẽ Cho biÕt : U1 = 12V; R1 = ; R2 = a, Hái hiƯu ®iƯn U2 phải để dòng điện qua biến trở để giá trị R ? b, Giả sử thay cho U2 đà tính hiệu điện U2 = 6V Khi dòng điện qua R khác HÃy tính cờng độ dòng điện hiệu điện hai điểm A B c, Hiệu điện dịch chuyển chạy để R = để R vô lớn ? R1 o o U2 U1 o o R2 Bµi : (1,5 điểm) Xác định nhiệt dung riêng dầu Dụng cụ : chai dầu cần xác định nhiệt dung riêng, bình nớc (biết nhiệt dung riêng nớc), cốc thủy tinh giống nhau, cân Rô-bec-van hộp cân, cát khô, nhiệt lợng kế (biết nhiệt dung riêng chất làm cốc nhiệt lợng kế), nhiÖt kÕ, nguån nhiÖt - HÕt Sè b¸o danh : Phßng thi sè : Nguyễn Trọng Thoại HƯỚNG dÉn chÊm vật lý - đề thức Câu Nội dung - Yêu cầu Ký hiệu : tiết diện tiết diện cốc S S', Khối lợng cốc m, khối lợng dầu đổ vào cốc m', Khối lợng riêng nớc DN dầu Dd Khi cha đổ dầu vào, trọng lực cốc cân với lực đẩy Ac-si-met : 10.m = 10 DN.S.h/2 (1) Khi đổ dầu vào : 10.(m+m') = 10.DN.S.h (2) §iĨm 0,25 0,25 Tõ (1) (2) ta có : m' = DN.S.h/2 (3); Mặt kh¸c : m' = Dd.S'.h' (4) DN S h Tõ (3) vµ (4) ta cã : h' = (5) Dd S B¸n kÝnh cđa cèc gÊp lần bề dày cốc, nên bán kính gấp 6/5 lần bán kính Suy : S 62 36 (6) S 25 D 10 Vµ N (7) Thay (6) vµ (7) vµo (5) ta có : h' = 0,9.h Dd Vậy độ chênh lệch mực nớc bình mức dầu cèc lµ : h = h - h' = 0,1.h Gọi chiều dài, tiết diện, điện trở, điện trở suất dây đồng : l1 , S1 , R1 , ; chiều dài, tiết diện, điện trở, điện trở suất dây chì : l2 , S , R2 , Dây dẫn đồng mắc nối tiếp với dây chì nên nhiệt lợng tỏa dây tỉ Q R lS lệ với điện trở : 1 (1) Q2 R2 2l2 S1 Nhiệt lợng cần để dây đồng tăng thêm t1 là: Q1 c1m1t1 c1l1S1D1t1 (2) Nhiệt lợng cần để dây chì tăng từ nhiệt độ môi trờng đến nhiệt độ nóng chảy : Q2 c2 m2 t2 c2l2 S2 D2 t2 (3) (2®) (2®) Thay (2) vµ (3) vµo (1) ta cã : S S1 c1 D1t1 c2 D2 t 1 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 (4) 0,5 Nhận thấy t2 lớn S nhỏ, dây chì dễ nóng chảy Vậy (1,5đ) để đảm bảo an toàn ta chọn : t2 327 3200 C Thay c¸c gi¸ trị t1 t2 vào (4) ta đợc : S = 0,47.10-6 (m2) Vậy để an toàn ta nên dùng dây chì có tiết diện : 0,47.10-6 m2 = 0,47 mm2 Ký hiệu RA , R V lần lợt điện trở ampe kế vôn kế - Khi R m¾c song song víi ampe kÕ, ampe kÕ I1 , hiệu điện hai đầu ( R R RA RV RV R ) I1 R đoạn mạch là: U I1 RA I1 RV (1 A ) ; hay U A (1) R R - Khi R mắc song song với vôn kế, số ampe kế I c.đ.d.đ qua ( R R RA RV RV R ) IV vôn kế IV , tơng tự nh trªn ta cã : U A (2) R So sánh (1) (2) ta có : I1 IV Khi R mắc song song với vôn kế dòng điện qua R : I R I IV I I1 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 Sè vôn kế lúc đó: UV U R I R R ( I I1 ) R (10 6).10 3.500 2 (V) a ® Gäi c.®.d.® qua R1 lµ I1, qua R2 lµ I2, qua R I3 Điều kiện toán I3 = I1 - I = I = I1 = I U1 = I1R1 + I3R = I1R1 (1) U2 = I2R2 + I3R = I2R2 = I1R2 (2) Tõ (1) vµ (2) ta cã : U2 = U1R2/R1 = 24(V) I1 R1 I2 I3 U2 U1 I2 I1 R1 R2 I 2 0,25 0,25 0,25 0,25 b 3® ® c ® (1,5®) Bây c.đ.d.đ qua R1 I1 , qua R2 lµ I 2 I 3 vµ qua R lµ I Theo định luật Ohm ta có : - Víi vßng CABDC : U2 U1 I1R1 I 3R I1R1 I1R I 2R U1 (1) - Víi vßng AEFBA : R2 I 2 I 2R2 I 3R I 2R2 I1R I 2R U (2) Thay U1 12 U giải hệ phơng trình (1) (2) ta có : 24 18 R 18 R 18 ; I 2 I 3 I1 I 2 I1 3R 3R 3R 18R U AB I 3R 3R - Khi R=0 U AB Trờng hợp tơng ứng với việc ta mắc vào A B mét ampe kÕ cã ®iƯn trë rÊt nhá 18 - Khi R th× U AB 6 (V) Trờng hợp tơng ứng với việc ta mắc vào A B vôn kế có điện trở vô lớn Do cân nên ta dùng cát làm bì Tiến hành theo bớc: - Dùng cân xác định tổng khối lợng cốc bình nhiệt lợng kế cốc thủy tinh (theo khối lợng cát) - Bỏ cốc bình nhiệt lợng kế rót nớc vào cốc thủy tinh tới thăng bằng, ta đợc khối lợng níc cèc thđy tinh b»ng khèi lỵng cèc cđa nhiệt lợng kế - Làm tơng tự với cốc thủy tinh thứ hai chứa dầu, ta có khối lợng dầu khối lợng nớc cốc - Đo nhiệt độ ban đầu t1 dầu - Đổ nớc vào cốc nhiệt lợng kế đun nóng tới nhiệt độ t2 Đổ dầu nhiệt độ t1 vào nhiệt lợng kế khuấy đo nhiệt độ t3 thiÕt lËp c©n b»ng nhiƯt - Gäi m khối lợng cốc thuộc nhiệt lợng kế (cũng khối lợng nớc, khối lợng dầu); c1 , c2 c3 lần lợt nhiệt dung riêng cốc, nớc dầu Phơng trình cân nhiệt : (mc1 mc2 ).(t2 t3 ) mc3 (t3 t1 ) t t Từ ta tính đợc : c3 (c1 c2 ) t3 t1 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,75 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 ... t2 vào (4) ta đợc : S = 0,47.1 0-6 (m2) Vậy để an toàn ta nên dùng dây chì có tiết diện : 0,47.1 0-6 m2 = 0,47 mm2 Ký hiÖu RA , R V lần lợt điện trở ampe kế vôn kÕ - Khi R m¾c song song víi ampe... lần bán kính Suy : S 62 36 (6) S 25 D 10 Vµ N (7) Thay (6) vµ (7) vµo (5) ta cã : h'' = 0,9.h Dd VËy độ chênh lệch mực nớc bình mức dầu cốc : h = h - h'' = 0,1.h Gọi chiều dài, tiết diện, điện... Số vôn kế lúc đó: UV U R I R R ( I I1 ) R (10 6) .10 3.500 2 (V) a ® Gọi c.đ.d.đ qua R1 I1, qua R2 I2, qua R I3 Điều kiện toán I3 = I1 - I = I = I1 = I U1 = I1R1 + I3R = I1R1 (1) U2