Câu 3: Một mạch điện gồm một nguồn điện và một đoạn mạch nối hai cực của nguồn. Trong đoạn mạch có một dây dẫn điện trở R, một biến trởvà một ampe kế mắc nối tiếp. Tính chiều dài của [r]
(1)Đề thi học sinh giỏi môn vật lý lớp (Thời gian làm 90’)
Câu 1: (1,5 điểm ).Móc vật A vào lực kế thấy lực kế 8,5 N Nhưng nhúng vật vào nước thấy lực kế 5,5N
Hãy xác định thể tích vật trọng lượng riêng chất làm vật (cho biết trọng lượng riêng nước định nghĩa=10000N/m3).
Câu 2: Rót nước nhiệt độ t1=200C vào nhiệt lượng kế Thả vào nước
cục nước đá có khối lượng m2=0,5kg nhiệt độ t2= -150C Hãy tìm nhiệt độ hỗn
hợp sau cân băbgf nhiệt thiết lập Biết khối lượng nướcđổ vào m1=m2
Cho nhiệt dung riêng nước c1=4200J/kgK, nước đá 2100J/kgK Nhiệt nóng
chảy nước đá = 3,4.105J/kg Bỏ qua khối lượng nhiệt lượng kế
Câu 3: Một mạch điện gồm nguồn điện đoạn mạch nối hai cực nguồn Trong đoạn mạch có dây dẫn điện trở R, biến trởvà ampe kế mắc nối tiếp Hiệu điện nguồn không đổi, ampe kế có điện trở khơng đáng kể, biến trở chạyghi ( 100 -2A)
a) Vẽ sơ đồ mạch điện nêu ý nghĩa số ghi biến trở b) Biến trở làm dây nikêlin có điện trở suất0,4.10-6
mvà đường kính tiết
diện 0,2mm Tính chiều dài dây làm biến trở
c) Di chuyển chạy biến trở, người ta they ampe kế khoảng từ 0,5 A đến 1,5 A Tìm hiệu điện nguồn điện điện trở R
Câu 4: (2,5 điểm )
Trên hình vẽ ,() trục thấu kính hội tụ, A’B’ ảnh vật AB ( AB )
a) A’B’ ảnh thật hay ảnh ảo? Tại sao? b) Xác định quang tâm O, tiêu điểm F,F’của thấu kính
(2)đáp án biểu điểm Câu 1(1,5 điểm )
Khi vật ngập nước , chịu tác dụng hai lực:Trọng lực P1và lực đẩy
Acsimet FA Lực đẩy Acsimetcos phương thẳng đứngchiều từ lên có độ
lớn hiệu trọng lượng P1 ngồi khơng khí nước
FA = P1-P2= 8,5-5,5=3(N) ( 0,5 điểm )
Mặt khắc: FA = V dn ( V thể tích vật, dn trọng lượng riêng nước )
+ Thể tích vật V= FA
dn
=
10000=0,0003 ( m3) ( 0,5 điểm )
+ Trọng lưởngiêng vật : d= P1
V =
8,5
V =
8,5
0,0003≈28333,33 N/m
Câu ( 2,5 điểm )Tóm tắt đề ( 0,25 điểm ) Khi làm lạnh tới 00C, nước toả nhiệt lượng:
Q1 =m1c1(t-0) = 0,5 4200.20= 42000 (J) (0,5 điểm )
Để làm "nóng" nước đá tới 00C cần tiêu tốn nhiệt lượng:
Q2=m2c2( - t2)= 0,5.2100.(0- (-15)) = 15750 (J) ( 0,5 điểm )
Bây muốn làm cho tồn nước đá tan cần phải có nhiệt lượng: Q3=L m2=3,4.105.0,5= 170000(J) ( 0,5 điểm )
Nhận xét:
Q1 > Q2 → Nước đá "nóng" đến 00C cách nhận nhiệt lượngdo nước toả
Q1 - Q2 = 42000-15750 = 26250 < 170000= Q3 → Nước đá khơng thể tan hồn toàn
mà tan phần ( 0,25 điểm )
Vậy sau cân nhiệt thiết lập nước đá khơng tan hồn tồn mà tan phần Do nhiệt độ chung hỗn hợp 00C.
Câu 3: ( 3,5 điểm )
a) Sơ đồ mạch điện ( Hình vẽ ) (0,25 điểm )
+ Số ghi 100 biến trở cho biết điện trở lớn 100
(0,25v điểm )+ số ghi 2A biến trở cho biết cường độ dòng điện lớn phép qua biến trở 2A
b) Từ công thức tính điện trở R' = sl
và cơng thức tính tiết diện : S = π.d2
4
Suy chiều dài dây làm biến trở l=
0,20 10−3¿2 ¿
100 3,14 ¿ R '.π.d2
4 =¿
(3)c) Gọi U hiệu điện nguồn , Rx điện trở biến trở, I cường độ
dòng điện mạch
Theo định luật Ôm, ta có : I= R+UR
x ( 0,25 điểm )
Với U R không đổi chạy vị trí M, Rx = cường độ dịng điện có
giá trị cực đại Imax 1,5 A
Ta có: 1,5 = UR ( 1)
Khi chạy vị trí N, Rx=R'= 100, cường độ dịng điện có giá trị cực tiểu: Imin=
0,5 A
Ta có: 0,5 = R+U100 (2) ( 0,5 điểm )
Từ (1) (2) →
¿ U=75(V)
R=50(Ω)
¿{
¿
Vậy hiệu điện nguồn điện 75 (V) điện trở R = 50 () (0,5
điểm )
Câu 4: Hình vẽ
a)ảnh A'B' ảnh ảo Vì A'B' chiều lớn vật ( 0,25 điểm ) b) Xác định quang tâm O, tiêu điểm F ,F' thấu kính:
+ Vẽ B'B cắt trục ( ) O O quang tâm (0,25 điểm )
+ Vẽ thấu kính hội tụ vng góc với trục qua O ( 0,25 điểm )
+ Vẽ tia tới BI song song với trục Nối B' I kéo dài, cắt trục điểm F' Tiêu điểm F đối xứng với F' qua quang tâm O ( 0,25 điểm )
c) Thiết lập công thức liên hệ d f c) Thiết lập công thức liên hệ d f trường hợp chiều cao h' ảnh lớn gấp 1,5 lần chiều cao h vật sáng
Theo hình vẽ ta có:
OA'B' OAB nên ABA ' B '=OA'
OA (1)
(0,25 điểm )
F'A'B' F'OI nên OIA ' B '=F ' A '
F ' O → A ' B '
OI =
f+OA'
f
mà OI=AB → ABA ' B '=f+OA'
f (2) ( 0,25 điểm )
Từ (1) (2) → OAOA'=f+OA'
f ⇒
OA'
OA =1+ OA'
f ⇒
1 OA=
1 OA'+
1
f (3) (0,25 điểm )
Vì A'B' = 1,5 AB nên từ (1)→ OA' = 1,5 OA (4) (0,25 điểm ) Thế (4) vào (3) ta có: f= 3.OA=3d
(4)