Do tính chất của mạch cầu nên không có dòng điện chạy qua các điện trở này và có thể bỏ qua các điện trở đó trong mạch... c/ Sau khi nhúng đi nhúng lại một số lần rất lớn thì nhiệt độ[r]
(1)LỚP CẤP HUYỆN Môn: VẬT LÝ
(Hướng dẫn biểu điểm chấm gồm 05 trang) -
Câu Nội dung Biểu
điểm
1 (2,0 điểm)
Vì cầu chế tạo thuỷ tinh mờ nên coi cầu nguồn sáng S1S2 với bán
kính 0,2m
1) Hiện tượng quan sát sàn nhà là: vết bóng đen hình trịn AB viền quanh bóng đen vùng nửa tối AC, BD, vùng sáng (H.1)
0,5
Gọi độ cao từ O tới sàn nhà h
(*)
~
MN AB h
h OMN
OAB
) (
1
1 ~
2
1 h m
S S
MN h
h S OS
OMN
Thay giá trị h gương MN vào (*) ta AB0,15m
Đường kính bóng đen 0,15m Ta có:
) ( ,
4 , 4
1
~
2
1 m
S S AC S
S AC S
MS
MAC
Vùng nửa tối hình vành khăn bao quanh bóng đen có độ rộng 0,1m
0,5
2 Hiện tượng quan sát trần nhà là: Trên sáng trần nhà nhận ánh sáng từ nguồn sáng, ta thấy xuất hình vành khăn sáng (AC BD) đồng thời nhận ánh sáng từ nguồn sáng ánh sáng phản xạ từ gương MN (xem H.2):
0,5
9
~ '
1 '
1
BD ON BD
S ON
S
Thay ON = 0,1m vào ta BD = AC = 0,225m Độ rộng hình vành khăn sáng 0,225m
0,5 S1 S2
S’1 S’2 M N
D B A C
O Hình
C A B D S1 S2
O
N M
S’2 S’1
(2)2 (2,0 điểm)
1
a)Khi mắc vào đầu – ; – ; – theo thứ tự điện trở
R1, R2, R3 ta có mạch tương đương hình vẽ
R21 = 16 ; R10 = 9
Rmạch = R1 + R21 + R10 = 30 ; Imạch = U/Rmạch = 0,8A
0,25
U20 = I.R20 = 0,8(16+9) = 20V ;
U31 = I.R31 = 0,8(5+ 16) = 16,8 V ;
0,25 b).Có : U20 = 12V ; U31 = 20V ; U30 = 24V
U32 = U30 – U20 = 12 V ; U21 = U31 – U32 = 8V ;
U10 = U30 – U31 = 4V
Dịng điện mạch I =
1 32
R U
=
3 10 10 10 21
21
R U r U r U r U R U
=> I =
3
1 R
4 10
4 R
8 20
8 R
12
0,25
* R1 = R2 = R
+)
R 20
8 R 12
R = 10 = R1 = R2
+)
3
R 10
4 R 12
R3 = 5
* R1 = R3 = R
+)
R 10
4 R 12
R = 20 = R1 = R3
+)
2
R 20
8 R
12 R
2 = 40
* R2 = R3 = R
+)
R 10
4 R
8 20
8
R = : Không có R thoả mãn
0,5
2 Mạch điện vẽ lại hình Ngồi hai điểm A,B nối với cực nguồn điện cịn lại 2007 điểm từ C1 đến C2007 mà chúng đôi
một nối với điện trở R
Do tính chất mạch cầu nên khơng có dịng điện chạy qua điện trở bỏ qua điện trở mạch
0,25
R1
R2
r
r r R3
3
U
A B
R R
C1
C2
C2007
(3)Công suất toả nhiệt mạch AB :
Khi mạch AB gồm 2008 mạch mắc song song, có 2007 nhánh có điện trở 2R nhánh có điện trở R
RAB =
2009 2009 2009
R R 2007
R
R 2007
R
= 2
0,25
P = AB
2 R
U = 72 W
0,25
3 (2,0 điểm)
Nhiệt dung bình q1
Nhiệt dung bình q2
Nhiệt dung nhiệt kế q
Sau lần nhúng thứ thứ hai ta biết được: +Nhiệt độ bình 40oC
+ Nhiệt độ bình 8oC
+ Nhiệt kế bình nên có nhiệt độ 8oC
Phương trình cân nhiệt cho lượt nhúng thứ hai vào bình là:
1
(40 39) (39 8) 31 (1)
q q
q q
0,25
Phương trình cân nhiệt cho lượt nhúng thứ hai vào bình là:
2
(9,5 8) (39 9.5) 1,5 29,5
3 59 (2)
q q
q q
q q
0,25
Lập tỉ lệ:
1 2
(1) 31
(2) 59 93 59
q q q q
0,25
b/ Gọi nhiệt kế giá trị tx nhúng lượt thứ ba vào bình
Phương trình cân nhiệt cho lượt nhúng thứ ba vào bình là: 1(39 x) (x 9,5)(3)
q t q t 0,25
Lập tỉ lệ: 1
(1) 31
(3) (39 ) ( 9,5)
1 31
9,5 31(39 ) (39 ) 9,5
32 1218,5 38,08
x x
x x
x x
x o x
q q
q t q t
t t
t t
t
t C
(4)c/ Sau nhúng nhúng lại số lần lớn nhiệt độ cùa hai bình nhiệt kế
Gọi nhiệt độ t Ta có phương trình cân nhiệt cho hệ là: 1(40 ) ( 2)( 8)
q t q q t (4)
0,25 (1) (2) vào (4) ta được:
59
31 (40 ) ( )( 8)
3 62
1240 31 ( 8)
3
155 4216
27, 2o
q t q q t
t t
t
t C
(4) 0,25
4 (2,0 điểm)
Ta có tất cách ghép thoả mãn
1,0
Khi ghép điện trở với ta dạng mạch
0,25
* Khi đặt vào mạch hiệu điện U mà thu giá trị I mạch, có số mạch có Rtđ Ta nhận
thấy dạng mạch a,b cho giá trị giá trị lại dạng mạch c d Như mạch dạng c phải có điện trở tương đương mạch dạng d phải có điện trở tương đương Điều xảy điện trở R
0,25
* Cường độ dịng mạch lớn điện trở mắc song song 0,25
R1
R2
R3
R1
R2
R3
R1 R2 R3
R1 R2
R3
R2
R1
R3
R3
R1
R2
R1
R2 R3
R2
R1 R3
Dạng a Dạng b
(5)Ra =
9
3 R = 8
Dạng b: Rb = 24 Ib = 1A
Dạng c : Rc = 12 Ic = 2A
Dạng d : Rd = 16/3 Id = 4,5A
0,25
5 (2,0 điểm)
+Thể tích vật V = 0,23 = 8.10-3 m3, giả sử vật đặc
trọng lượng vật P = V d2 = 216N
+Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật : FA = V.d1 = 80N
+Tổng độ lớn lực nâng vật F = 120N + 80N = 200N F<P nên vật bị rỗng
Trọng lượng thực vật 200N
0,75
b Khi nhúng vật ngập nước Sđáy thùng 2Smv nên mực nước dâng thêm thùng là: 10cm Mực nước thùng là: 80 + 10 = 90(cm)
0,25 * Công lực kéo vật từ đáy thùng đến mặt tới mặt nước:
- Quãng đường kéo vật: l = 90 – 20 = 70(cm) = 0,7(m) - Lực kéo vật: F = 120N
- Công kéo vật : A1 = F.l = 120.0,7 = 84(J)
0,25 * Công lực kéo tiếp vật đến mặt vật vừa lên khỏi mặt nước:
- Lực kéo vật tăng dần từ 120N đến 200N Ftb 120 200 160(N)
0,25
Do Sđáy thùng 2Smv nên kéo vật lên mực nước thùng hạ xuống nhiêu nên quãng đường kéo vật :
l/ = 10 cm = 0,1m
0,25 - Công lực kéo Ftb: A2 = F l 180.0,1 16(J)tb
- Tổng công lực kéo : A = A1 + A2 = 100J
Ta thấy AFk 120J A vật kéo lên khỏi mặt nước
0,25