b) Thöïc ra, trong tröôøng hôïp naøy nhieät löôïng toaû ra moâi tröôøng laø 10% nhieät löôïng cung caáp cho thau nöôùc. Tìm nhieät ñoä thöïc söï cuûa beáp loø.. c) Neáu tieáp tuïc boû [r]
(1)Phòng Giáo Dục thành phố Huế
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THAØNH PHỐ – NĂM HỌC 2006-2007 Môn thi: VẬT LÝ LỚP 9
Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian giao đề) Bài1: (2 điểm)
Hai anh em Nam Việt cách trường 27km mà có xe đạp không chở Vận tốc Nam xe đạp 5km/h 15km/h, vận tốc Việt xe đạp 4km/h 12km/h Nếu muốn xuất phát từ nhà đến trường lúc hai anh em phải thay dùng xe nào? Biết xe dựng bên đường thời gian lên xuống xe khơng đáng kể
Bài2: (3 điểm)
Một thau nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước 200C.
a) Thả vào thau nước thỏi đồng khối lượng 200g lấy bếp lị Nước nóng đến 21,20C Tìm nhiệt độ bếp lị Biết nhiệt dung riêng nhơm, nước, đồng lần
lượt là:
c1 = 880J/kg.K, c2 = 4200J/kg.K, c3 = 380J/kg.K Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi
trường
b) Thực ra, trường hợp nhiệt lượng toả môi trường 10% nhiệt lượng cung cấp cho thau nước Tìm nhiệt độ thực bếp lò
c) Nếu tiếp tục bỏ vào thau nước thỏi nước đá có khối lượng 100g 00C
Nước đá có tan hết khơng? Tìm nhiệt độ cuối hệ thống Biết để 1kg nước đá 00C nóng chảy hồn tồn cần cung cấp nhiệt lượng 3,4.105J Bỏ qua trao
đổi nhiệt với môi trường Bài3: (2 điểm)
Hãy vẽ sơ đồ mạch điện gồm nguồn điện, bốn bóng đèn khố K thoả mãn đồng thời yêu cầu sau:
- Khi ba khoá ngắt: đèn mắt nối tiếp
- Khi ba khố đóng: ba đèn mắc song song, đèn Đ2 khơng sáng
Bài4: (3 điểm)
a) Cho mạch điện hình vẽ
Lập hệ thức liên hệ R1, R2, R3, R4 để
khi mở đóng khố K dịng điện qua chúng không thay đổi
b) Hệ gồm có điện trở r = Ω nối tiếp với điện trở R mắc vào hiệu điện U = 10V Tìm giá trị điện trở R để cơng suất tiêu thụ R cực đại Tính công suất tiêu thụ R trường hợp này.R1 R3
R
2 R4
R 5 K
U
D B
A
(2)(Có thể áp dụng hệ sau: Với hai số dương a b, a.b = số (a+b) nhỏ a = b)
Phòng Giáo Dục thành phố Huế
KỲ THI HỌC SINH GIỎI THAØNH PHỐ – NĂM HỌC 2006-2007 ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM
MÔN: VẬT LÝ Bài1: (2 điểm)
Gọi x(km) qng đường Nam xe quãng
đường Nam (27-x) Vì xuất phát
và đến nơi lúc nên quãng đường Việt x xe (27-x)
Thời gian Nam từ nhà đến trường thời gian Việt từ nhà đến trường: tN = tV => 15x + (27− x)
5 = x +
(27− x)
12 => x = 10,5km Vậy, có hai phương án sau:
_ Nam xe 10,5km để xe bên đường tiếp tục 16,5km để đến trường Việt xuất phát lúc với Nam, 10,5km gặp xe Nam để lại đạp xe quãng đường 16,5km đến trường lúc với Nam
_ Hoặc ngược lại, Việt xe đạp 16,5km tiếp tục 10,5km Nam 16,5km tiếp tục xe đạp 10,5km
Bài2: (3 điểm)
a) Nhiệt độ bếp lị: ( t0C nhiệt độ ban đầu thỏi đồng)
Nhiệt lượng thau nhôm nhận để tăng nhiệt độ từ t1= 200C lên t2 = 21,20C:
Q1 = m1.c1(t2 - t1)
Nhiệt lượng nước nhận để tăng nhiệt độ từ t1= 200C lên t2 = 21,20C:
Q2 = m2.c2(t2 - t1)
Nhiệt lượng thỏi đồng toả để hạ nhiệt độ từ t0C xuống t
2 = 21,20C:
Q3 = m3.c3(t– t2)
Vì khơng có toả nhiệt mơi trường nên theo phương trình cân nhiệt ta có:
Q3 = Q1 + Q2 => m3.c3(t- t2) = m1.c1(t2 - t1) + m2.c2(t2 - t1)
=> t = [(m1.c1+ m2.c2) (t2 - t1) / m3.c3]+ t2
số ta tính t = 160,780C
Nam xe Nam bộ
x (27-x)
(3)b) Nhiệt độ thực bếp lị(t’): Theo giả thiết ta có: Q’3 - 10% ( Q1+ Q2 ) = ( Q1+ Q2 )
Q’3 = 1,1 ( Q1+ Q2 ) m3.c3(t’- t2) = 1,1 (m1.c1+ m2.c2) (t2 - t1)
t’ = [ 1,1 (m1.c1+ m2.c2) (t2 - t1) ] / m3.c3 }+ t2
Thế số ta tính t’ = 174,740C c) Nhiệt độ cuối hệ thống:
+ Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hồn toàn 00C:
Q = 3,4.105.0,1 = 34000(J)
+ Nhiệt lượng hệ thống (thau, nước, thỏi đồng) toả hạ 21,20C xuống 00C:
Q’ = (m1.c1+ m2.c2 + m3.c3 ) (21,20C - 00C) = 189019,2(J)
+ So sánh ta có: Q’ > Q nên nhiệt lượng toả Q’ phần làm cho thỏi nước đá tan hoàn
toàn 00 C phần lại (Q’-Q) làm cho hệ thống ( bao gồm nước đá tan)
tăng nhiệt độ từ 00C lên nhiệt độ t”0C
+ (Q’-Q) = [m1.c1+ (m2 + m)c2 + m3.c3 ] (t”- 0)
=> t” = (Q’-Q) / [m1.c1+ (m2 + m)c2 + m3.c3 ]
số tính t” = 16,60C. Bài3: (2 điểm)
Bài4: (3 điểm) a) (1,5 điểm)
+ Khi K mở: UAC =
R1
R1+R3 U ; UAD =
R2
R2+R4 U
+ Khi K đóng, dòng điện qua điện trở R1, R2, R3, R4 khơng đổi nghĩa khơng
có dòng điện qua R5 neân UAC = UAD =>
R1 R1+R3 =
R2 R2+R4
=> R1
R2 =
R1+R3 R2+R4 =
R3
R4 (tính chất tỉ lệ thức)
+ Hệ thức liên hệ R1, R2, R3, R4 dòng điện qua chúng khơng đổi là:
Đ2
K
K1
K3
Ñ 1
(4)R1 R2
= R3
R4
b) (1,5 điểm)
+ R r mắc nối tiếp nên I = U/(R+r) + Công suất tiêu thụ R: PR =RI2 = R ( U
R+r)
2
= U2 R
R2+2 Rr+r2 + Vì U không đổi nên PR đạt cực đại R
2
+2 Rr+r2
R nhỏ <=> (R + 2r + r2
R ) nhỏ <=> (R + r2
R ) nhỏ ( r khơng đổi ) + Vì R , r2
R dương R r2 R = r
2 = không đổi nên (R + r2
R ) nhỏ khi:
R = r2
R => R = r = Ω
+R = r mắc nối tiếp nên UR = U/2 = 5V
+ Công suất tiêu thụ R trường hợp này: PR = U2R / R = 52 /1 = 25(W)