b. Người ta lần lượt thả vào bình này những quả cầu giống nhau đã được đốt nóng đến 100 o C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường và bình nhiệt lượng kế. Giả thiết nước không bị trà[r]
(1)ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2017 - 2018
Môn: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Bài (5 điểm)
Một ô tô xuất phát từ M đến N, nửa quãng đường đầu với vận tốc v1, quãng đường cịn lại với vận tốc v2 Một tơ khác xuất phát từ N đến M, nửa thời gian đầu với vận tốc v1 thời gian lại với vận tốc v2 Nếu xe từ N xuất phát muộn 0.5 so với xe từ M hai xe đến địa điểm định lúc Biết v1= 20 km/h v2= 60 km/h
a Tính quãng đường MN
b Nếu hai xe xuất phát lúc chúng gặp vị trí cách N bao xa
Bài (5 điểm). Một bình hình trụ có bán kính đáy R ❑1 = 20cm đặt thẳng đứng chứa nước
ở nhiệt độ t ❑1 = 20 ❑0 c Người ta thả cầu nhơm có bán kính R ❑
2 = 10cm
nhiệt độ t ❑2 = 40 ❑0 c vào bình cân mực nước bình ngập cầu.
Cho khối lượng riêng nước D ❑1 = 1000kg/m ❑3 nhôm D ❑
2 = 2700kg/m
❑3 , nhiệt dung riêng nước C ❑1 = 4200J/kg.K nhôm C ❑2 = 880J/kg.K Bỏ qua
sự trao đổi nhiệt với bình với mơi trường
a Tìm nhiệt độ nước cân nhiệt
b Đổ thêm dầu nhiệt độ t ❑3 = 15 ❑0 c vào bình cho vừa đủ ngập cầu Biết khối
lượng riêng nhiệt dung riêng dầu D ❑3 = 800kg/m ❑3 C ❑
3 = 2800J/kg.K
Xác định: Nhiệt độ hệ cân nhiệt? Áp lực cầu lên đáy bình? Bài (5 điểm)
Một bình nhiệt lượng kế ban đầu chứa nước nhiệt độ t0 = 200 C Người ta thả vào bình cầu giống đốt nóng đến 100oC Sau thả cầu thứ nhiệt độ nước bình cân nhiệt t1 = 400 C Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.độ Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường bình nhiệt lượng kế Giả thiết nước khơng bị tràn
a) Nhiệt độ nước bình cân nhiệt ta thả tiếp cầu thứ hai, thứ ba?
b) Cần phải thả cầu để nhiệt độ nước bình cân nhiệt 900 C. Bài (5 điểm). Cho mạch điện hình vẽ
A R1 K
B R2 R3
R1 =8, ampe kế có điện trở khơng đáng kể, hiệu điện đầu AB 12V
a Khi K mở ampe kế 0,6A, tính điện trở R2?
b Khi K đóng ampe kế 0,75A, tính điện trở R3?
(2)a) Gọi chiều dài quãng đường từ M đến N S Thời gian từ M đến N xe M t1
2 2 1 ) (
2 vv
v v S v S v S
t
(a)
Gọi thời gian từ N đến M xe N t2 Ta có:
) ( 2 2 2
2 v t v t v v
t
S
( b) Theo ta có : t1 t2 0,5(h) hay
Thay giá trị vM ; vN vào ta có S = 60 km
Thay S vào (a) (b) ta tính t1=2h; t2=1,5 h
b) Gọi t thời gian mà hai xe từ lúc xuất phát đến gặp Khi quãng đường xe thời gian t là:
20
M
S t t 1,5h (1)
30 ( 1,5)60
M
S t t 1,5h (2)
20
N
S t t0,75h (3)
15 ( 0,75)60
N
S t t 0,75h (4)
Hai xe gặp : SM + SN = S = 60 xảy 0,75t1,5h
Từ điều kiện ta sử dụng (1) (4): 20t + 15 + ( t - 0,75) 60 = 60
Giải phương trình ta tìm t 8h
vị trí hai xe gặp cách N SN = 37,5km
3
a K mở:
Mạch điện mắc: R1 nt R2
Điện trở tương đương đoạn mạch là: R =R1+ R2
Mà R =
) ( 20 , 12 I U
Vậy điện trở R2 có giá trị là:
R2 = R - R1 = 20 - = 12() b K đóng: Mạch điện mắc: R1 nt (R2 // R3)
Điện trở tương đương đoạn mạch là: R =R1 + R2,3
Mà R =
) ( 16 75 , 12 I U
->R2,3 = R - R1 = 16 - = 8()
Vậy điện trở R3 có giá trị là:
(3)c Đổi chỗ ampe kế điện trở R3 cho đóng khóa K:
Mạch điện mắc: R1 nt R3
Điện trở tương đương đoạn mạch là: R =R1+R3 = + 24 = 32() Cường độ dòng điện mạch là:
32 0,375( ) 12
A R
U
I
a Gọi khối lượng nước m, khối lượng nhiệt dung riêng cầu m1 c1 Nhiệt độ cân nhiệt tcb số cầu thả vào nước N
Ta có: Nhiệt lượng tỏa từ cầu là: Qtỏa = Nm1c1(100 – tcb). * Nhiệt lượng thu vào nước là: Qthu = 4200m(tcb – 20)
* Điều kiện cân bằng: Qtỏa = Qthu Nm1c1(100 – tcb) = 4200m(tcb – 20) (1) * Khi thả cầu thứ nhất: N = 1; tcb = 400 C, ta có:
1.m1c1(100 – 40) = 4200m(40 – 20) m1c1 = 1400m (2) Thay (2) (1) ta được: N.1400m(100 – tcb) = 4200m(tcb – 20) 100N - Ntcb = 3tcb – 60 (*)
* Khi thả thêm cầu thứ hai: N = 2, từ phương trình (*) ta được: 200 – 2tcb = 3tcb – 60 tcb = 520 C
Vây thả thêm cầu thứ hai nhiệt độ cân nước 520 C. * Khi thả thêm cầu thứ ba: N = 3, từ phương trình (*) ta được:
300 – 3tcb = 3tcb – 60 tcb = 600 C Vây thả thêm cầu thứ ba nhiệt độ cân nước 600 C.
b * Khi tcb = 900 C, từ phương trình (*) ta được: