Đang tải... (xem toàn văn)
xúc của dây tóc với môi trường, nhiệt độ của hai dây tóc khi hoạt động là như nhau và không đổi, bỏ qua sự truyền nhiệt do tiếp xúc ở hai đầu dây tóc. --- Hết ---[r]
(1)PHÒNG GD&ĐT THANH CHƯƠNG ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI TỈNH MƠN: VẬT LÍ 9
Năm học 2012 -2013 (Thời gian làm 120 phút không kể thời gian giao đề)
Câu 1: Trên đường thẳng, có xe xuất phát từ A đến B Xe thứ chuyển động với vận tốc V1= 12 km/h, xe thứ hai xuất phát muộn xe thứ 20 phút
với vận tốc V2 = 15 km/h Xe thứ ba xuất phát muộn xe thứ hai 20 phút
gặp hai xe vị trí cách khoảng ∆S = 10
3 km Tính vận tốc xe thứ
Câu 2: Một bình thơng có hai nhánh chứa dầu có trọng lượng riêng d = 8000 N/m3 Nhánh thứ đậy Píttơng có khối lượng m
1 = kg, nhánh thứ hai
được đậy Píttơng có khối lượng m2 = kg Khi đặt vật nặng có khối lượng
m3 = kg lên Píttơng thứ Píttơng thứ thấp Píttơng thứ hai đoạn
h1 = 40cm Khi đặt vật nặng có khối lượng m3 lên Píttơng thứ hai Píttơng thứ
nhất cao Píttơng thứ hai đoạn h2 = 30cm Nếu không đặt vật nặng lên
Píttơng Píttơng thấp hơn, thấp đoạn bao nhiêu?
Câu 3: Có hai bình cách nhiệt giống Bình đựng nước đá nhiệt độ t1 = -300C, bình chứa nước nhiệt độ t0 có chiều cao với cột nước đá 20cm
và nửa chiều cao bình Người ta đổ từ bình hai sang bình thấy có cân nhiệt mực nước hạ xuống 0,5cm Tính t0 Biết nhiệt
dung riêng nước 4,2J/g.K, nước đá 2,1J/g.k, nhiệt nóng chảy nước đá λ = 340J/g Khối lượng riêng nước 1g/cm3 nước đá 0,9g/cm3.
Câu 4: Có n bóng đèn loại 6V-12W mắc nối tiếp thành mạch kín các cạnh đa giác n cạnh Gọi đỉnh đa giác A1,A2, …, Am Đặt
một hiệu điện không đổi mắc nối tiếp với điện trở R0 = 4Ω vào hai đỉnh Am A1
hoặc Am A3 vịng đèn thấy hai trường hợp cơng suất tiêu thụ
vịng đèn độ sáng đèn hai trường hợp khác Tính số bóng đèn sử dụng
Câu 5: Dây tóc bóng đèn thứ có cơng suất P1 = 60W, hoạt động hiệu điện
thế U1 = 110V, có chiều dài L1 = 800mm đường kính d1 = 0,08 mm Tìm chiều
dài đường kính dây tóc bóng đèn thứ hai có cơng suất P2 = 15W, hoạt động
hiệu điện U2 = 220V Coi nhiệt lượng tỏa môi trường tỷ lệ với diện tích tiếp
xúc dây tóc với mơi trường, nhiệt độ hai dây tóc hoạt động không đổi, bỏ qua truyền nhiệt tiếp xúc hai đầu dây tóc
- Hết
-Họ tên thí sinh:……… Số báo danh: ……….
(2)PHÒNG GD & ĐT THANH CHƯƠNG HD CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN VỊNG 2
Mơn thi: VẬT LÍ - NĂM HỌC: 2012 – 2013
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM
Câu Nội dung Điểm
1 2đ
Gọi vận tốc người thứ V3 ( V3 > V2)
Khi người thứ bắt đầu xuất phát người thứ cách A là:
1
8
S =v = km
Khi người thứ bắt đầu xuất phát người thứ hai cách A là:
2
5
S =v = km
Quãng đường người thứ đến gặp người thứ là:
3
3
12
v S
v =
-Quãng đường người thứ đến gặp người thứ hai là:
3
3
15
v S
v =
-Ta xét trường hợp sau:
*TH1: Người gặp người trước
Ta có: S4 – S3 = ∆S
3
3
5 10
15 12
v v
v v
=> - =
-
- 15V3(V3 -12) – 24V3( V3-15) = 10(V3 – 12)(v3 – 15)
19V32 – 450 V3 + 1800 =
Giải trường hợp ta có V3 ≈ 5,1 ( loại ) V3 ≈ 18,6 km/h
*TH 2: Người gặp người trước
Ta có S3 – S4 = ∆S
3
3
8 10
12 15
v v
v v
=> - =
- - V
32 – 90V3 + 1800 =
Giải trường hợp ta có V3 = 30 km/h V3 = 60 km/h
Vậy vận tốc người thứ đạt giá trị:
3
3
60 / 30 / 18,6 /
v km h v km h
v km h
é = ê ê = ê ê » ë
0,5
0,5
0,5
0,5
2 1đ
Gọi tiết diện nhánh thứ nhánh thứ hai S1 S2
Khi đặt m3 lên pittong thứ nhất: Xét áp suất hai điểm hai nhánh
cùng mặt phẳng nằm ngang, bên nhánh thứ sát pittong, ta có:
1
1
1
10(m m ) 10m h d
S S
+
= +
(1)
Khi đặt m3 lên pittong thứ hai: Xét áp suất hai điểm hai nhánh
(3)cùng mặt phẳng nằm ngang, bên nhánh thứ hai sát pittong, ta có:
2
2
2
10(m m ) 10m h d
S S
+
= +
(2)
Từ (1) (2) thay giá trị vào, giải ta được:
3
;
160 40
S = S = Áp suất Pitong tác dụng lên chất lỏng nhánh thứ là:
1
1 10
1600
m
P Pa
S
= =
Áp suất Pitong tác dụng lên chất lỏng nhánh thứ là:
2
2 10
1600
m
P Pa
S
= =
Do áp suất Pitong tác dụng lên chất lỏng nhau, nên Pitong độ cao
0,5 0,5
0,5 3
2đ
Khi cân nhiệt độ cao nước bị giảm xuống, chứng tỏ có nước đá chuyển thành nước
Gọi khối lượng nước đá tan mt với thể tích trạng thái đá V1
khi trạng thái nước V2 , h1 độ cao cột nước đá bị nóng chảy
V1Dđ = V2Dn => h1SDđ = (h1 – 0,5) SDn => h1 = 5cm
Vậy có
4 khối lượng nước đá bị nóng chảy, nhiệt độ cân 00 C.
Ta có phương trình cân nhiệt:
mđ.Cđ.( – 30 ) +
1
4 mđ λ = mnCn ( t0 – ) ( )
Mặt khác ta tích nước đá ban đầu nửa thể
tích bình, ta có : 0,9
d n
d n
d n
m m
m m
D =D => = ( )
Thay ( ) vào ( ) ta :
2,1 30 0,9 mn + 0,25 340 0,9 mn = 4,2 mn t0
=> t0 = 31,7 0C
0,25
0,5 0,5 0,25
0,5 4
2đ Điện trở bóng đèn :
2 36 12
U R
P
= = = W
+ Khi nguồn điện mắc vào đỉnh An A1 vòng đèn gồm hai
nhánh song song: Nhánh có bóng đèn, nhánh gồm n - bóng đèn mắc nối tiếp
Điện trở tồn vòng đèn là:
( 1) ( 1)
R n R n R
R
nR n
-
-= =
Công suất vòng đèn là:
2
1
0
U
P R
R R
ổ
ỗ ữ
=ỗ + ÷
è ø
+ Khi nguồn điện mắc vào đỉnh Am A3 vịng đèn gồm hai
nhánh song song: Nhánh có bóng mắc nối tiếp, nhánh gồm m - bóng
(4)mắc nối tiếp
Điện trở tồn vịng đèn là:
3 (R n 3)R 3(n 3)R R
nR n
-
-= =
Cơng suất vịng đèn là:
2
2
0
U
P R
R R
ổ
ỗ ữ
=ỗố + ữứ Ta có P1 = P2
2
1
0
U U
R R
R R R R
ỉ ỉ
ỗ ữ ỗ ữ
=>ỗ ữ =ỗ ÷
+ +
è ø è ø => R1( R0 + R2)2 = R
2(R0 + R1)2
=> ( R1 – R2 ) (R02 – R1R2 ) =
Do đèn có độ sáng khác nên R1 ≠ R2 R1R2 = R02
2
2
0 2
1 3( 3) 3( 1)( 3) 16
9
R
n n n n
R R R
n n n R
- - -
-=> = => = =
9 11
n n é = ê =>ê
= ê ë
Vậy số bóng cần phải dùng mạch điện kể n = bóng
0,5
0,5
0,5 5
2đ Điện trở bóng đèn là:
2
1
1
1
U l
R
P r S
= =
Điện trở bóng đèn là:
2
2
2
2
U l
R
P r S
= =
2
1
1
1 2
2
2 2 1
2
1
4 16
U l
P S
R l S P
R U l l S P
P S
r r
ổ ổ
ỗ ữ ỗ ữ
ỗ ữ ỗ ữ
ố ứ ố ứ
=> =ổ ử=ổ ử=> = =
ỗ ữ ỗ ữ
ỗ ữ ỗ ữ
ố ø è ø (1)
Nhiệt lượng mà dịng điện cung cấp cho dây tóc hoạt động nhằm mục đích bù lại phần mát mơi trường Gọi nhiệt lượng dây tóc tỏa môi trường đơn vị thời gian đơn vị diện tích K Ta có
Với bóng đèn thứ nhất: P1t = Sxq1K.t
Với bóng đèn thứ nhất: P2t = Sxq2K.t
2
2 2
1 1 1
xq xq S
P l d
P S l d
=> = => =
(2)
Từ (1) (2)
3
2
2
1
1
0, 02
64 4
d d d
d mm
d d
ổ ỗ ữ
=>ỗ ữ= => = => = =
è ø Và l2 = l1 = 800mm
0,25
0,25
0,25 0,25 0,25 0,75