b) Thùc ra trong trêng hîp nµy, nhiÖt lîng to¶ ra m«i trêng la 10% nhiÖt lîng cung cÊp cho thau níc.[r]
(1)phòng GD thọ xuân Đề thi häc sinh giái khèi m«n : vËt lÝ
(Thời gian: 150 phút)
Đề bài:
Câu 1 (2 điểm) Vật dụng sau đợc khuyến cáo không nên để gần Nam châm
A Loa ®iƯn phãng
B Màn hình Ti vi, đĩa mềm vi tính
C Êm ®un níc b»ng ®iƯn
Câu 2 (2 điểm) Để có tiếng vang mơi trờng khơng khí thời gian kể từ phát đến nhận âm phản xạ phải lớn 1/15s Khoảng cách ngời tờng có giá trị sau bắt đầu nghe đợc tiếng vang?
A 15m C 11,35m B 22,7m D 100m
Câu 3 (5 điểm) Hai bến sơng A B cách 24km; dịng nớc chảy theo h-ớng AB với vận tốc 6km/h Một Ca nô chuyển động từ A B hết Hỏi Ca nô ngợc từ B A bao lâu, biết xuôi ngợc công suất máy Ca nô nh
Câu 4 ( điểm) Một nhôm khối lợng 0,5kg đựng 2kg nớc 200C.
a) Thả vào thau nớc thỏi đồng có khối lợng 200g lấy lị nớc nóng đến 21,20C
Tìm nhiệt độ bếp lị ? Biết nhiệt dung riêng nhôm, nớc, đồng lần lợt :
C1 = 880J/kgK; C2 = 4200J/kgK; C3 = 380J/kgK Bỏ qua qua toả nhiệt môi trêng
b) Thực trờng hợp này, nhiệt lợng toả môi trờng la 10% nhiệt lợng cung cấp cho thau nớc Tìm nhiệt độ thực bếp lò
c) Nếu tiếp tục bỏ vào thau nớc thỏi nớc đá có khối lợng 100g 00C Nớc đá có tan
hết khơng? Tìm nhiệt độ cuối hệ thống lợng nớc đá cịn sót lại khơng
tan hết? Biết nhiệt nóng chảy nớc đá = 3,4 105J/kg
Câu 5 (5 điểm) Một dây nhôm có điện trở 3 Tính điện trở dây đồng có chiều dài gấp lần dây nhơm đờng kính tiết diện
2
đờng kính dây nhơm Biết
®iƯn trë st cđa nhôm là: = 2,8.10-8
m v ca ng l: /= 1,7.10-8m
phòng GD thọ xuân Đáp án biểu điểm chi tiết trờng THCS Xuân Hng Môn: vật lí
Câu 1:(2 điểm) B
(2)Câu 3: (5 điểm) Gọi vận tốc thực ca nô nớc yên lặng v (km/h) (0,5 điểm)
- Vận tốc ca nô xuôi dòng từ A-> B : v1 = v + =
1 24
=24 km/h => v = 24-6=18km/h (1,5 điểm) - Vận tốc ca nô ngợc dòng từ B ->A :
v2 = v- = 18 - = 12km/h (1,5 điểm)
- Thời gian ca nô ngợc dòng là:
t = 12
24
2
v S
= giê (1,5 ®iĨm)
Câu 4: ( điểm)
a Gi t nhiệt độ ban đầu bếp (đây nhiệt độ ban đầu thỏi đồng)
- Nhiệt lợng nớc nhận đợc để tăng nhiệt độ từ 200 đến 21,20C (0,25 điểm)
Q2= m2 c2.t (0,25 ®iĨm)
- Nhiệt lợng thaunớc nhận đợc :
Q12 = Q1+Q2 (0,25 ®iĨm)
- Nhiệt lợng thỏi đồng toả để hạ nhiệt độ từ t-> 21,20C :
Q3 = m3C3(t - 21,2) (0,25 ®iĨm)
Theo phơng trình cân nhiệt ta có :
Q12 = Q3(0,25 ®iĨm)
<=> t(m1C1+m2C2) = m3C3(t - 21,2) (0,25 ®iĨm)
<=> t =
3
3
2
1 ) 21,2
(
C m
C m C
m C m
t
(0,25 ®iĨm)
Thay t= 1,2; m1 = 0,5 kg ; m2 = 2kg; C1= 880 J/kg.K ; C2 = 4200J/kg.K; m3 = 0,2kg;
C3= 380J/kg.K (0,25 ®iĨm)
Vào giải ta đợc: t 160, 780C (0,25 điểm)
b Thực tế có toả nhiệt môi trờng bên nên ta có : Q'12=
Q12+10%Q12=1,1Q12 (0,25 điểm)
Nhiệt lợng thực bếp :Q'3= 1,1Q2 (0,25 ®iĨm)
<=> m3C3 (t'-21,1) = 1,1t(m1C1+m2C2) (0,25
®iĨm) => t' =
3
3
2
1 ) 21,2
( ,
C m
C m C
m C m
t
(0,25 ®iĨm)
thay số giải ta đợc : t' 174,740C (0,5 điểm)
c Nhiệt lợng thỏi đá thu vào để nóng chảy 00C :
Q = m= 3,4.105.0,1= 34000J (0,25 ®iĨm)
Nhiệt lợng hệ thống thau nhôm, nớc thỏi đồng tỏa để giảm nhiệt độ từ 21,20C
-> 00C lµ
Q' = (m1C1+m2C2+m3C3)(21,2 - )
(0,25 ®iĨm)
Thay số ta đợc : Q' = 189019J (0,25 điểm)
Nhận xét Q'> Q => nớc đá tan hết (0,25 điểm)
- Gọi t'' nhiệt độ cuối hệ thống ( sau nớc đá tan hết) (0,25 điểm)
Nhiệt lợng thừa lại dùng cho c ả hệ thống để tăng nhiệt độ từ 00C ->t'' là:
Q' - Q = [m1C1+(m2+m)C2+m3C3] t''
(3)Trong m lợng nớc đá tan thành nớc; m = 0,1kg => t''=
3 2
1
1 ( )
'
C m C m m C m
Q Q
(0,25 điểm) Thay số giải ta đợc t'' 16,60C (0,25 điểm)
Bài : (5 điểm)
Giin tr ca dây nhôm dây đồng lần lợt R1 R2 với
R1 =
1 1
S l
(1) (0,5 ®iÓm) R2=
2
2 S
l
(2) (0,5 điểm) Lấy (1) chia (2) ta đợc :
2 2
1 . .
S S l l R
R
(1 ®iĨm)
thay l2=3l1; d 2=2
1
d => S1=4S2 ;1 2,8.108m; 2 1,7.108m; R1=3 (2
®iĨm) ta cã:
4 ,
7 ,
10 ,
10 ,
2 1
8
S S l l R
=> R2=22,7() (1