b) Biết cường độ dòng điện lớn nhất mà dây này có thể chịu được là 1,5ª. Hỏi có thể đặt hai đầu dây dẫn cố định của biến trở một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để biến trở không bị [r]
(1)ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP THCS Năm học 2010-2011
Môn thi: Vật lý
Thời gian làm bài: 150 phút (Khơng tính thời gian giao đề)
Câu 1 (3 điểm )
a) Một dây dẫn đồng chất, tiết diện có chiều dài l có điện trở R Nếu gập đơi dây dẫn điện trở dây dẫn có chiều dài 2I bao nhiêu?
b) Nếu dây dẫn gập làm bốn điện trở dây bao nhiêu?
Câu 2. (2,5 điểm)
Người ta cho vịi nước nóng 700C vịi nước lạnh 100C đồng thời chảy
vào bể có sẵn 100kg nước nhiệt độ 60 0C Hỏi phải mở hai vịi thì
thu nước có nhiệt độ 450C Cho biết lưu lượng vòi 20kg/phút.
Câu (5 điểm )
Giữa hai điểm mạch điện có hai điện trở R1 R2 mắc song song nối tiếp với điện trở R3 = 6 Điện trở R1 nhỏ R2 có giá trị
R1 = 6 Biết công suất tiêu thụ R2 12W
Tính R2 , biết hiệu điện hai đầu đoạn mạch 30V
Câu 4. (2,5 điểm)
Một biến trở chạy có điện trở lớn 40 Dây điện trở biến trở dây hợp kim nicrơm có tiết diện 0,5mm2 và quấn sung quanh lõi sứ
trịn có đường kính 2cm
a) Tính số vòng dây biến trở này?
b) Biết cường độ dịng điện lớn mà dây chịu 1,5ª Hỏi đặt hai đầu dây dẫn cố định biến trở hiệu điện lớn để biến trở không bị hỏng?
Câu 6 (7 điểm)
Một chậu nhơm có khối lượng 0,5kgđựng 2kg nước 200C
a) Thả vào chậu nhơm thỏi đồng có khối lượng 200g lấy lị Nước nóng đến 21,20C Tìm nhiệt độ bếp lị? Biết nhiệt dung riêng nhôm, nước và
của đồng là: c1=880 J/kg.K ; c2=4200 J/kg.K ; c3= 380J/kg.K Bỏ qua tỏa nhiệt môi trường
b) Thực trường hợp nhiệt lượng tỏa môi trường 10% nhiệt lượng cung cấp cho chậu nước Tìm nhiệt độ thực bếp lò
c) Nếu tiếp tục bỏ vào chậu nước thỏi nước đá có khối lượng 100g 0C.
Nước đá có tan hết khơng? Tìm nhiệt độ cuối hệ thống lượng nước đá cịn sót lại khơng tan hết? Biết nhiệt nóng chảy nước đá
kg J/ 10 14 ,
3
………Hết………
(2)THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP THCS Năm học 2010-2011
Môn thi: Vật lý
Thời gian làm bài: 150 phút (Khơng tính thời gian giao đề)
Câu Nội dung kiến thức cần đạt Thangđiểm
Câu
a) Từ công thức R= ;
S l
gập đơi dây dẫn chiều dài giảm nửa tiết diện tăng lên gấp đôi
Vậy điện trở dây dẫn là: R1 =
S l S
l
4
2 , R2 4
R
Vậy điện trở dây dẫn giảm lần
b) Khi gập làm dây dẫn chiều dài giảm lần tiết diện dây dẫn tăng lên lần Vậy điện trở dây dẫn là:
R2 =
S l S
l
16
4 , R2 16
R
Vậy điện trở dây dẫn giảm 16 lần
0,25 0,5 0,25 0,25 0,5
0,5 0,5 0,25
Câu2
Vì lưu lượng hai vịi chảy nên khối lượng hai loại nước xả vào bể Gọi khối lượng loại nước m(kg)
Ta có: m.c(70 – 45) + 100.c (60 – 45) = m.c (45 - 10)
25.m + 1500 = 35.m 10m = 1500
m= 150010 = 150 (kg)
Thời gian mở hai vòi là: t = 7,5 20 15
(phút)
0,25 0,5 0,5 0,25 0,5
(3)Câu
Điện trở tương đương R1 R2là: Rtđ =
2 2 6 R R R R R R
Cường độ dịng điện chạy qua mạch chính:
I =
) ( , 36 12 ) ( 30 6 30 2 2 2 R R R R R R R R U tđ
Cường độ dòng điện qua R2:
I2 = I 3
15 6 ) ( , 2 2 2 1
R R R
R R
R R
Công suất tiêu thụ điện trở R2: P = R2I22 = R2(
2 ) 15 R
Theo giả thiết P2 =12W, ta có phương trình R2(
2 ) 15
R = 12 4R
2- 51R2 +36 =
Giải phương trình ta có hai nghiệm: R2 = 12 R2= 0,75 Vì R2 >R1 nên ta lấy nghiệm R2 = 12
0,5 1 0,5 0,5 0,5 Câu
a) Từ công thức: R=
S l
Chiều dài dây điện trở biến trở là:
6 10 , 10 , 40 S R
l = 18,18m
Chiều dài vòng dây chu vi lõi sứ: ) ( 10 28 , 10 14 ,
2
' d cm
l
Số vòng dây quấn lõi sứ là:
) ( , 289 10 28 , 18 , 18 ' vòng l l
n
b) Hiệu điện lớn là: U= I.R = 1,5.40 = 60 (V)
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu
a) Gọi t0C nhiệt độ bếp lò, nhiệt độ ban đầu thỏi đồng
Nhiệt lượng chậu nhôm nhận để tăng từ t1= 200C đến t2= 21,2
0C
Q1= m1c1( t2- t1) (m1 khối lượng chậu nhôm)
Nhiệt lượng nước nhận để tăng từ t1=200C đến t2 = 21,20C Q2=m2.c2.(t2 t1) ( m2 khối lượng nước)
Nhiệt lượng khối đồng tỏa để hạ từ t1= 200C đến t2 = 21,20C : Q3=m3.c3.(t0C t2) (m3là khối lượng thỏi đồng)
Do khơng có tỏa nhiệt mơi trường sung quanh nên theo phương trình cân nhiệt ta có
2 Q Q Q
=> ( 2)
3
3 c t C t
m = (m1.C1m2C2).(t2 t1)
(4)380 , , 21 380 , ) 20 , 21 )( 4200 880 , ( ) )( ( 3 3 2
0
C m t C m t t C m C m C t
=> t0C 232,160C
b) Thực tế có tỏa nhiệt mơi trường nên phương trình cân nhiệt viết lại :
2
3 10%(Q Q ) Q Q
Q
) ( , ) %(
110 2
3 Q Q Q Q
Q
Hay m3C3.(t t2) 1,1.(m1.C1m2.C2).(t2 t1)
380 , , 21 380 , ) 20 , 21 )( 4200 880 , ( , ) )( ( , 3 3 2
1
C m t C m t t C m C m t
t2= 252,320C
c) Nhiệt lượng thỏi đá thu vào để nóng chảy hồn tồn 00C :
Q= .m = 3,13.105.0,1 = 34000J
Nhiệt lượng hệ thồng gồm chậu nhôm, nước , thỏi đồng tỏa để giảm từ 21,2 0C xuống 00C :
) , 21 )( ( 1 1 2 2 3 3
'
mC m C m C
Q
= ( 0,5.880+2.4200+0,2.380) 21,2 = 189019 J
Do Q > Q' nên nước đá tan hết hệ thống dâng lên đến độ t''
tính : ''
3 2 1
' Q [m.C (m m).C m C ].t
Q
Q
Nhiệt lượng thừa lại dùng cho hệ thống tăng nhiệt độ từ 00C đến t'' C C m C m m C m Q t 3 2 1
'' 16,6