c) Neáu tieáp tuïc boû vaøo thau nöôùc moät thoûi nöôùc ñaù coù khoái löôïng 100g ôû 0 o C. Nöôùc ñaù coù tan heát khoâng? Tìm nhieät ñoä cuoái cuøng cuûa heä thoáng hoaëc löôïng nöôùc ñ[r]
(1)PH
ÒNG GD – ĐT HUYỆN ĐỨC CƠ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học: 2009- 2010
MƠN THI : VẬT LÍ
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề)
ĐỀ BÀI:
(Đề gồm có 05 câu)
Bài 1: ( điểm) Một người xe máy từ A đến B cách 400m Nửa quãng đường
đầu xe đường nhựa với vận tốc không đổi v1, nửa quãng đường sau xe trên cát nên vận tốc
2 v v
Hãy xác định vận tốc v1, v2 cho sau phút người đến điểm B.
Bài 2:( điểm) Một thau nhơm có khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước 20oC.
a) Thả vào thau nước thỏi đồng có khối lượng 200g lấy lị Nước nóng đến 21,2oC Tìm nhiệt độ bếp lị? Biết nhiệt dung riêng nhơm, nước, đồng lần lượt c1 = 880J/kg.K, c2 = 4200J/kg.K, c3 = 380J/kg.K Bỏ qua tỏa nhiệt môi trường.
b) Thực trường hợp này, nhiệt lượng tỏa 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 0oC. 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 = 3,4.105J/kg.
Bài 3:( điểm ) Cho mạch điện hình vẽ Đặt vào A B hiệu điện UAB = 50V hiệu điện hai điểm C, D UCD
= 30V cường độ dòng điện I2 qua R2 0,5A Đặt hiệu điện thế 30V vào CD hiệu điện hai điểm A, B 10V Xác định R1, R2 R3.
Bài 4: ( điểm) Trên quạt điện có ghi 220 V – 60W Điện trở cuộn dây trong quạt 40 .
a) Tính hiệu suất quạt điện.
b) Tính nhiệt lượng tỏa quạt chạy liên tục 10 giờ.
c) Nếu chẳng may quạt bị vướng không quay Tính cơng suất tỏa nhiệt trên quạt.
Bài 5:( điểm) Cho hai gương M, N hai điểm A, B hình vẽ Hãy vẽ caùc tia
sáng xuất phát từ A phản xạ hai gương đến B hai trường hợp. a) Đến gương M trước.
b) Đến gương N trước.
R1 A
B D
C R2
R3
*B N *A
(2)PH
ÒNG GD – ĐT HUYỆN ĐỨC CƠ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2009 – 2010
-ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM
Mơn : VẬT LÍ
Bài Nội Dung Điểm
Bài 1: (2 đ)
Bài: (3 đ)
Tóm tắt: SAB= 400m
V1 ; v2=
2
v t = phút= 60s
tính v1? V2 ? Giaûi:
Thời gian nửa quãng đường đầu là: 2.1 AB S t
v
Thời gian nửa quãng đường sau là: 2 AB S t
v
Vận tốc trung bình người xe đạp quãng đường là:
1
1 2
1
2 400 20
60
2
AB AB
AB AB
S S v v
v
S S
t t v v
v v
Hay 3v1v2 = 10(v1 + v2) (1) Maø
1 2 v v
v1 = 2v2 (2)
Thay (2) vào (1), ta được: 6v22 = 10(2v2 + v2) v2 = (loại)
v2 = v1 = 10 Vậy v1 = 10m/s v2 = 5m/s
Bài 2: Tóm tắt: m1= 0,5 kg m2 = kg
m3 = 200g = 0,2kg t1= 20oC
t2= 21,2oC a) t ?
b) Hhp= 10% t’?
c) m4= 100g = 0,1kg t” ?
0,25 ñ 0,25 ñ 1.5 ñ
(3)Giaûi:
Gọi m1, m2, m3 khối lượng thau nhôm, nước, đồng t nhiệt độ bếp lò nhiệt độ ban đầu thỏi đồng a) Nhiệt lượng thau nhôm nhận vào để tăng nhiệt độ từ t1 = 20oC đến t2 = 21,2oC là:
Q1 = m1c1(t2 – t1)
Nhiệt lượng nước nhận vào để tăng nhiệt độ từ t1 = 20oC đến t2 = 21,2oC:
Q2 = m2c2(t2 – t1)
Nhiệt lượng thỏi đồng tỏa để hạ từ nhiệt độ t đến nhiệt độ t2 là: Q3 = m3c3(t’ – t2)
Vì bỏ qua tỏa nhiệt mơi trường nên theo phương trình cân nhiệt ta có:
Q3 = Q1 + Q2
m3c3(t – t2) = (m1c1 + m2c2)(t2 – t1)
t =
1 2
2 3
(m c + m c )(t t ) + t m c
=
o o
o (0,5 880 + 4200)(21,2 20 ) + 21,2
0,2 380
160,78oC
Vậy nhiệt độ ban đầu bếp lò 160,78oC
b) Thực tế, có tỏa nhiệt mơi trường nên phương trình cân nhiệt viết lại:
Q3 – 10%(Q1 + Q2) = Q1 + Q2
Q3 = 1,1(Q1 + Q2)
Hay m3c3(t’ – t2) = 1,1(m1c1 + m2c2)(t2 – t1)
t’ =
1 2
2 3
1,1.(m c + m c )(t t ) + t m c
t’ =
o o
o 1,1.(0,5 880 + 4200)(21,2 20 ) + 21,2
0,2 380 174,74oC
c) Nhiệt lượng 100g nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn 0oC:
Q4 = m4 = 0,1 3,4.105 = 34000(J)
Nhiệt lượng hệ thống gồm thau nhôm, nước, thỏi đồng tỏa để giảm từ 21,2oC xuống 0oC:
Q’ = (m1c1 + m2c2 + m3c3)(21,2 – 0)
= (0,5 880 + 4200 + 0,2 380) 21,2 = 189019(J) Do Q4 < Q’ nên thỏi nước đá tan hết hệ thống nâng lên đến nhiệt độ t”
Nhiệt lượng thừa lại dùng cho hệ thống tăng nhiệt độ từ 0oC đến t”:
Q” = Q’ – Q4 = 189019 – 34000 = 155019(J) Mặt khác
Q” = [m1c1 + (m2 + m4)c2 + m3c3](t” – 0)
0,5 ñ
0,5 ñ
0,5 ñ 0,5 ñ 0,25 ñ
0,25 đ
(4)Bài:3 (2 đ)
Bài:4 ( đ)
t”= 1 4 3
Q"
m c + m + m c + m c =
155019
0,5 880 + + 0,1 4200 + 0,2 380 16,6oC Vậy nhiệt độ cuối hệ thống 16,6oC.
Bài 3: Tóm tắt:
UAB =50V UCD= 30V I2 =0,5A U’AB =10V U’CD= 30V R1? R2 ? R3?
Giải: Khi đặt hiệu điện vào A B
Ta có sơ đồ mạch điện (R2ntR3)//R1 UCD = 30V U3 = 30V
I2 = 0,5A I23 = I3 = 0,5A Suy 3 30 60( ) 0,5 U R I
Mặt khác: U2 = U23 – U3 = UAB – U3 = 50 – 30 = 20(V)
2 2 20 40( ) 0,5 U R I
Khi đặt hiệu điện vào C D
Ta có sơ đồ mạch điện (R1ntR2)//R3 U1 = 10V
' U
= UCD' – U
1 = 30 – 10 = 20(V)
' ' 2 20 40 U I R = 0,5(A) 1 10 20( ) 0,5 U R I
Vaäy R1 = 20, R2 = 40, R3 = 60
Bài 4:
Tóm tắt: U = 220V P = 60W R = 40 Tính a) H% ?
(5)Bài 5: (đ)
a) Tính hiệu suất quạt điện Cường độ dịng điện định mức quạt: Ta có: P =U.I I =
P U =
60
0, 273 220 A
Công suất tỏa nhiệt quạt: Pn =I2.R = 0,2732 40 = 2,98 W
Công suất có ích quạt: Pi = P – Pn =60 – 2,98 = 57,02 W
Hiệu suất quạt là: H =
57,02
.100% 100% 95% 60
i
P
P
b) Nhiệt lượng tỏa quạt chạy liên tục 10 giờ: Ta có: Q =I2.R.t = P
n t = 2,98.10 60 60= 107280 (J)
c)Khi cánh quạt bị vướng khơng quay quạt điện trở có độ lớn 40
Lúc cơng suất tỏa nhiệt quạt là: P=
2 2202
1210 40
U
W R
Baøi 5:
a) - Chọn A’ đối xứng A qua M - Chọn B’ đối xứng B qua N - Nối A’B’ cắt M, N I, J - AIJB tia cần vẽ
b) - Chọn A’ đối xứng A qua N - Chọn B’ đối xứng B qua M - Nối A’B’ cắt M, N I, J - AIJB tia cần vẽ
0,25 ñ 0,25 ñ 0,25 ñ 0,5 ñ 0,5 ñ
0,5 ñ
0,5 ñ
Ghi :
- Nếu học sinh giải theo cách khác mà kết cho điểm tối đa theo hướng dẫn cho điểm tương ứng trên.
(6)