Do nhiệt độ của nhiệt lượng kế thấp hơn nhiệt độ phòng nên hơi nước trong không khí tiếp xúc với bình trở thành hơi bão hòa và ngưng tụ ở thành bình.[r]
(1)PHÒNG GD – ĐT PHÙ MỸ ĐỀ, ĐỀ XUẤT THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN TRƯỜNG THCS TT BÌNH DƯƠNG NĂM HỌC: 2011 -2012
- Môn : Vật Lý Lớp
Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 06 /10 / 2011 Câu 1: (4 điểm)
Trên đại lộ có đồn xe diễu hành, khoảng cách xe Một cảnh sát giao thông xe mô tô chiều với đoàn xe, nhận thấy xe có vận tốc v1 = 32 km / h
thì sau t1 = 15s xe lại vượt qua anh, vận tốc xe anh v2 = 40 km / h
sau t2 = 25s anh lại vượt qua xe đoàn Hãy xác định vận tốc đoàn xe
khoảng cách xe đoàn Câu 2: (4 điểm)
Một học sinh dùng nhiệt lượng kế đồng có khối lượng M = 0, 2kg để pha m = 0, kg nước nhằm đạt nhiệt độ cuối t = 150C Học sinh rót vào nhiệt lượng kế m
1 gam
nước nhiệt độ t1 = 320C thả vào m2 gam nước đá nhiệt độ
t2 = – 60C
1 Xác định m1 ; m2
2 Khi tính tốn học sinh khơng ý rằng, nước đá tan, mặt nhiệt lượng kế có nước bám vào, nhiệt độ cuối nước 17,20C Hãy giải
thích nước đâu bám mặt nhiệt lượng kế tính khối lượng nước bám vào mặt nhiệt lượng kế.Biết nhiệt dung riêng đồng, nước, nước đá tương ứng là: c = 400 J / kg.K ; c1 = 4200 J / kg.K ;
c2 = 2100 J / kg.K Nhiệt nóng chảy nước đá λ = 335 000 J/ kg ; nhiệt hoá
nước 17,20C là: L = 460 000 J/ kg
Câu 3: (4 điểm)
Cho mạch điện hình vẽ Hiệu điện hai điểm BD khơng đổi Khi mở đóng khóa K , vơn kế mạch hai giá trị U1 = 6V U2 =10V
Tính hiệu điện hai đầu BD Vơn kế có điện trở lớn so với R
Câu : (4điểm)
Nêu phương án thực nghiệm xác định điện trở ampe kế Dụng cụ gồm : nguồn điện có hiệu điện khơng đổi , ampe kế cần xác định điện trở , điện trở R0 biết
giá trị biến trở chạy Rb có điện trở tồn phần lớn R0 , hai công tắc điện K1 K2 ,
số dây dẫn đủ dùng Các công tắc điện dây dẫn có điện trở khơng đáng kể Chú ý : Không mắc ampe kế trực tiếp vào nguồn
Câu 5: (4 điểm)
Hai gương phẳng giống ghép chung theo cạnh tạo thành góc α hình vẽ cho OM = OM Trong khoảng
giữa hai gương, gần O có điểm sáng S
Biết tia sáng từ S đập vng góc vào G1 sau phản xạ
G1 đập vào G2 sau phản xạ G2 lại đập vào G1 phản
xạ G1 lần Tia phản xạ cuối vng góc với
M1 M2 Tính góc α
R K
R0 2R
V o
B C Do
M2 ////////////////////////// ///
S (G 1)
(G 2) O
M1
(2)ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Câu 1: (4 điểm)
Gọi v vận tốc đoàn xe
- Khi mơ tơ với vận tốc v1 thời gian t1 xe nhiều xe mô tô đoạn
đường khoảng cách l hai xe:
l = v t1 – v1 t1 (1) (1 điểm)
- Tương tự mô tô với vận tốc v2 > v thời gian t2 , xe mơ tô quãng
đường lớn quãng đường xe con l là:
l = v2 t2 – v t2 (2) (1 điểm)
Từ hai phương trình (1) ( ) ta suy :
v t1 – v1 t1 = v2 t2 – v t2 ⇔ v ( t1 + t2 ) = v1 t1 + v2 t2
⇒ v = v1.tt1+v2.t2
1+t2 =
32.15
3600+40 25 3600 15
3600+ 25 3600
=
1480 3600 40 3600
= 148040 = 37 km /h (1
điểm)
Thay v = v1.tt1+v2.t2
1+t2 vào (1 ) ta có
l = v t1 - v1 t1 =
v1.t1+v2.t2
t1+t2 t
1 - v1 t1 =
v1.t1.t1+v2.t2.t2
t1+t2
−v.t1.t1+v1.t1.t2
t1+t2
⇒ l = (v2− vt 1).t1.t2
1+t2
= (40−32)km/h.(15s.25s)
15s+25s =
8 km/h.375s
40s =
8000m
3600s 375s
40s 21 m/s
(1 điểm) Câu 2: (4 điểm)
1 Nhiệt lượng toả nhiệt lượng kế m gam nước để hạ nhiệt độ từ t1 đến t là:
Q1 = ( cM + c1m1 ) ( t – t1) = ( 80 + 4200 m1).17 ( 0, điểm)
Nhiệt lượng thu vào m2 gam nước đá để tang nhiệt độ từ nhiệt độ t2 đến t là:
Q2 = c2m2 t2 + λ m2 + c1m2 t = m2 (c2 t2 + λ + c1 t) ( 0, điểm)
= m2 (2100.6 + 335000 + 4200 15) = 410600 m2
Theo phương trình cân nhiệt ta có ( 80 + 4200 m1).17 = 410600 m2 (1)
Theo đề ta có: m2 + m1 = 0,3 (2) ( 0, điểm)
Giải hệ phương trình (1) (2) ta m1 0,253 kg ; m2 0,047 kg ( 0, điểm)
2 Do nhiệt độ nhiệt lượng kế thấp nhiệt độ phịng nên nước khơng khí tiếp xúc với bình trở thành bão hịa ngưng tụ thành bình ( 0, điểm)
Nhiệt lượng toả nước ngưng tụ thành bình là:
Q3 = L m3 Nhiệt lượng làm nhiệt lượng kế nước chứa tăng thêm nhiệt độ
Δ t = t’ – t = 17,2 – 15 = 2,2 0C ( 0, điểm)
Nhiệt lượng thu vào nhiệt lượng kế nước chứa nhiệt lượng kế là: Q4 = ( cM + c1m) Δ t ( 0, điểm)
Ta có phương trình cân nhiệt L m3 = ( cM + c1m) Δ t
Suy : m3 =
( cM + c1m)Δ t
L =
( 80+0,3 4200) 2,2
2460000 1,2 gam ( 0, điểm)
Câu 3: (4 điểm)
- Khi khóa K mở, vơn kế có điện trở lớn nên khơng có dịng điện chạy qua vơn kế Mạch điện mắc là: ( R0 nối tiếp 2R)
(3)R0 =
2 RUBC UBD−UBC =
2 RU1
U − U1 (1) Với UBD không đổi U (0, 75 điểm)
- Khi khóa K đóng, mạch điện mắc : [ R0 nt ( 2R // R )]
UBD
UBC =
2
3.R+R0
R0
⇒ R0 =
2 RU2
U −U2 (2) (0, 75 điểm) Từ (1) (2) ta có U − U2 RU1
1 =
2 RU2
U −U2 (0, 75 điểm)
Suy U =
4
3.U1U2
2U1−2
3U2
(0, điểm)
thay số ta có U =
4 3.6 10 6−2
3 10
= 15 V (0, điểm)
Câu : ( điểm)
- Bố trí mạch điện hình vẽ : (0, điểm)
- Bước : Chỉ đóng K1 : số ampe kế I1 (0, điểm)
Ta có : U = I1 ( RA + R0 ) (1) (0, điểm)
- Bước : Chỉ đóng K2 dịch chuyển chạy để ampe kế
I1 Khi phần biến trở tham gia vào mạch điện có giá trị R0
(0, điểm)
- Bước : Giữ nguyên vị trí chạy biến trở bước đóng Cả K1 K2 , số ampe kế I2 (0, điểm)
Ta có : U = I2 (RA +
0
2
R
) ( 2) (0, điểm)
- Từ (1) (2) suy : RA =
1 2
(2 )
2( )
I I R I I
(1,0 điểm)
Câu 5: (4 điểm)
- Vẽ tia SI vng góc gương G1
- Tia phản xạI1SI2 đập vào (G2)
- Dựng pháp tuyến I2N1 , vẽ tia phản xạ I2I3
- Dựng pháp tuyến I3N2 tia phản xạ I2I3
đập vào (G1) cho tia phản xạ cuối I3K (1 điểm)
Dễ thấy góc I1I2N = α (góc có cạnh tương ứng vng góc g) (0, điểm)
Suy I1I2I3 = α (0, điểm)
Theo định luật phản xạ ánh sáng ta có
Góc KI3M1 = góc I2I3O = 900– α suy góc I3M1K = α (0, điểm)
Vì tam giác M1OM cân O suy α + α + α = α = 180 suy α = 36
(1 điểm) Vẽ hình cho (0, điểm)
(Mọi cách giải khác đúng, lập luận chặt chẽ cho điểm tối đa)
/////////////////////////////S .
(4)