Đang tải... (xem toàn văn)
Hãy chỉ ra phơng án xác định nhiệt dung riêng của một chất lỏng bằng các dụng cụ : nớc đã biết nhiệt dung riêng Cn, nhiệt lợng kế đã biết nhiệt dung riêng Ck, nhiệt kế, c©n, bé qu¶ c©n, [r]
(1)Phßng gd & ®t s«ng l« Trờng thcs đôn nhân đề thi khảo sát học sinh giỏi vòng II M«n : VËt lÝ N¨m häc : 2011 – 2012 Thêi gian lµm bµi 120 phót (kh«ng kÓ thêi gian giao đề) C©u Một ôtô chuyển động thẳng với vận tốc 72 km/h, chạy cùng chiều với xe tải chuyển động với vận tốc 54 km/h a Tính vận tốc ôtô xe tải b Lúc còn phía sau xe tải 15m, ngời lái xe ôtô lấn tuyến sang trái để vợt xe tải thì thÊy phÝa tríc cã mét chiÕc xe cøu th¬ng ch¹y ngîc chiÒu víi vËn tèc 90km/h Hỏi khoảng cách ngắn ôtô và xe cứu thơng phải là bao nhiêu để ôtô vợt mặt xe tải an toàn? Biết để đợc an toàn ôtô đợc gặp xe cứu thơng ôtô qua khái xe t¶i 20 m C©u Mét khèi gç h×nh hép ch÷ nhËt tiÕt diÖn S = 40 cm cao h = 10 cm Cã khèi lîng m = 160 g a Th¶ khèi gç vµo níc.T×m chiÒu cao cña phÇn gç næi trªn mÆt níc Cho khèi lîng riªng cña níc lµ D0 = 1000 Kg/m3 b Bây khối gỗ đợc khoét lỗ hình trụ có tiết diện S = cm2, sâu h và lÊp ®Çy ch× cã khèi lîng riªng D2 = 11300 kg/m3 th¶ vµo níc ngêi ta thÊy mùc nớc với mặt trên khối gỗ Tìm độ sâu h lỗ C©u Một xà đồng chất tiết diện Khối lợng 20 kg, chiều dài 3m Tì hai đầu lên hai tờng Một ngời có khối lợng 75 kg đứng cách đầu xà 2m Xác định xem têng chÞu t¸c dông mét lùc b»ng bao nhiªu? Câu 4.(2 điểm) Trong bình đồng khối lợng m1 = 400g có chứa m2 = 500g nớc cùng nhiệt độ t1 = 400C Thả vào đó mẩu nớc đá t3 = -100C Khi có cân nhiệt ta thấy còn sót lại m, = 75g nớc đá cha tan Xác định khối lợng ban đầu m3 nớc đá Cho NDR đồng là C1= 400J/kg.K, nhiệt dung riêng nớc là C2 = 4200 J/kg.K, nhiệt dung riêng nớc đá là C3 = 2100 J/kg.K, nhiệt nóng chảy chảy nớc đá là = 3,4.105 J/kg C©u Hãy phơng án xác định nhiệt dung riêng chất lỏng các dụng cụ : nớc (đã biết nhiệt dung riêng Cn), nhiệt lợng kế (đã biết nhiệt dung riêng Ck), nhiệt kế, c©n, bé qu¶ c©n, b×nh ®un vµ bÕp ®iÖn Xem chÊt láng kh«ng g©y mét t¸c dông hãa häc nµo kh¸c suèt thêi gian thÝ nghiÖm - HÕt Gi¸m thÞ kh«ng gi¶i thÝch g× thªm! hớng dẫn chấm đề khảo sát HSG vật lí năm học 2011-2012 C©u Nội dung kiến thức cần đạt a Gäi vËn tèc cña xe «t« vµ xe t¶i, xe cøu th¬ng lÇn lît lµ v1, v2, v3 Ta cã v1 = 72 km/h = 20 m/s, v2 = 54 km/h = 15 m/s v3 = 90 km/h = 25 m/s Vận tốc ôtô xe tải §iÓm 0,5 (2) (2,5®) v = v1 – v2 = 72 – 64 = 18 (km/h) = (m/s) b Thời gian để xe ôtô kịp và vợt trớc xe tải 20m là t = (15 : 5) + (20 : 5) = (s) Với thời gian đó, Ôtô đã chạy đợc đoạn đờng là S1 = v1.t = 20.7 = 140 (m) xe cứu thơng đã chạy đợc đờng là S3 = v3.t= 25 = 175 (m) Kho¶ng c¸ch ng¾n nhÊt gi÷a «t« vµ xe cøu th¬ng lµ S = S1 + S3 = 140 + 175 = 315 (m) x 0,5 0,25 0,25 0,5 h 0,25 S h h 0,5 P P FA (2®) FA a Khi khèi gç c©n b»ng níc th× träng lîng cña khèi gç c©n b»ng víi lùc ®Èy Acsimet Gäi x lµ phÇn khèi gç næi trªn mÆt níc, ta cã ⇒x = h - P = FA 10.m =10.D0.S.(h-x) m =6 cm D0 S 0,25 0,5 b Khèi gç sau khoÐt lç cã khèi lîng lµ m1 = m - m = D1.(S.h - S h) D1 m S h 0,5 Víi D1 lµ khèi lîng riªng cña gç: Khèi lîng m2 cña ch× lÊp vµo lµ: m2=D2 ΔS Δh Khèi lîng tæng céng cña khèi gç vµ ch× lóc nµy lµ M = m1 + m2 = m + (D2 - m ).S.h Sh V× khèi gç ngËp hoµn toµn níc nªn 10.M=10.D0.S.h 0,25 0,25 D S h −m ==> h = =5,5 cm m (D − ) ΔS S h F A A O G B F B 0,25 P1 (2®) C¸c lùc t¸c dông lªn xµ lµ - Lực đỡ FA, FB - Träng lîng cña xµ P = 10.20 = 200 (N) - Träng lîng cña ngêi P1 = 10.75 = 750 (N) Vì xà đồng chất tiết diện nên trọng tâm xà chính gi÷a xµ => GA = GB = 1,5 m Giả sử ngời đứng O cách A là OA = m §Ó tÝnh FB coi ®Çu A lµ ®iÓm tùa, ¸p dông quy t¾c c©n b»ng cña 0,25 0,5 (3) đòn bẩy có nhiều lực tác dụng ta có FB.AB = P.AG + P1.AO P AG+ P AO 200 1,5+750 => F B= = =600 (N) AB §Ó tÝnh FA coi ®Çu B lµ ®iÓm tùa, ¸p dông quy t¾c c©n b»ng cña đòn bẩy có nhiều lực tác dụng ta có FA.AB = P.GB + P1.OB 0,5 P GB+ P OB (2®) (1,5®) 200 1,5+750 1 => F A = = =350 (N) AB VËy mçi têng chÞu t¸c dông mét lùc lµ 600 (N) víi têng A vµ 350 (N) víi têng B Vì cân nhiệt còn 75 g nớc đá nên nhiệt độ cân b»ng lµ t = 00C Ph¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt Qtáa = Qthu vµo (m1C1 + m2C2)(t1 – t) = m3C3(t – t3) + (m3 – m,) (0,4.400 + 0,5.4200).40 = m3.2100.10 + 3,4.105.m3 – 0,075.3,4.105 m3 0,321 (kg) = 321 (g) Vậy khối lợng nớc đá lúc ban đầu là m3 = 321(g) - Dùng cân xác định khối lợng mk nhiệt lợng kế - Đổ chất lỏng vào nhiệt lợng kế, dùng cân xác định khối lợng m1 chất lỏng có nhiệt dung riêng C cần xác định, đo nhiệt độ t1 cña chÊt láng - Đun nớc đến nhiệt độ t2 rót vào nhiệt lợng kế (đã có chất lỏng đó) - Đo nhiệt độ cân nhiệt t, cân nhiệt lợng kế để xác định khối lợng nớc vừa đổ vào (m2) Khi cã c©n b»ng nhiÖt m2Cn.(t2 – t) = (mk.Ck + m1.C).(t –t1) Cn m2 (t2 t ) t t2 Suy C = m1 ( - mk.Ck) Chó ý - Các đáp số không đúng đơn vị, không có đơn vị bài 0,5 điểm - Nếu học sinh giải theo phơng pháp khác đúng thì đợc điểm tối đa - Nếu kết sai mà biểu thức thiết lập đúng cho 1/2 số điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 (4)