Đổ vào nhiệt lượng kế một khối lượng nước nóng m thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 6oC, đổ tiếp thêm một lượng nước m như trước thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thê[r]
(1)UBND THỊ Xà CHÍ LINH PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2012-2013 Môn Vật lý (Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề) ĐỀ BÀI Câu 1(1,5điểm) : Dùng lực kế đo trọng lượng vật nhúng chìm dầu thấy lực kế 5N, nhúng chìm nước thấy lực kế 4N Tính trọng lượng riêng vật biết trọng lượng riêng nước là 104N/m3; dầu là 8.103N/m3 Câu 2(2điểm) : Cho mạch điện hình vẽ R1=4 Ω ; R2=15 Ω ; R3=10 Ω ; R4=7,5 Ω ; R5=30 Ω Điện trở dây nối, khóa K và am pe kế không đáng kể Hiệu điện U giữ không đổi Khi đóng khóa K am pe kế 1A Hãy xác định số am pe kế K mở? R4 U R1 A R2 R3 R5 K Câu 3(2,5điểm): Cho mạch điện hình vẽ : R1=2 Ω ; R2=4 Ω ; R4=6 Ω ; R5=4 Ω ; R3 là biến trở Hiệu điện hai điểm AB giữ không đổi 32V a Xác định giá trị R3 để cường độ dòng điện qua R5 là 0A b Xác định giá trị R3 để cường độ dòng điện qua R5 là 0,5A R1 R2 C A B R5 R3 R4 D Câu 4(2điểm) : Trên giá quang học người ta đặt cây nến cháy và màn hứng ảnh cách 54 cm Giữa nến và màn hứng ảnh đặt thấu kính hội tụ có tiêu cự f=12cm Di chuyển thấu kính người ta thấy có vị trí nến cho ảnh rõ nét trên màn hứng ảnh Tìm các vị trí đó Câu 5(2điểm) : Một nhiệt lượng kế ban đầu không chứa gì có nhiệt độ to Đổ vào nhiệt lượng kế khối lượng nước nóng m thì thấy nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm 6oC, đổ tiếp thêm lượng nước m trước thì thấy nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm 4oC Hỏi đổ thêm khối lượng nước m trên thì nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm bao nhiêu độ nữa? Hết Họ và tên thí sinh : ………………………………… Số báo danh :…………… Chữ ký giám thị :…………………… Chữ ký giám thị :…………………… Đáp án – biểu điểm chấm môn Vật lý (2) C©u C©u (1,5®) C©u (2®) Néi dung Gäi Träng lîng cña vËt ë ngoµi kh«ng khÝ lµ P Träng lîng cña vËt nhóng dÇu lµ P1 Lùc ®Èy cña dÇu lªn vËt lµ F1 Träng lîng cña vËt nhóng níc lµ P2 Lùc ®Èy cña níc lªn vËt lµ F2 Ta cã : P1=P-F1= P=F1+5 (1) P2=P-F2=4 P=F2+4 (2) Tõ vµ cã : F1+5=F2+4 hay d1V+5=d2V+4 VËy thÓ tÝch cña vËt V=1/(d2-d1)= 1/(10000-8000)=1/2000 m3 Träng lîng cña vËt P=8000/2000 +5=9N Träng lîng riªng cña vËt lµ d=P/V= 9.2000=18000N/m3 K đóng: {[ R nt ( R // R3 ) // R5 ] ntR } R R 15 10 R23= = =6 Ω R2+ R3 15+10 §iÓm 0.25 0.25 0.5 0.5 0.25 R123 =R1 + R23=4+6=10 Ω I R5 30 Cã = = =3 ⇒ I 1=3 I 5=3 1=3 A I R 123 10 I =I + I 5=1+3=4 A U=IR4+I5R5=4.7,5+1.30=60V K më : [ R1 // ( R5 ntR ) ] ntR ntR R (R + R ) 40 40 R135 = = = Ω R + R + R 44 11 Cã : 40 187 , Rtm =R135 + R2 + R4 = + 15+7,5= Ω 11 11 U 60.11 I Rtm 187,5 =3,52A 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 40 12,8V 11 U1 12,8 IA 0,32 A R3 R5 10 30 Tóm tắt R1=2 Ω R2=4 Ω R4=6 Ω R5=4 Ω U=32V a I5=0A; R3=? b I5=0,5A; R3=? U1 IR135 3,52 C©u (2,5đ) Bài giải a I5=0 I1=I2; I3=I4 và U1=U3; U2=U4 hay I1R1=I3R3; I2R2=I4R4 Từ các phương trình trên ta có : R R3 R R = ⇒ R3= = =3 (Ω) R R4 R2 0,25 0,25 R1 I1 I2 R2 C I5 A B R5 R3 I4 I3 D R4 0,25 (3) C©u (2đ) b TH1:Dòng điện có chiều từ C đến D Ta có I2R2=I5R5+I4R4 4I2=0,5.4+6I4 I2=0,5+1,5I4 (1) Tại nút C ta có : I1-I2=0,5A thay vào có : I1=1,5I4+1 (2) Mặt khác : I1R1+I2R2=32V thay và vào ta có: (1,5I4+1).2+(1,5I4+0,5).4=32 3I4+2+6I4+2=32 9I4=36 I4=4A Ta có U3=U-I4R4=32-4.6=8(V) Tại nút D ta có : I3=I4-I5=4-0,5=3,5 (A) U3 ≈ 2,3(Ω) giá trị R3 lúc này là : R3= = I 3,5 TH2: Dòng điện có chiều từ D đến C Phương trình dòng điện C: U U1 32 U1 U1 0,5 0,5 2 I2 = I1+ I5 hay Giải ta U1 =11V => U3 =U1 –U5 = 9V U4 = 32- = 23 V 23 I ( A) Phương trình dòng điện C: I3 =I4 +I5 I3 = 23/6+ 0,5 = 26/6A U 54 R3 2,1 I 26 26 Tóm tắt f=12cm d1=? d2=? Bài giải Ảnh hứng trên màn nên là ảnh thật Sự tạo ảnh thể hình vẽ : Trong đó AB là nến; A’B’ là ảnh B 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 I F A 0,25 0,25 A’ F’ O B’ Δ OAB Δ OA’B’ AB OA h d ⇒ ' '= ⇒ '= ' (1) ' A B OA h d Δ FA’B’ (có OI=AB) Ta có Δ FOI OI OF h f ⇒ ' '= ' ⇒ '= ' (2) A B FA h d −f Từ và ta có 0,25 Ta có 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 (4) C©u (2®) d f = ' ⇒ dd' −df =d ' f (3) ' d d −f Theo bài ta có d +d ' =54 (cm)⇒ d ' =54 −d Thay vào ta có phương trình : d2-54d+648=0 Giải phương trình ta nghiệm d1=18cm; d2=36cm Hai nghiệm trên thỏa mãn điều kiện 0<d<42 Vậy có vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn hứng ảnh là thấu kính cách nến 18 cm 36 cm Gäi qk lµ nhiÖt dung cña nhiÖt lîng kÕ qm là nhiệt dung khối lợng nớc m, t là nhiệt độ nớc nóng Khi đổ khối lợng nớc nóng m vào nhiệt lợng kế có: 6qk=qm[t-(to+6)] (1) đổ t iếp lợng nớc m ta có: 4(qk+qm)=qm[t-(to+6+4)] (2) đổ lợng nớc m lần thứ ta có: t(qk+2qm)=qm[t-(to+6+4+ t)] (3) Trừ phơng trình cho phơng trình ta đợc : 2qk-4qm=4qm qk=4qm (4) Trừ phơng trình cho phơng trình và thay qk=4qm ta đợc 20qm- t.6qm=qm t 20 ⇒ Δt = ≈ 2, 86 o C Vậy nhiệt độ nhiệt lợng kế tăng thêm 2,86oC 0,25 0.25 0.25 0.25 0.5 0.5 0.25 Ghi chú : Trong tất các bài trên học sinh làm cách khác, đúng cho đủ điểm (5)