Mặt khác, do nhiệt toả ra một cách đều đặn nghĩa là thời gian đun càng lâu thì nhiệt toả ra càng lớn... c Hiệu điện thế giữa hai đầu R1..[r]
(1)PHÒNG GD& ĐT QUỲ CHÂU Trường THCS KỲ THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÝ Năm học: 2009 -2010 Thời gian:120Phút (Không kể thời gian chép đề) Câu1:(2,0diểm) Một bếp dầu đun sôi lít nước đựng ấm nhôm khối lượng m = 300g thì sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi Nếu dùng bếp trên để đun lít nước cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi ?(Biết nhiệt dung riêng nước và nhôm là c1 = 4200J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K Biết nhiệt bếp dầu cung cấp cách đặn Câu2:(3điểm) RV Cho mạch điện hình vẽ U1=180V ; R1=2000 ; R2=3000 V a) Khi mắc vôn kế có điện trở Rv song R2 R1 song với R1, vôn kế U1 = 60V.Hãy xác A C B định cườngđộ dòng điện qua các điện trở R1 và R2 b) Nếu mắc vôn kế song song với điện + U trở R2, vôn kế bao nhiêu ? Câu3: (2 điểm ) Hai vật xuất phát từ A và B cách 340m, Chuyển động cùng chiều theo hướng từ A đến B Vật thứ chyển động từ A với vận tốc V1, vật thứ chuyển V1 động từ B với V2= Biết sau 136giây thì vật gặp Tính vận tốc vật Câu 4( điểm): Cho mạch điện hình vẽ: R B R R x R3 A C U D + _ R1= 40 Ω , R2=70 Ω ; R3= 60 Ω Cường độ dòng điện mạch chính là 0,3A Hiệu điện hai đầu đoạn mạch : U = 22V 1) Cường độ dòng điện mạch rẽ ABD; ACD 2) Nếu điện trở Rx làm dây hợp kim dài m, đường kính 0,2mm Tính điện trở suất dây hợp kim đó?Mắc vôn kế B và C; cực dương (+) (2) vôn kế phải mắc với điểm nào? vôn kế bao nhiêu? ( biết Rv = ∞ bỏ qua dòng điện chạy qua nó) HƯỚNG DẪN CHẤM Câu1: Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lượng cần cung cấp cho nước và ấm nhôm hai lần đun, ta có: Q1 = ( m1 c 1+ m2 c ) Δt ; Q2= ( m1 c +m2 c ) Δt (0,5đ) (m1, m2 là khối lượng nước và ấm hai lần đun đầu) Mặt khác, nhiệt toả cách đặn nghĩa là thời gian đun càng lâu thì nhiệt toả càng lớn Do đó: Q1 = kt1 ; Q2 = kt2 ; (k là hệ số tỉ lệ nào đó) Ta suy ra: kt1 = ( m1 c1 +m2 c2 ) Δt ; kt2 = ( m1 c +m2 c ) Δt (0,5đ) Lập tỷ số ta : t2 =¿ t1 (0,5đ) Vậy : m c1 +m c m c1 =1+ m c 1+ m2 c m c +m c2 m1 c hay: t2 = ( 1+ m c + m c ) t1 1 2 4200 t2 =(1+ 4200+0,3 880 ).10 = (1+0,94).10 = 19,4 phút (0,5đ) VV Câu 2: I V R2 V V a)Cường độ dòng điện qua R1 (Hình vẽ) Vv I1 R1 B U 60 v = =0 , 03( A) I1 = R 2000 U (0,5đ) + Cường độ dòng điện qua R2 là: I2 = U − U AB 180 − 60 = =0 ,04 ( A) R2 3000 (0,5đ) b)Trước hết ta tính RV : Hình vẽ câu a ta có: I2 = IV + I1 U Hay IVBC==I2I.R – IBC ==0,04 - 0,03 R=BC0,01 (A) Ta có :: U R + R BC U 60 A I1 =6000( Ω) : RV = I = ,U R R V 01 V = R + R V R RV + R2 (0,5đ) RV + R Thay số vào ta : UBC = 90V Vậy vôn kế 90V (0,5đ) + V R2 R1 B + U Câu 3: (2 đ) - Gọi S1, S2 là quảng đường vật gặp Quảng đường vật cho đén gặp: C (3) S1 = V1.t , S2 = V2 t Khi vật gặp thì: S1- S2 = AB = 340m 0,25 đ 0,25 đ AB 340 V1 – V2 = t = 136 = 2,5 m/s AB = S1 –S2 = ( V1 – V2 ) t V1 V1 Theo bài ta có: V1- V2= V1- = = 2,5 V1= m/s V1 Vận tốc vật thứ 2: V2= = 2,5 m/s 0,5 đ Câu 4: (3 đ) a) (1,5 đ) Mạch điện mắc sau: ( R1 nt R2)// ( R3 nt Rx) Điện trở tương đương đoạn mạch là: RABD=R1+R2= 40 +70 =110 Ω 0,5 đ 0,25 (0,25 đ) (0,25 đ) U❑ 22 Cường độ dòng điện mạch rẽ ABD là : IABD = R =110 =0,2 A ABD (0,5 đ) Cờng độ dòng điện mạch rẽ ACD là: IACD = I – IABD= 0,3- 0,2 = 0,1A (0,5 đ) b)Điện trở tương đương đoạn mạch rẽ ACD là: R3x = U/IACD = 22 / 0,1 = 220 Ω (0,25 đ) R3x = 220 Ω = R3+Rx= 60+ Rx ⇔ Rx= 160 Ω (0,25 đ) Điện trở suất dây hợp kim đó là: 0,1 ❑10−3 ¿2 , 14 ¿ 160 ¿ R.S ρ= =¿ l c) Hiệu điện hai đầu R1 ( 0,5 đ) (4) R 40 U1= U R + R =22 110 =8 V (0,25 ) Hiệu điện hai đầu R3 R3 60 U3 = U R + Rx =22 220 =6 V (0,25 đ) Hiệu điện hai điẻm BC là: UB C = U3- U1 = 6V- 8V = - 2V (0,5 đ) Ta thấy: UB C = -2V< vôn kế 2V Nên vôn kế mắc vào hai điểm B và C có cực dương (+) vôn kế mắc vào điểm C đ) (0,5 (5) Câu 4: (3điểm) Khi trút lượng nước m từ bình sang bình 1, gọi nhiệt độ cân bình là: t’1 (0,25 đ) Ta có phương trình cân nhiệt: mc(t2- t’1) = m1c(t’1- t1) ⇔ m(t2- t’1) = m1(t’1- t1) Ta đợc: t’1 = m❑ t +m t m1 +m ❑ (1) ( 1,0 đ) Khi trút lượng ]nước m từ bình sang bình , gọi nhiệt độ cân bình là t’2 ( 0,5 đ) Ta có phương trình cân nhiệt: mc(t’2- t’1) = (m2- m).c (t2- t’2) ⇔ m.t’2- m.t’1 = (m2- m).(t2- t’2) (6) ú m t’2 - (m2 – m).(t2 – t’2) = m.t’1 l2 l2 m t −( m2 −m).(t − t ) m Ta đợc: t’1 = (2) (1,0 đ) Phơng trình (1) = phương trình (2) m❑ t +m1 t m1 +m❑ l2 l2 m t −( m2 −m).(t − t ) m = (0,5 đ) Giải phương trình trên ta đợc: ' m= m1 m (t −t 2) ' m1 (t −t 2)−m2 (t +t 2) = (38 − 40) =1 (kg) (20− 40)−8 (38 − 40) Thay m vào pt (1) ta có: t’1= 40+ 20❑ =¿ +1❑ (0,5 đ) 240C Vậy: nhiệt độ cân bình là: t’1 = 240C Khối lượng ]nước trút lần là: m = (kg) (0,25 đ) Câu3: ( 2,5 điểm) Có bình cách nhiệt Bình chứa m1 = 4kg nước nhiệt độ t1= 200C Bình chứa m2= 8kg nước nhiệt độ t2= 400C Người ta trút lượng nước m từ bình sang bình Sau nhiệt độ bình đã ổn định, người ta lại trút lượng nước m từ bình sang bình 2.Nhiệt độ bình cân nhiệt là t’2 = 380C Hãy tính lượng nước m đã trút lần và nhiệt độ ổn định t’1 bình ? Bài 2:(2,0diểm) Một bếp dầu đun sôi lít nước đựng ấm nhôm khối lượng m = 300g thì sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi Nếu dùng bếp trên để đun lít nước cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi ?(Biết nhiệt dung riêng nước và nhôm là c1 = 4200J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K Biết nhiệt bếp dầu cung cấp cách đặn Câu1: Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lượng cần cung cấp cho nước và ấm nhôm hai lần đun, ta có: Q1 = ( m1 c 1+ m2 c ) Δt ; Q2= ( m1 c +m2 c ) Δt (0,5đ) (m1, m2 là khối lượng nước và ấm hai lần đun đầu) Mặt khác, nhiệt toả cách đặn nghĩa là thời gian đun càng lâu thì nhiệt toả càng lớn Do đó: (7) Q1 = kt1 ; Q2 = kt2 ; (k là hệ số tỉ lệ nào đó) Ta suy ra: kt1 = ( m1 c1 +m2 c2 ) Δt Lập tỷ số ta : t2 =¿ t1 (0,5đ) Vậy : ; kt2 = ( m1 c +m2 c ) Δt m1 c1 +m c m1 c1 =1+ m1 c 1+ m2 c m1 c +m2 c2 4200 (0,5đ) m1 c hay: t2 = ( 1+ m c + m c ) t1 1 2 t2 =(1+ 4200+0,3 880 ).10 = (1+0,94).10 = 19,4 phút (0,5đ) (8)