2 Hỏi phải dùng bao nhiêu chiếc điện trở như vậy và mắc chúng như thế nào vào hai điểm A, B nói trên để cường độ dòng điện qua mỗi điện trở là 0,1A.. 5 điểm 1 Người ta pha 3 lít nước ở [r]
(1)PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH OAI TRƯỜNG THCS HỒNG DƯƠNG ĐỀ THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÝ LỚP NĂM HỌC: 2015 - 2016 Thời gian làm bài: 150 phút ( không kể thời gian giao đề) Câu I (5đ) Hai gương phẳng G1 và G2 hợp với góc α , hai mặt phản xạ hướng vào G1 x S α G2 Điểm sáng S đặt khoảng gương Gọi S là ảnh S qua G1 và S2 là ảnh S1 qua G2 Hãy nêu cách vẽ đường tia sáng từ S phản xạ qua G và G2 qua S Chứng tỏ độ dài đường đó SS2 Câu II ( điểm ) Cho mạch điện hình vẽ R0 Biết U = 10 V, R0= 1Ω 1) Biết công suất trên R đạt 9W tính R? 2) Tìm R để công suất trên R đạt lớn ? Tính giá trị lớn đó? H (1) Câu III ( điểm ) Người ta có điện trở giống R0 H (2) dùng để mắc vào hai điểm A, B hình vẽ Biết điện trở mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua điện trở là 0,2A và điện trở mắc song song thì cường độ dòng điện qua điện trở là 0,2A 1) Hãy tính cường độ dòng điện qua các điện trở trường hợp còn lại 2) Hỏi phải dùng bao nhiêu điện trở và mắc chúng nào vào hai điểm A, B nói trên để cường độ dòng điện qua điện trở là 0,1A Câu IV ( điểm ) 1) Người ta pha lít nước 15oC với lít nước 35oC tìm nhiệt độ cuối cùng hỗn hợp (bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường và bình chứa) 2) Khi cân nhiệt sảy người ta dùng dây đun điện có công suất là 1000W để đun lượng nước nói trên hỏi sau bao lâu thì nước sôi? (bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường và bình chứa) Cho biết nhiệt dung riêng nước là: 4200J/Kgk 3) Thực tế hiệu suất truyền nhiệt đạt 80% Hỏi sau đun sôi bỏ dây đun thì sau bao lâu nước bình hạ 10oC? Câu V ( điểm ) Cần phải mắc ít bao nhiêu điện trở 5Ω để tạo đoạn mạch điện có điện trở toàn mạch là 12Ω hết ( Cán coi thi không giải thích gì thêm) (2) HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HSG MÔN : VẬT LÝ LỚP NĂM HỌC 2015 - 2016 Câu I : ( đ) S1 1, - Dựng S1 đối xứng với S qua G1 - Dựng S2 đối xứng với S1 qua G2 - Nối S2 với S cắt G2 I - Nối I với S1 cắt G1 K - Nối K với S - Vậy đường là: S → K → I → S G1 K S I α G2 S2 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 2, CM : SK + KI + IS = SS2 Ta có : SK + KI + IS = S1K + KI + SI = S1I + SI S1I + SI = S2I + IS = SS2 ( ĐPCM) 0,5đ 0,5đ 1đ 0,5đ Câu II: (4đ) A (2đ) R0 U * B R I Ta có: RTM = R0 + R = + R ( Ω ¿ U 10 →I= = ( A) RTM 1+ R (0,5đ) (0,5đ) theo công thức P = I2 R 100R 10 PR 9 R (1 R ) 1 R 2 →100 R=9+18 R+ R → R −82 R+9=0 (*) → (R – 9)(9R-1) = → R = ( Ω¿ R = ( Ω¿ 1+ R ¿2 ¿ 1+ R ¿2 ¿ R ¿ R ⋅ =1 2.(2đ) Ta có: Ta thấy √R √R ¿ ¿ ¿ 100 R → P R= ¿ ¿ R R ⋅ Min ↔ = → R=1(Ω) ( số) nên √R √ R √R √R ¿ ( ( ) ) (0,5đ) (0,5đ) (0,5đ) (1 đ) (0,5đ) (0,5đ) (3) 1+ 1¿ ¿ ¿ 100 ¿ Vậy PR Max = Câu III (4 đ) * Khi điện trở mắc nối tiếp R0 1,(2đ) A U R RTM R B (0,5đ) (1đ) R I = R0 + RAB = R0 + 3R ( Ω ¿ U U = =0,2( A) R TM R0 +3 R Nên ITM = (0,5đ) * Khi điện trở mắc song song: R0 A U B R1 RTM = R0 + R AB = R0 + R R2 I R3 U = R TM Nên ITM = U R R0 + =0,6 (2) , lấy (1) chia (2) → R 0=R (0,5đ) Thay vào (1) ta có : U = 0,8R0 ( V) Khi hai điện trở song song mắc nối tiếp với điện trở: A U B R0 I2 R2 ta có: R1 I1 ITM = I3 RTM = R0 + RAB = R0+ → R TM = R0 R3 0,8 R0 U ,32 = =0 , 32( A)→ I R 1=0 ,32( A), I R 2=I R = =0 , 16( A) R TM R R (4) (0,5đ) Hai nối tiếp // với R0 A U R1 B R3 I1 I3 I I2 R2 ta có: RTM = R0 + RAB = R+ → I TM = R= R 3 0,8 R U = =0 , 48( A) RTM R0 I2 = 2I1 và I1 + I2 2 → I 2= I = , 48=0 , 32(A ) 3 → I 1=0 , 48 − ,32=0 , 16( A) 2,(2đ) Mắc điện trở vào hai đầu A và B thành x dãy song song +¿ Nối dãy y nối tiếp : ( x , y ∈ Z¿ ) (0,5đ) R0 A U R B R x R R R R R R Ta có : RTM = R0 + RAB → R TM =R0 + yR xR 0+ yR = x x U Ux Ux RTM = R =xR +yR = R ( x + y ) TM 0 ( 1đ) Vì I qua các R là 0,1 A → ITM = 0,1 x (1đ) (5) Ta có PT: Ux =0,1 x → U=0,1 R0 (x + y )→ 0,8 R0=0,1 R0 ( x + y )→ R (x+ y) 8=(x + y) x; y ∈Z ¿{ (0,5đ) → x y 5 (0,5đ) Câu IV: (5đ) lít nước có khối lượng là 3kg = m1 (0,5đ) lít nước có khối lượng là 1kg = m2 Gọi nhiệt độ cuối cùng H2 là x - Ta có NL thu vào 3kg nước tăng nhiệt độ từ 150c → x : là : (0,5đ) Q1 = Cm1 ( x - 15) (0,5đ) - Ta có NL tỏa 1kg nước hạ nhiệt độ từ 350c → x : là : Q2 = Cm2 (35 - x ) Theo PT cân nhiệt ta có Q1 = Q2 → Cm1 ( x - 15) = Cm2 (35 - x ) → ( x - 15) = (35 x ) → → x = 200c x - 45 = 35 - x x = 80 (2đ) Nhiệt lượng cần thiết cung cấp cho 4kg nước để tăng nhiệt độ từ 200c → 1000c là: Q3 = Cm Δt=4200 80=1344000 (J) (1đ) → (0,5đ) Vậy thời gian để dun sôi lượng nước là : Theo CT : A = Pt → t = A Q3 1344000 = = =1344(Giây) P P 1000 Thực tế hiệu suất truyền nhiệt đạt 80% tức là 20% hao phí môi trường Vậy công suất dây 1000W có nghĩa giây cung cấp cho nước môi trường 1000J → Mỗi giây môi trường lấy 200J (0,5đ) Năng lượng 4kg nước tỏa để hạ 100c là: Q4 = Cm Δt=4200 10=168000(J ) Vậy thời gian để nước hạ 100c là : 168000 t = 200 =840(giây) (0,5đ) Câu V: (2đ) Vì điện toàn mạch là 12 (Ω) mà có giá trị (Ω) nên người ta mắc hai nối tiếp với đoạn mạch có giá trị X (Ω) Như hình vẽ: R1 R2 X (6) A B (0,5đ) Ta có : RAB = R + R + X X = 12 – 10 = (Ω) X<5 nên đoạn mạch X gồm mắc song song với đoạn mạch có giá trị Y (Ω) → (Ω) R C D Y (0,5đ) RCD = RY 5Y 10 =2→ =2→ Y =10 →Y = R+ Y 5+ Y ta thấy Y < Nếu đoạn mạch Y gồm song song với đoạn mạch Z R → Z RZ 10 = → Z=10 R+ Z Nên đoạn mạch Z gồm điện trở mắc nối tiếp Vậy mạch diện là: R R R (0,5đ) R A B R R Vậy đoạn mạch gồm điện trở mắc hình vẽ trên Thí sinh giải theo cách khác đúng cho đủ điểm hết _ (7)