Đang tải... (xem toàn văn)
Câu 4: 2,0 điểm Hai điện trở R1 và R2 được mắc vào một hiệu điện thế không đổi bằng cách ghép song song với nhau hoặc ghép nối tiếp với nhau.. Gọi P ss là công suất tiêu thụ của đoạn mạc[r]
PHÒNG GD&ĐT QUÃNG NAM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP Năm học 2017-2018 ĐỀ CHÍNH THỨC Mơn: VẬT LÍ VỊNG II Thời gian: 150 phút (khơng kể thời gian giao đề) Câu 1: (2,5 điểm) Một cầu đồng chất có khối lượng M = 10kg thể tích V = 0,016m3 a Hãy đưa kết luận trạng thái cầu thả vào bể nước b Dùng sợi dây mảnh, đầu buộc vào cầu, đầu buộc vào điểm cố định đáy bể nước cho cầu ngập hoàn toàn nước dây treo có phương thẳng đứng Tính lực căng dây? Cho biết: Khối lượng riêng nước D = 103kg/m3 Câu 2: (3,0 điểm) Cho bóng đèn Đ1 (12V - 9W) Đ2 (6V - 3W) a Có thể mắc nối tiếp bóng đèn vào hiệu điện U = 18V để chúng sáng bình thường khơng? Vì sao? -o U o + b Mắc bóng đèn với biến trở có chạy vào hiệu điện cũ (U = 18V) hình vẽ phải điều chỉnh biến trở có Đ2 điện trở để đèn sáng bình thường? Đ1 c Bây tháo biến trở thay vào điện trở R cho công suất tiêu thụ đèn Đ1 gấp lần cơng suất tiêu thụ đèn Đ2 Tính R? (Biết hiệu điện nguồn không đổi) Rb Câu 3: (2,5 điểm) Người ta bỏ miếng hợp kim chì kẽm có khối lượng 50g nhiệt độ 136 oC vào nhiệt lượng kế chứa 50g nước 14 oC Hỏi có gam chì gam kẽm miếng hợp kim trên? Biết nhiệt độ có cân nhiệt 18 oC muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm lên 1oC cần 65,1J; nhiệt dung riêng nước, chì kẽm 4190J/(kg.K), 130J/(kg.K) 210J/(kg.K) Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường bên ngồi Câu 4: (2,0 điểm) Hai điện trở R1 R2 mắc vào hiệu điện không đổi cách ghép song song với ghép nối tiếp với Gọi P ss công suất tiêu thụ đoạn mạch Pss 4 ghép song song, Pnt công suất tiêu thụ ghép nối tiếp Chứng minh : Pnt Cho biết: R1 + R2 √ R R2 - HẾT (Giám thị coi thi khơng giải thích thêm) PHÒNG GD&ĐT QUÃNG NAM - HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP Năm học 2017-2018 Mơn: VẬT LÍ (VỊNG II) Câu 1: (2,5 điểm) a Khối lượng riêng cầu là: DC = M V 10 ,016 = 625(kg/m3) = 0,25đ Ta thấy DC (= 625kg/m3) < Dnước (= 1000kg/m3) nên thả cầu vào nước cầu mặt nước 0,5đ b Học sinh vẽ hình phân tích lực tác dụng lên cầu 0,5đ Các lực tác dụng lên cầu: FA - Lực đẩy Ác-si-mét FA thẳng đứng hướng từ lên có cường độ: FA = dn.V = 10Dn.V 0,25đ - Trọng lực P thẳng đứng hướng xuống và: P = 10M 0,25đ O T - Lực căng dây T thẳng đứng hướng xuống Khi cầu cân (đứng yên) FA = P + T 0,5đ P => T = FA – P = 10Dn.V – 10M = 10.1000.0,016 – 10.10 = 160 – 100 = 60 (N) 0,25đ Vậy lực căng dây T 60N Câu 2: (3,0 điểm) a Cường độ dòng điện định mức qua đèn: Pđm1 = Uđm1.Iđm1 P dm1 => Iđm1 = U = 12 dm1 P dm2 = 0,75(A) -o U o + 0,25đ b Để đèn sáng bình thường thì: U1 = Uđm1 = 12V; I1 = Iđm1 = 0,75A U2 = Uđm2 = 6V; I2 = Iđm2 = 0,5A Do đèn Đ2 // Rb => U2 = Ub = 6V Cường độ dòng điện qua biến trở: I1 = I2 + Ib => Ib = I1 – I2 = 0,75 – 0,5 = 0,25(A) Giá trị điện trở biến trở lúc bằng: Rb = 0,25đ Đ2 Iđm2 = U = = 0,5(A) 0,25đ dm2 Ta thấy Iđm1 Iđm2 nên mắc nối tiếp để đèn sáng bình thường 0,5đ Đ1 Rb Ub Ib 0,25đ 0,25đ 0,25đ = ,25 = 24 ( Ω ) c Theo đề ta có: P1 = 3P2 I12.R1 = 3I22.R2 I1 I2 () = R2 R1 = U 2dm U 2dm Pdm1 Pdm2 62 = 12 I1 = => I = 2I1 = 3I2 (1) 0,25đ Mà I1 = I2 + IR nên (1) 2(I2 + IR) = 3I2 2I2 + 2IR = 3I2 => I2 = 2IR (2) Do đèn Đ2 // R nên U2 = UR I2.R2 = IR.R 2dm U Thay (2) vào ta 2.IR.R2 = IR.R => R = 2R2 = P dm2 62 = 0,25đ = 24 ( Ω ) 0,5đ Câu 3: (2,5 điểm) - Gọi khối lượng chì kẽm mc mk, ta có: mc + mk = 0,05(kg) ( = 50g) (1) Q = m c (136 18) = 15340m c c c; - Nhiệt lượng chì kẽm toả ra: Q = m k c k (136 - 18) = 24780mk - Nước nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là: Q3 = m n cn (18 - 14) = 0,05 4190 4 = 838(J) ; Q = 65,1(18 - 14) = 260,4(J) - Phương trình cân nhiệt: Q1 + Q = Q3 + Q 15340mc + 24780mk = 1098,4 (2) - Giải hệ phương trình (1) (2) ta có: mc 0,015kg; mk 0,035kg Đổi đơn vị gam: mc 15g; mk 35g 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,5đ Câu 4: (2,0 điểm) U2 R1 R2 R1 R2 - Công suất tiêu thụ đoạn mạch hai điện trở mắc song song: U2 Pnt R1 R2 - Công suất tiêu thụ đoạn mạch hai điện trở mắc nối tiếp: Pss ( R1 R2 ) P R1 R2 ; nt - Lập tỷ số: R1 R2 2 R1 R2 √ R R2 Pss - Do : => (R1 + R2) 4( Pss 4( R1 R2 ) Pnt R1 R2 0,5đ 0,5đ 0,5đ ) , nên ta có: Pss 4 Pnt 0,5đ HẾT (Lưu ý: Nếu học sinh làm cách khác có kết cho điểm tối đa) ... lượng là: Q3 = m n cn (18 - 14) = 0,05 4 190 4 = 838(J) ; Q = 65,1(18 - 14) = 260,4(J) - Phương trình cân nhiệt: Q1 + Q = Q3 + Q 15340mc + 24780mk = 1 098 ,4 (2) - Giải hệ phương trình (1) (2)... - HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP Năm học 2017-2018 Mơn: VẬT LÍ (VỊNG II)