Đề số 15Câu 1: Cho những dụng cụ và vật liệu sau: Lực kế, bình nớc Nớc đựng trong bình có khối lợng riêng D0.. Em hãy trình bày cách xác định khối l-ợng riêng của một vật bằng kim loại
Trang 1Đề số 15
Câu 1: Cho những dụng cụ và vật liệu sau: Lực kế, bình nớc ( Nớc đựng
trong bình có khối lợng riêng D0) Em hãy trình bày cách xác định khối l-ợng riêng của một vật bằng kim loại có hình dạng bất kì?
Câu 2: Có hai bình cách nhiệt bình thứ nhất chứa 5 lít nớc ở nhiệt
độ t1= 600c, bình thứ hai chứa 1 lít nớc ở nhiệt độ t2= 200c Đầu tiên, rót một phần nớc từ bình thứ nhất sang bình thứ hai Sau đó khi bình thứ hai
đã đạt cân bằng nhiệt, ngời ta lại rót trở lại từ bình thứ hai sang bình thứ nhất một lợng nớc để cho trong hai bình lại có dung tích nớc bằng lúc ban
đầu Sau các thao tác đó nhiệt độ nớc trong bình thứ nhất là t1’ = 590c hỏi đã rót bao nhiêu nớc từ bình thứ nhất sang bình thứ hai và ngợc lại
Câu 3: Một điểm sáng đặt cách màn một khoảng 2 m giữa điểm sáng
và màn ngời ta đặt một đĩa chắn sáng hình tròn sao cho đĩa song song với màn và điểm sáng nằm trên trục của đĩa:
a/ Tìm đờng kích bóng đen in trên màn biết đờng kích của đĩa d= 20
cm và đĩa cách điểm sáng 50 cm
b/ Cần di chuyển điã theo phơng vuông góc với màn một đoạn bao nhiêu theo chiều nào để đờng kính bóng đen giảm đi một nửa
c/ Biết đĩa di chuyển đều với vận tốc v= 2m/s tìm tốc độ thay đổi
đờng kính của bóng đen
d/ Giữ nguyên vị trí đĩa và màn nh câu b, thay điểm sáng bằng vật sáng hình cầu đờng kính d1= 8 cm Tìm vị trí đặt vật sáng để đờng kính bóng đen vẫn nh câu a
Câu 4: Cho 4 đèn Đ giống nhau mắc theo sơ đồ hình bên, thành đoạn
mạch AB Lập ở 2 đầu AB một hiệu điện thế U
Nhận thấy vôn kế chỉ 12v; ampekế chỉ 1A Cho biết điện trở vôn kế vô cùng lớn; của ampekế và dây nối không đáng kể
a/ tìm điện trở tơng đơng của đoạn mạch AB từ đó suy ra điện trở của mỗi đèn
b/ Tìm công suất tiêu thụ của mỗi đèn
c/ Có thể tìm điện trở đèn mà không qua diện trở tơng đơng không Nếu có , làm các phép tính để tìm công suất mỗi đèn So sánh với kết quả của câu a và câu b
Đáp án
Câu 1: -Để XĐ khối lợng riêng của vật bằng kim loại ta cần biết m và V
của nó (0.5đ)
- Dùng lực kế xác định trọng lợng P1 của vật trong không khí và P2 trong nớc ( 0.5 đ)
Trang 2- Hiệu hai trọng lợng này bằng đúng lực đẩy ácsimét FA= P1-P2
( 0.5đ)
- Mặt khác FA= V.d0 mà d0= 10 D0 nên FA= V.10 D0( 0.5đ) =>
0
2 1 0
A
D 10
p p D
10
F
( 0.5đ)
Khối lợng riêng của vật
V 10
p V
m
D= = 1 ( 0.5đ)
0 2 1 1 0
2 1
) p p ( p D
10
) p p
(
10
p
D
−
=
−
=
( 0.5đ)
Làm nh thế ta đã xác định đợc khối lợng riêng của vật 0
2 1
1 D p p
p D
−
=
( 0.5 đ)
Câu 2:Do chuyển nớc từ bình 1 sang bình 2 và từ bình 2 sang bình 1
Giá trị khối lợng nớc trong bình vẫn nh cũ Còn nhiệt độ trong bình thứ nấht hạ xuống một lợng: Δt1 =600c- 590c= 10c
( 0.5đ)
nh vậy nớc trong bình 1 đã mất một lợgn nhiệt Q1= m1.C Δt
( 0.5đ)
Nhiệt lợng này đã đợc truyền sang bình 2
Do đó m2.C.Δt = Q1= m1.C 2 Δt1 ( 0.5đ)
Trong đó Δt là độ biến thiên nhiệt độ trong bình 2 Vì 1 lít nớc có 2 thể có khối lợng 1 kg nên khối lợng nớc trong bình 1 và 2 lần lợt là m1= 5
kg và m2= 1 kg
( 0.5đ)
Từ các phơng trình trên suy ra:Δt =2 1 5 c
1
5 t Δ m
1 2
( 0.5đ)
Nh vậy sau khi chuyển khối lợng nớc Δ từ bình 1 sang bình 2 nhiệt m
độ nớc trong bình 2 trở thành : t2’= t2 + Δt = 20+5 = 25 2 0c ( 0.5đ)
Theo phơng trình cân bằng nhiệt Δ C( t1-t2’) = m2C( t2’ – t2)m
( 0.5đ)
Trang 3=> (kg)
7
1 1 25 60
20 25 m
' t t
t '
t
2 2 1
2
−
−
=
−
−
=
m
Δ
( 0.5đ)
Vậy khối lợng nớc đã rót có khối lợng Δ = m (kg
7
1
) A’
( 0.15đ)
Câu 3:
( 6.0đ)
(0.5đ)
A A1
B B1
B2 a/ Xét Δ SBA SB’A’ có:
SI
' SI AB ' B ' A ' SI
SI ' B ' A
AB
=
=>
(0.5đ)
Với AB,A’B’ là đờng kính của đĩa chắn sáng và của bóng đen; SI, SI’ là khoảng cách từ điểm sáng đến đĩa và màn => 80(cm)
50
200 20 ' B '
(0.5đ) b/ Để đờng kính bóng đen giảm xuống ta phải di chuyển đĩa về phía màn Gọi A2B2 là đờng kính bóng đen lúc này A2B2
) cm ( 40 80 2
1 '
B
'
A
2
Mặt khác Δ SA1B1 Δ SA2B2 ta có: SISI' AA BB (A1B1 AB)
2 2
1 1
m 1 cm 100 40
200 20 B
A
' SI AB SI
2 2
Vậy cần phải di chuyển với vận tốc I I1= SI1-SI= 100-50 = 50 ( cm)
( 0.5đ)
S
Trang 4c/ Do đĩa di chuyển với vận tốc ϑ= 2m/ và đi đợc quãng đờng s = I I1
= 50 cm = 0.5 m mất thời gian là =025
2
5 0
=
s
( 0.5 đ)
Từ đó tốc độ thay đổi đờng kính của bóng đen là
160
= 25 0
40
− 80
= τ
ΑΒ
−
Β′
Α′
=
ϑ′
( 0.5đ)
d/ Vẽ hình đúng
( 0.5đ)
A1
M
P I1 I’
N
O B1
B’
gọi MN là đờng kính vệt sáng, O là tâm vệt sáng P là giao điểm của MA’
và NB’ Xét Δ PA1B1 Δ PA’B’
I I PI ' PI PI
4
4
1 30
20 ' B ' A
B A '
PI
PI
1 1 1
1 1 1
+
=
=
=>
=
=
=
=>
B2
=> PI1= cm
3
100 3
'I
I1
( 0.5đ)
Xét ΔPMN ΔPA1B1 có =>
5
2 20
8 B A
MN PI
PO
1 1
1
PI 5
2
PO=
=> (2) thay (1) vào (2) ta có: (cm)
3
40 3
100 5
2
A2
Trang 5mà OI1= PI1- PO= 20(cm)
3
60 3
40 3
100
=
=
−
a/ Vì điện trở giữa A và (A), giữa B và (B) không đáng kể nên các điểm
A và B coi nh trùng với điểm (A) và (B) : Nh vậy ta có mạch điện AB gồm 2 nhánh ghép song song mỗi nhánh gồm hai đèn nối tiếp
( 0.5đ) Gọi R là điện trở 1 đèn thì điện trở mỗi nhánh là 2R=> điện trở tơgn đơng của đoạn mạch mạch là:
- Vôn kế cho biết hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch AB: U= 12v
Ampe kế cho biết cờng độ mạch chính I=1A
( 0.5đ)
- Từ I=U/Rtđ Rm=U/I=12/1=12 ôm
( 0.5đ)
b/ Công suất tiêu thụ toàn mạch AB là P=U.I=12.1=12(w)
( 0.5đ)
Đó là công suất tổng cộng của 4 đèn
( 0.5đ)
công suất mỗi đèn đều bằng nhau vì cùng chịu một cờng độ nh nhau ( hai
đoạn mạch song song giống nhau)
( 0.5đ)
công suất 1 đèn là P’= P/4=12/4=3
( 0.5đ)
c/ Vì hai nhánh hoàn toàn giống nhau nên cờng độ I/2=1/2=0.5 (A) (0.5đ)
điện trở một nhánh là 2R Ta có I’=U/2R= =12ôm ( 0.5đ)
Csuất một nhánh 2 đèn là: 2 ρ'=U 'I=> công suất của 1 đèn là
P’=3W( 0.5đ)
So sánh ta thấy giống kết quả của câu a,b
( 0.5đ)