c) Neáu tieáp tuïc boû vaøo thau nöôùc moät thoûi nöôùc ñaù coù khoái löôïng 100g ôû 0 o C. Nöôùc ñaù coù tan heát khoâng? Tìm nhieät ñoä cuoái cuøng cuûa heä thoáng hoaëc löôïng nöôùc ñ[r]
Trang 1PHÒNG GD – ĐT HUYỆN ĐỨC CƠ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
Năm học: 2009- 2010
MƠN THI : VẬT LÍ Thời gian: 150 phút (khơng kể thời gian phát đề)
ĐỀ BÀI:
(Đề này gồm cĩ 05 câu)
Bài 1: ( 2 điểm) Một người đi xe máy từ A đến B cách nhau 400m Nửa quãng đường
đầu xe đi trên đường nhựa với vận tốc không đổi v1, nửa quãng đường sau xe đi trên cát nên vận tốc chỉ bằng 2 1
2
v
v
Hãy xác định các vận tốc v1, v2 sao cho sau 1 phút người ấy đến được điểm B.
Bài 2: ( 3 điểm) Một thau nhôm có khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở 20oC.
a) Thả vào thau nước một thỏi đồng có khối lượng 200g lấy ở lò ra Nước nóng đến 21,2oC Tìm nhiệt độ của bếp lò? Biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, đồng lần lượt là c1 = 880J/kg.K, c2 = 4200J/kg.K, c3 = 380J/kg.K Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường.
b) Thực ra trong trường hợp này, nhiệt lượng tỏa ra môi trường là 10% nhiệt lượng cung cấp cho thau nước Tìm nhiệt độ thực sự của bếp lò.
c) Nếu tiếp tục bỏ vào thau nước một thỏi nước đá có khối lượng 100g ở 0oC Nước đá có tan hết không? Tìm nhiệt độ cuối cùng của hệ thống hoặc lượng nước đá còn sót lại nếu không tan hết Biết nhiệt nóng chảy của nước đá là = 3,4.105J/kg.
Bài 3: ( 2 điểm ) Cho mạch điện như hình vẽ Đặt vào A và B một hiệu
điện thế UAB = 50V thì hiệu điện thế giữa hai điểm C, D là UCD
= 30V và cường độ dòng điện I2 qua R2 là 0,5A Đặt hiệu điện
thế 30V vào CD thì hiệu điện thế hai điểm A, B là 10V Xác
định R1, R2 và R3.
Bài 4: ( 2 điểm) Trên một quạt điện có ghi 220 V – 60W Điện trở các cuộn dây
trong quạt là 40 .
a) Tính hiệu suất của quạt điện.
b) Tính nhiệt lượng tỏa ra khi quạt chạy liên tục 10 giờ.
c) Nếu chẳng may quạt bị vướng không quay được Tính công suất tỏa nhiệt trên quạt.
Bài 5: ( 1 điểm) Cho hai gương M, N và hai điểm A, B như hình vẽ Hãy vẽ các tia
sáng xuất phát từ A phản xạ lần lượt trên hai gương rồi đến B trong hai trường hợp.
a) Đến gương M trước.
b) Đến gương N trước.
R1 A
C R2
R3
*B
N
*A
M
Trang 2PHÒNG GD – ĐT HUYỆN ĐỨC CƠ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2009 – 2010
-ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM
Mơn : VẬT LÍ
Bài 1:
(2 đ)
Bài: 2
(3 đ)
Tóm tắt:
SAB= 400m
V1 ; v2=
1
2
v
t = 1 phút= 60s
tính v1? V2 ? Giải:
Thời gian đi trong nửa quãng đường đầu là: 1 2 1
AB
S t v
Thời gian đi trong nửa quãng đường sau là: 2 2 2
AB
S t v
Vận tốc trung bình của người đi xe đạp trên cả quãng đường là:
1 2
2 400 20
60 3
v
Hay 3v1v2 = 10(v1 + v2) (1) Mà
1
v
v
Thay (2) vào (1), ta được: 6v22 = 10(2v2 + v2) v2 = 0 (loại) hoặc v2 = 5 v1 = 10
Vậy v1 = 10m/s và v2 = 5m/s
Bài 2:
Tóm tắt:
m1= 0,5 kg
m2 = 2 kg
m3 = 200g = 0,2kg
t1= 20oC
t2= 21,2oC
a) t ?
b) Hhp= 10%
t’?
c) m4= 100g = 0,1kg
t” ?
0,25 đ 0,25 đ 1.5 đ
0,5 đ 0,5 đ
Trang 3Gọi m1, m2, m3 lần lượt là khối lượng của thau nhôm, nước, đồng
t nhiệt độ của bếp lò cũng là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng
a) Nhiệt lượng thau nhôm nhận vào để tăng nhiệt độ từ t1 = 20oC đến
t2 = 21,2oC là:
Q1 = m1c1(t2 – t1) Nhiệt lượng nước nhận vào để tăng nhiệt độ từ t1 = 20oC đến t2 = 21,2oC:
Q2 = m2c2(t2 – t1) Nhiệt lượng thỏi đồng tỏa ra để hạ từ nhiệt độ t đến nhiệt độ t2 là:
Q3 = m3c3(t’ – t2)
Vì bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường nên theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
Q3 = Q1 + Q2
m3c3(t – t2) = (m1c1 + m2c2)(t2 – t1)
t =
1 1 2 2 2 1
2
3 3
(m c + m c )(t t ) + t
m c
=
o
(0,5 880 + 2 4200)(21,2 20 ) + 21,2
0,2 380
160,78oC
Vậy nhiệt độ ban đầu của bếp lò là 160,78oC b) Thực tế, do có sự tỏa nhiệt ra môi trường nên phương trình cân
bằng nhiệt được viết lại:
Q3 – 10%(Q1 + Q2) = Q1 + Q2
Q3 = 1,1(Q1 + Q2) Hay m3c3(t’ – t2) = 1,1(m1c1 + m2c2)(t2 – t1)
1 1 2 2 2 1
2
3 3
1,1.(m c + m c )(t t ) + t
m c
t’ =
o
1,1.(0,5 880 + 2 4200)(21,2 20 ) + 21,2
c) Nhiệt lượng do 100g nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở
0oC:
Q4 = m4 = 0,1 3,4.105 = 34000(J) Nhiệt lượng hệ thống gồm thau nhôm, nước, thỏi đồng tỏa ra để giảm từ 21,2oC xuống 0oC:
Q’ = (m1c1 + m2c2 + m3c3)(21,2 – 0)
= (0,5 880 + 2 4200 + 0,2 380) 21,2 = 189019(J)
Do Q4 < Q’ nên thỏi nước đá tan hết và cả hệ thống được nâng lên đến nhiệt độ t”
Nhiệt lượng còn thừa lại dùng cho cả hệ thống tăng nhiệt độ từ 0oC đến t”:
Q” = Q’ – Q4 = 189019 – 34000 = 155019(J) Mặt khác
Q” = [m1c1 + (m2 + m4)c2 + m3c3](t” – 0)
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ 0,5 đ 0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ
Trang 4(2 đ)
Bài:4
( 2 đ)
Q"
155019 0,5 880 + 2 + 0,1 4200 + 0,2 380 16,6oC Vậy nhiệt độ cuối cùng của cả hệ thống là 16,6oC
Bài 3:
Tóm tắt:
UAB =50V
UCD= 30V
I2 =0,5A
U’AB =10V
U’CD= 30V
R1? R2 ? R3?
Giải:
Khi đặt hiệu điện thế vào A và B
Ta có sơ đồ mạch điện (R2ntR3)//R1
UCD = 30V U3 = 30V
I2 = 0,5A I23 = I3 = 0,5A Suy ra
3 3 3
30 60( ) 0,5
U R I
Mặt khác: U2 = U23 – U3 = UAB – U3 = 50 – 30 = 20(V)
2 2 2
20 40( ) 0,5
U R I
Khi đặt hiệu điện thế vào C và D
Ta có sơ đồ mạch điện (R1ntR2)//R3
U1 = 10V U2' = U CD' – U1 = 30 – 10 = 20(V)
'
2 2
20 40
U I R
= 0,5(A)
1 1 1
10 20( ) 0,5
U R I
Vậy R1 = 20, R2 = 40, R3 = 60
Bài 4:
Tóm tắt:
U = 220V
P = 60W
R = 40
Tính a) H% ?
b) Q ? c) P’?
Giải:
0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ 0,5 đ
0,25 đ
Trang 5Bài 5:
1 (đ)
a) Tính hiệu suất của quạt điện
Cường độ dòng điện định mức của quạt:
Ta có: P =U.I I =
P
U =
60
0, 273
Công suất tỏa nhiệt của quạt:
Pn =I2.R = 0,2732 40 = 2,98 W Công suất có ích của quạt:
Pi = P – Pn =60 – 2,98 = 57,02 W Hiệu suất của quạt là:
H =
57,02
60
i
P
b) Nhiệt lượng tỏa ra khi quạt chạy liên tục trong 10 giờ:
Ta có: Q =I2.R.t = Pn t = 2,98.10 60 60= 107280 (J) c)Khi cánh quạt bị vướng không quay thì quạt như là điện trở có độ lớn 40
Lúc đó công suất tỏa nhiệt trên quạt là:
P=
2 2202
1210 40
U
W
R
Bài 5:
a) - Chọn A’ đối xứng A qua M
- Chọn B’ đối xứng B qua N
- Nối A’B’ cắt M, N tại I, J
- AIJB là tia cần vẽ
b) - Chọn A’ đối xứng A qua N
- Chọn B’ đối xứng B qua M
- Nối A’B’ cắt M, N tại I, J
- AIJB là tia cần vẽ
0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,5 đ 0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
Ghi chú :
- Nếu học sinh giải theo cách khác mà đúng kết quả thì vẫn cho điểm tối đa theo hướng dẫn cho điểm tương ứng ở trên.
- Nếu sai đơn vị hoặc khơng cĩ đơn vị ở đáp số từ 2 lần trở lên thì trừ 0,25 điểm trong bài đĩ.