Nếu dùng bếp dầu trên để đun sôi một lượng nước có khối lượng m3 cũng đựng trong ấm đó ở cùng nhiệt độ ban đầu thì thấy sau thời gian 19 phút nước sôi.. Tính khối lượng nước m3.[r]
Trang 1PHÒNG GD&ĐT KIM BÔI
ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN GIÁO VIÊN DẠY GIỎI THCS CẤP HUYỆN
Năm học: 2017 – 2018 Môn: Vật lý
Thời gian làm bài: 120 phút
Câu 1 (4,5 điểm)
Một người đi xe đạp từ A đến B với vận tốc v1 = 12km/h Nếu người đó tăng tốc lên thêm 3km/h thì đến nơi sớm hơn 1h
1 Tìm quãng đường AB và thời gian dự định đi từ A đến B
2 Ban đầu người đó đi với vận tốc v1 = 12km/h được một quãng đường s1 thì xe bị hư phải sửa chữa mất 15 phút Do đó trong quãng đường còn lại người đó phải đi với vận tốc v2
= 15km/h thì đến nơi vẫn sớm hơn dự định 30 phút Tìm quãng đường s1
Câu 2 (4,5 điểm)
Dùng một bếp dầu để đun sôi một lượng nước có khối lượng m1 = 1kg, đựng trong một
ấm nhôm có khối lượng m2 = 500g thì sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi Nếu dùng bếp dầu trên để đun sôi một lượng nước có khối lượng m3 cũng đựng trong ấm đó ở cùng nhiệt độ ban đầu thì thấy sau thời gian 19 phút nước sôi Tính khối lượng nước m3
Cho nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là c1 = 4200J/kg.K; c2 = 880J/kg.K
Bỏ qua mọi hao phí và cho rằng nhiệt lượng mà bếp dầu tỏa ra là đều đặn
Câu 3 (5,0 điểm)
Vật sáng nhỏ AB có dạng một đoạn thẳng, đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (A nằm trên trục chính) và cách thấu kính một khoảng bằng d > f (f là tiêu cự của thấu kính)
1 gọi d’ là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính Hãy vẽ ảnh của vật qua thấu kính và chứng minh công thức
2 Cho f = 20cm Từ vị trí ban đầu dịch vật lại gần thấu kính thêm 6cm, thì thấy ảnh lúc sau cùng chiều và cao gấp 2,5 lần ảnh trước Xác định vị trí đầu và vị trí cuối của vật và ảnh
Câu 4 (6,0 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ Biết UAB = 21V
không đổi, R1 = 3 Biến trở có điện trở toàn phần là
RMN = 4,5, đèn có điện trở Rđ = 4,5 và không phụ
thuộc vào nhiệt độ Ampe kế, khóa K và các dây nối
có điện trở không đáng kể
1 Khi K đóng, con chạy C ở vị trí N thì ampe kế chỉ 4A Tính điện trở R2
2 Khi K mở, xác định giá trị phần điện trở RMC của biến trở để độ sáng của đèn là yếu nhất Biết rằng đèn hoạt động với mọi giá trị của biến trở
……… Hết ………
Họ và tên thí sinh: ………, SBD:………
Giám thị 1: ………., Giám thị 2: ………
BÀI GIẢI
A
K
R2
A B
K
A B
M C N
+
Trang 2-Câu 1:
1) Gọi t1 là thời gian đi từ A đến B theo dự định, t2 là thời gian đi từ A đến B khi đã tăng tốc, v2 là vận tốc khi mới, v1 là vận tốc đi theo dự định Theo bài ra ta có:
v1 = 12km/h; v2 = 15km/h; t’ = t – 1
- Thời gian đi từ A đến B như dự định là: t = (1)
- Thời gian đi từ A đến B sau khi tăng tốc là: t’ = t = + 1 (2)
Từ (1) và (2) ta có: = + 1 (v2 – v1)AB = v1v2 AB =
Thay AB = 60km vào (1) ta được t =
Vậy: Quãng đường AB dài 60km; thời gia dự định đi từ A đến B là 5 giờ
2) Quãng đường đầu người đó đi với vận tốc v1 là: s1 = v1t1 (*)
Quãng đường sau người đó đi với vận tốc v2 là: s2 = v2t2
Theo bài ra ta có: s1 + s2 = 60 v1t1 + v2t2 = 60 (**)
Mặt khác: t1 + 0,25 + t2 = t – 0,5 t2 = 5 – 0,5 – 0,25 – t1 = 4,25 – t1
Thay t2 = 4,25 - t1 vào (**) ta được: v1t1 + 4,25v2 – v2t1 = 60 t1(v2 – v1) = 4,25v2 – 60
t1 =
- Thay t1 = 1,25h vào (*) ta được: s1 = 12.1,25 = 15 (km)
Câu 2:
Nhiệt lượng do m1kg nước thu vào là: Q1 = m1.c1t0
Nhiệt lượng do m2kg nhôm thu vào là: Q2 = m2.c2t0
Nhiệt lượng do m3kg nước thu vào là: Q3 = m3.c1t0
Nhiệt lượng do ấm nước thu vào khi đun m1kg nước là: Q = Q1 + Q2 = (m1.c1 + m2.c2)t0
Nhiệt lượng do ấm nước thu vào khi đun m3kg nước là: Q’ = Q2 + Q3 = (m2.c2 + m3.c1)t0
Gọi t và t’ lần lượt là thời gian đun sôi m1kg nước và m3kg nước
Lập tỉ số hay m2.c2 + m3.c1 = 1,9.m1.c1 + 1,9m2.c2
m3 =
Câu 3:
1) A
Xét OAB ~ OA’B’ ta có:
Xét O=F’OI ~ FA’B’ ta có:
Từ (1) và (2) dd’ – df = d’f dd’ = d’f + df
Chia cả hai vế của phương trình cho dd’f ta được:
2) Gọi d1 và d2 lần lượt là khoảng cách từ vật tới thấu kính trước và sau dịch chuyển
Gọi d’1 và d’2 lần lượt là khoảng cách từ ảnh tới thấu kính trước và sau dịch chuyển
Gọi h’ và h’’ lần lượt là chiều cao của ảnh trước và sau dịch chuyển
Từ công thức chứng minh được ở phần trên ta có:
d1’ = (*) và d2’ = (**)
h’ = và h’’ =
Theo bài ra ta có: = 2,5 = 2,5
d1 – f = 2,5d1 – 15 – 2,5f 1,5d1 = 45 d1 = d2 = 24cm
Thay d1 vào (*) ta được d1’ =
Thay d2 vào (**) ta được d2’ =
Vậy vị trí của vật AB trước và sau khi dịch chuyển lần lượt là: d1 = 30cm và d2 = 24cm
Vị trí của ảnh A’B’ trước và sau khi dịch chuyển vật lần lượt là: d1’ = 60cm; d2’=120cm
Câu 4:
A
B
F
F’
I
A’
B’
O
Trang 31) Khi khóa K đóng và con chạy C nằm ở vị trí N thì mạch điện có dạng:
(Rđ // R2) nt R1 Am pe kế đo cường độ dòng điện chạy qua toàn mạch IAB = Iđ2 = I1 = 4A Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 là U1 = IAB.R1
Ta có U2 = Uđ = Uđ2 = UAB – U1 = UAB - IAB.R1 = 21 – 4.3 = 9 (V)
Rđ2 = 18R2 = 40,5 + 9R2 R2 = 4,5 ()
2) Khi khóa K mở, mạch điện trở thành: R1 ntRMC nt (R2 //(RCN nt Rđ))
Đặt x = RCN RMC = 4,5 – x (với x ≤ 4)
- Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm RCN nt Rđ: Rđx = x + 4,5
- Điện trở tương đương của đoạn mạch CB: RCB =
- Điện trở tương đương của toàn mạch: RAB = R1 + RMC + RCB
RAB = 3 + 4,5 – x + =
- Cường độ dòng điện qua đoạn mạch CB: ICB = IAB =
- Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch CB: Uđx = UCB = ICBRCB =
- Cường độ dòng điện qua bóng đèn:
Iđ = Ix = Iđx = = = =
- Để đèn sáng yếu nhất thì Iđ phải nhỏ nhất nghĩa là 87,75 + 3x – x2 phải đạt giá trị lớn nhất Giá trị của biểu thức y = 87,75 + 3x – x2 phụ thuộc vào x, nên y sẽ đạt cực đại khi 3x – x2
lớn nhất, x(3 – x) đạt giá trị lớn nhất khi x = 3 – x x = 1,5
RCN = 1,5 () RMC = 4,5 – 1,5 = 3 ()
Vậy để đèn sáng yếu nhất thì phải dịch con chạy C của biến trở sao cho RCM = 3