Tiêu đề 9_Thi vào chuyên vật lý trường THPT chuyên KHTN Hà Nội - Năm học 2017 - 2018.Image.Marked.pdf ✅

Hình 2 là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực căng dây treo vật M theo độ sâu x của M (x được tính từ mặt thoáng của xăng trong bể đế đáy dưới của vật M). Cho rằng vật M không làm thay đổi mực nước và mực xăng trong bể. a) Từ đồ thị, xác định độ cao của cột xăng còn lại trong bể, chiều cao H và khối lượng M của mẫu vật. b) Cho khối lượng riêng của nước là D0 = 1000 kg/m3 . Tính các khối lượng riêng D của vật M và D1 của xăng. Câu 5: (2,0 điểm). Khi đến thăm phòng thí nghiệm của trường Chuyên Tổng hợp, bạn Nam được giáo viên thử sức bằng cách giao cho một số thiết bị bao gồm: một hộp kín có hai cực điện A và B (bên trong hộp có một nguồn điện không đổi có hiệu điện thế U mắc nối tiếp với một điện trở r theo sơ đồ như Hình 3); một vôn kế thông dụng có điện trở Rv; một chiếc điện trở mẫu có giá trị R1 = 20Ω; một sợi dây dẫn điện MN có điện trở suất lớn, tiết diện thẳng hình tròn với đường kính khoảng gần 1 mm, có chiều dài khoảng chừng 1m, không có vỏ bọc cách điện; các khoá điện và dây nối bằng đồng với điện trở nhỏ không đáng kể và đủ dùng; một bộ đồ dùng để Nam có thể sử dụng nếu thấy cần thiết (gồm bút viết, giấy để ghi chép, thước thẳng dài 30 cm có vạch chia đến mi – li – mét). Nam có nhiệm vụ xác định điện trở suất ρ của sợi dây dẫn MN nhờ vào các dụng cụ này. Với sự nhanh nhẹn, Nam đã hoàn thành nhiệm vụ được giao. a) Bước 1, Nam mắc chiếc vôn kế vào giữa hai điểm A và B, ghi số chỉ U0 của vôn kế. Em hãy giúp Nam viết biểu thức tính U theo r, Rv và U0. b) Bước 2, mắc thêm điện trở R1 song song với vôn kế, ghi số chỉ U1 của vôn kế. Bước 3, bỏ R1, mắc MN song song với vôn kế, ghi số chỉ U2 của vôn kế. Nam đo được: U0 = 6,0 V; U1 = 5,0 V; U2 = 4,8 V.
Đặt R2 là giá trị điện trở của dây MN. Dễ nhận thấy R2 < R1. Hãy tính tỉ số R2/R1 theo các số liệu đã đo, từ đó tính giá trị R2. c) Bước 4, để có đủ các thông số xác định ρ, Nam đo chiều dài và đường kính của dây dẫn MN. Theo em, bạn Nam nên làm như thế nào để đo được đường kính của dây MN với độ chính xác cao? Nếu em đã làm xong cả 3 phần trên thì lời giải cho Câu V đã được hoàn thành và em không phải làm thêm nhiệm vụ này. Còn nếu ở phần b) em không giải ra được giá trị R2, em vẫn có thể hoàn thành suất xắc được nhiệm vụ mà giáo viên giao cho bằng cách đề xuất một phương án thực nghiệm khác để xác định được điện trở của dây MN. Có nhiều phương án thí nghiệm để làm được điều này, trong số đó có những phương án kém khả thi trên thực tế. Một trong những lí do của việc này là sự chênh lệch lớn giữa giá trị điện trở của vôn kế và các điện trở khác có trong thí nghiệm mà khả năng chính xác của chiếc vôn kế không đủ. Tuy nhiên, có một số phương án khác thì khắc phục được nhược điểm này và có thể cho ta những tính toán đơn giản, thậm chí tốt hơn phương án của Nam. Điều này dựa vào sự thông minh của em. Hãy tìm phương án thí nghiệm đó. Ghi chú: nếu em đề xuất được phương án thí nghiệm khả thi, trình bày rõ ràng, em vẫn đạt được điểm tối đa cho phần b). Trong trường hợp này em nhớ vẽ các sơ đồ mạch điện, ghi chú các đại lượng cần đo và lập công thức tính điện trở của dây dẫn MN theo các đại lượng mà em định đo. LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Mạch điện gồm (RMC // R1) nối tiếp RCN a, RMC = 12Ω, RCN = 10Ω 1 1 6Ω MC AC MC R R R R R     9 9Ω 0,75 12 AC AC AC AC AC AB A AB AC CN AC CN MC U R R U U U I A U R R R R R           b, RX = RMC, ( 0 < Rx< 22) 0,8 0,8 24 0,8 A AC X BC X I  A U  R U   R
24 0,8 (1) 22 BC X AB CN X U R I R R     0,8 0,8 (2) 12 X AB MC RX R I  I  I   Từ (1) và (2) suy ra: 24 0,8 0,8 0,8 22 12 X X X R R R     (thoả mãn) 2 16 22 96 0 6 X X X X R R R R             Câu 2: a) Tính tỷ số m1/m2 và m1/m Khi đổ nước ở lần lượt ở các bình 1 vào bình 1 và bình 2 vào bình 1 ta thấy đã xảy ra quá trình trao đổi nhiệt - Ở lần đổ nước đầu tiên : Đổ lượng nước m từ bình 1 sang bình 2 ta có: Qthu = mC.(50 – 20) = 30mC (J) Qtỏa = m2C.(70 – 50) = 20 m2C (J) Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt cho lần thứ nhất này ta có Qthu = Qtỏa 2 2   2 30 20 1 3  mC  m C  m  m - Ở lần đồ thứ 2 : Đổ lượng nước m từ bình 2 về bình 1 ta có Qthu = m1  m.C.30  20  10m1  m.C J  Qtỏa = m.C.50  30  20mC J  Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt cho lần thứ nhất này ta có Qthu = Qtỏa     1 1 1 1 10 20 2 3 3 2 m m m C mC m m m m m m           Từ (1) và (2) ta có 1 2 2 m m  Kết luận tỷ số: 1 1 2 2; 3 m m m m   b) Tiếp đó, đổ một nửa lượng nước từ bình 1 vào bình 2. Tìm nhiệt độ cân bằng mới của bình 2 Sau hai lần đổ 1 và 2 ta thấy khối lượng nước trong hai bình là không đổi nên ta có Bình 1 : m1, t1’= 30 0C Bình 2: m2, t2’ = 50 0C