Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Trường THCS Đỗ Động (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Trường THCS Đỗ Động (Có đáp án)

1. PHÒNG GD&ĐT THANH OAI ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRƯỜNG THCS ĐỖ ĐỘNG NĂM HỌC 2013 – 2014 Họ và tên : Phạm Thị Tuyết Lan M«n thi: VẬT LÝ Thêi gian: 150 phót (kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò) Bài 1: (7 điểm ) 1. Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 20 Ω. Dây điện trở cảu nó là dây hợp kim 2 -6 nicrôm có tiết diện 0,5mm , điện trở xuất bằng 10 Ωm được quấn đều xung quanh một lõi sứ hình trụ đường kính 1,6 cm. Tính số vòng dây của biến trở này ? 2. Biến trở trên được mắc vào mạch điện M C N V (hình 1) sao cho con chạy C có chính giữa của biến trở. Biết Uo = 30V không đổi, R0 = 50 Ω; điện trở Ampe kế và dây nối nhỏ không đáng kể, điện trở vôn kế vô cùng lớn. A a. Tính số chỉ của Ampe kế và Vôn kế ? b. Dịch chuyển con chạy C dần về phía N. Hỏi số chỉ các dụng cụ thay đổi như thế nào ? U0 (Hình 1) Bài 2: (6điểm): Một bình đung nước vỏ bằng nhôm, khối lượng vỏ m1= 400g đang chứa m2 = 800g nước ở nhiệt độ 200C. o a – Rót thêm vào bình một lượng nước m3 ở nhiệt độ 5 C. Khi cân bằng nhiệt, nhiệt o độ nước trong bình là 10 C, bỏ qua nhiệt lượng tỏa ra môi trường. Tìm m3 ? b – Bình nước đã cân bằng nhiệt ở câu a, đem đun sôi bằng bếp dầu hỏa hiệu suất 30%. Hỏi với lượng dầu 70g có đủ để đun hay không ? Thừa hay thiếu bao nhiêu gam ? Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm C1= 880 J/KgK; của nước C2 = 4200 J/KgK; Năng suất tỏa nhiệt của dầu q = 45.106 J/Kg. Bài 3 ( 7 điểm ) Cho mạch điện như hình 3. R4 M Đ2 A A+ - B K Đ1 R3 N Hình 3
2. Đèn Đ1 ghi 6V - 3W; đèn Đ2 ghi 6V - 6W; R3 = 6 Ω điện trở của Ampe kế và dây nối không đáng kể. Ban đầu khóa K đang mở. Đặt vào A,B một hiệu điện thế không đổi UAB thì thấy cả hai đền đều sáng bình thường. 1. Tính UAB và R4 ? 2. Khóa K đóng: a. Tính số chỉ của Ampe kế, chỉ rõ chiều dòng điện qua nó ? Nhận xét về độ sáng của các đèn ? b. Thay Ampe kế bằng Vôn kế (một chiều có điện trở vô cùng lớn). Tìm số chỉ của vôn kế và cách mắc Vôn kế ?
3. ĐÁP ÁN - BIỂU ĐIỂM VẬT LÝ 9 Bài 1 ( 7 điểm) 1. ( 3điểm) + Chiều dài của dây điện trở làm biến trở: R.S 20.05.10 6 l 10 ( m) ( 1đ) 10 6 + Chiều dài của một vòng: C .d 3,14.0,016 0,05 (m) ( 1đ) + Số vòng quấn trên lõi sứ: l 10 n 200 ( vòng) ( 1đ) C 0,05 2. ( 4 điểm) a) ( 3 đ) + Phần điện trở của biến trở tham gia vào mạch điện là. RMN R 10 . Amphe kế đo Im ; Vôn kế URo. ( 0,75đ) MC 2 + Vì Ra ≈ 0 ; Rv = ∞ nên : Rtđ = RMC + R0 = 60 (Ω) ( 0,75đ) U 30 + I 0 0,5(A) . Ampekế chỉ 0,5 A. ( 0,75 đ) m Rt 60 + UV = UR0 = Im . R0 = 0,5 . 50 = 25 (V) ( 0,75 đ) Vôn kế chỉ 25 V b) ( 1 điểm) Khi con chạy C dịch phí N thì RMC tăng. RMC tăng mà R0 const Rtđ tăng. Rtđ tăng mà U0 const Im giảm hay số chỉ Ampekế giảm dần. Im giảm mà R0 const Uv giảm hay số chỉ vôn kế giảm dần. Bài 2 ( 6điểm) a. ( 3điểm) + Nhiệt lượng tỏa ra của bình nhôm và nước 200C. ( 0,75đ) Qtỏa = ( C1m1 + C2m2 ) ( 20 – 10 ) = ( 880 . 0,4 + 4200 . 0,8) . 10 = 37120 (J) + Nhiệt lượng thu vào của nước 5oC. ( 0,75đ) Qthu = C2 . m3 (10 – 5). = 4200 . m3 . 5 = 21 000 m3 (J) + Vì bỏ qua nhiệt lượng hao phí tỏa ra môi trường nên. ( 0,75đ) Qtỏa = Qthu. 37120 Hay : 21 000 m3 = 37120 ; m 1,77 ( kg) 3 21000 + Vậy khối lượng nước 5oC rót thêm vào bình là 1,77 ( Kg) và trong bình bây giờ có ( 1,77 + 0,8 ) = 2,57 Kg nước ở 100C. ( 0,75đ)
4. b. ( 3 điểm) + Nhiệt lượng có ích cần thiết để bình nước tăng từ 100C tời 1000C. ( 0,75đ) Qi = [C1m1 + C2(m2 + m3 )] (100 – 10) =[ 880 . 0,4 + 4200 . 2,57] . 90 = 1 003 140 (J) + Nhiệt lượng toàn phần do dầu cháy tỏa ra. ( 0,75đ) Qi Qi 1003140 H Qtp 3343800 ( J) Qtp H 0,30 + Khối lượng dầu cần thiết để đun là ( 0,75đ) Qtp 3343800 md 6 0,0743 ( Kg) qd 45.10 74,3 (g) + So dánh số lượng dầu 70 g đầu bài cho, thì sẽ thiếu . ( 0,75đ) 74,3 – 70 = 4,3 ( g) Bài 3 ( 7 điểm) 1.( 3,5 điểm) : Khóa K mở; các đèn sáng bình thường. + Tính cường độ định mức và điện trở các đèn. ( 1,5đ) P1 3 U1 6 I1 0,5(A) R1 12() U1 6 I1 0,5 P2 6 U 2 6 I 2 1(A) R2 6() U 2 6 I 2 1 + Mạch điện khi K mở có dạng : ( R4 nt Đ2 ) ∕∕ (Đ1 nt R3) + UAB = U1 + I1. R3 = 6 + 0,5 . 6 = 9 ( V) ( 0,5đ) + UAM = UAB – U2 = 9 – 6 = 3 (V) ( 0,5đ) U AM 3 + R4 3() ( 0,5đ) I 2 1 2. ( 3,5điểm) a. ( 2điểm)
5. + Giả sử chiều dòng điện từ M đến N : Tại M có : Ia = I4 – I2 (0,5đ) Do Ra 0 nên chập M  N mạch điện có dạng : R4 // Đ1) nt (Đ2 // R3) R4 .R1 R2 .R3 + RAB RAM RMB 2,4 3 5,4() ( 0,5đ) R4 R1 R2 R3 U AM RAM RAM 2,4 U AM .U AB .9 4(V ) ( = U1) ( 0,5đ) U AB RAB RAB 5,4 U MB U AB U AM 9 4 5(V ) ( = U2) + So sánh với U1 = U2 = 6 V thì cả 2 đèn đều sáng yếu hơn bình thường ( 0,25đ) 3 U AM 4 U mb 5 5 + I 4 (A) ; I 2 (A) ; I a 0,5(A) R4 3 R2 6 4 6 Ampekế chỉ 0,5 A và chiều giả sử đúng. b. ( 1,5 điểm) + Thay ampe kế bằng vôn kế 1 chiều (Rv = ∞) không có dòng qua (V) Nên mạch điện lại giống như khi K mở ( câu 1). Các đèn Đ1, Đ2 lại sáng bình thường. + UAM = 3V UAN = U1 = 6V UMN = UAN – UAN = 3 ( v) Vôn kế chỉ 3 V và cực dương của vôn kế mắc tại điểm M, cực âm mắc tại N