Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2016-2017 - Trường THCS Ama Trang Lơng

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2016-2017 - Trường THCS Ama Trang Lơng

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÝ LỚP 9 KRÔNG NĂNG NĂM HỌC: 2016 - 2017 TRƯỜNG THCS AMA TRANG LƠNG Thời gian làm bài: 150 phút ( không kể thời gian giao đề) Câu I: (4 điểm) Hãy xác định khối lượng riêng của một viên sỏi. Cho các dụng cụ sau : lực kế, sợi dây( khối lượng dây không đáng kể), bình có nước. Biết viên sỏi bỏ lọt và ngập trong bình nước, trọng lượng riêng của nước là d0. Câu II. ( 4 điểm ) R Cho mạch điện như hình vẽ 1 0 Biết U = 10 V, R0= 1Ω. 1) Biết công suất trên R đạt 9W tính R? R 2) Tìm R để công suất trên R đạt lớn nhất ? Tính giá trị lớn nhất đó? H (1) Câu III. ( 4 điểm ) Người ta có 3 điện trở giống nhau R0 dùng để mắc vào hai điểm A, B như hình vẽ 2. Biết rằng khi 3 điện trở mắc nối tiếp thì cường độ dòng H (2) điện qua mỗi điện trở là 0,2A và khi 3 điện trở mắc song song thì cường độ dòng điện qua mỗi điện trở cũng là 0,2A. 1) Hãy tính cường độ dòng điện qua các điện trở trong những trường hợp còn lại. 2) Hỏi phải dùng bao nhiêu chiếc điện trở như vậy và mắc chúng như thế nào vào hai điểm A, B nói trên để cường độ dòng điện qua mỗi điện trở là 0,1A. Câu IV. ( 5 điểm ) 1) Người ta pha 3 lít nước ở 15 oC với 1 lít nước ở 35 oC tìm nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường và bình chứa). 2) Khi cân bằng nhiệt xảy ra người ta dùng một dây đun điện có công suất là 1000W để đun lượng nước nói trên hỏi sau bao lâu thì nước sôi? (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường và bình chứa). Cho biết nhiệt dung riêng của nước là: 4200J/Kgk. 3) Thực tế hiệu suất truyền nhiệt đạt 80%. Hỏi sau khi đun sôi nếu bỏ dây đun ra thì sau bao lâu nước trong bình hạ được 10oC? Câu V. ( 3 điểm ) Cần phải mắc ít nhất bao nhiêu chiếc điện trở 5Ω để tạo ra đoạn mạch điện có điện trở toàn mạch là 12Ω. ___hết___ ( Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HSG
2. MÔN : VẬT LÝ LỚP 9 . NĂM HỌC 2013 - 2014. * Phân tích : Xác định lưc đẩy Acsimet 0,5đ FA = P – P1 ( với FA = V.do) F Xác định thể tích của vật : V= A 0,5đ d0 Xác định trọng lượng riêng của viên sỏi : P P P 0,5đ d = = d . Câu I : F 0 V A P - P1 ( 4 đ) d 0 0,5đ Từ đó xác định được khối lượng riêng của viên sỏi P D = D . ( *) 0 0,5đ P - P1 * Cách thực hiện : - Buộc viên sỏi bằng sợi dây rồi treo vào móc lực kế để xác định trọng 0,5đ lượng P của viên sỏi ngoài không khí . - Nhúng cho viên sỏi này ngập trong nước đọc số chỉ lực kế xác định P1 0,5đ - Xác định lực đẩy Acsimet : F = P – P A 1 0,5đ - Xác định D bằng công thức (*) R0 A U B R Câu II: Ta có: RTM = R0 + R = 1 + R ( ) (4đ) U 10 I (A) theo công thức P = I2 R 0,5đ RTM 1 R 2 10 100R PR  R 9 1 R (1 R)2 0,5đ 100R 9 18R R 2 R 2 82R 9 0 (*) 0,5đ (R – 9)(9R-1) = 0 R = 9 () 1 R = ( ) 9 0,5đ 100R 100 100 100 2. Ta có: PR 2 2 2 2 (0,5đ) (1 R) (1 R) 1 R 1 R R R R R 2 1 R Ta thấy PR lớn nhất khi nhỏ nhất (0,5đ) R R
3. 2 (0,5đ) 1 R 1 R 4 dấu "=" xảy ra R 1( ) R R R R (0,5đ) 100.1 100 Vậy PR Max = 25(W ) (1 1) 2 4 CâuIII . (4 đ) * Khi 3 điện trở mắc nối tiếp R 0 A U B I R R R RTM = R0 + RAB = R0 + 3R () U U Nên ITM = 0,2(A) (1) (0,5đ) RTM R0 3R * Khi 3 điện trở mắc song song: R 0 A U B R R R R RTM = R0 + R AB = R0 + 3 U U (0,5đ) Nên ITM = 0,6 (2) , lấy (1) chia (2) R R R R 0 TM R 0 3 Thay vào (1) ta có : U = 0,8R0 ( V) Khi hai điện trở song song mắc nối tiếp với 1 điện trở: A U B R 0 R2 R1 R3 3 ta có: RTM = R0 + RAB = R0+ R (0,5đ) 2
4. 5 R R TM 2 0 U 0,8R0 0,32 ITM = 0,32(A) I 0,32(A), I I 0,16(A) R 5 R1 R2 R3 2 TM R 2 0 *Hai nối tiếp // với A U B R0 R R 1 3 R2 2 5 ta có: RTM = R0 + RAB = R+ R R 3 3 0 U 0,8R I 0 0,48(A) TM R 5 (0,5đ) TM R 3 0 I2 = 2I1 và I = I1 + I2 2 2 I I .0,48 0,32(A) 2 3 3 I1 0,48 0,32 0,16(A) 2. Mắc điện trở vào hai đầu A và B thành x dãy song song x, y Z Nối dãy y chiếc nối tiếp : ( ) (0,5đ) R0 A U B R R R x R R R R R Ta có : RTM = R0 + RAB yR xR yR R R 0 -> TM 0 x x (0,5đ) U Ux Ux ITM ( 1đ) RTM xR0 yR R0 (x y)
5. Vì I qua các R là 0,1 A ITM = 0,1 x Ta có PT: Ux 8 (x y) 0,1x U 0,1R0 (x y) 0,8R0 0,1R0 (x y) (1 đ) R0 (x y) x; y Z x 1 2 3 4 5 6 7 y 7 6 5 4 3 2 1 1. 3 lít nước có khối lượng là 3kg = m1 1 lít nước có khối lượng là 1kg = m2 Gọi nhiệt độ cuối cùng của H2 là x - Ta có NL thu vào của 3kg nước tăng nhiệt độ từ 150c x : (0,5đ) là : Q1 = Cm1 (x - 15) Câu IV 0 ( 4 đ) - Ta có NL tỏa ra của 1kg nước hạ nhiệt độ từ 35 c x : là : (0,5đ) Q2 = Cm2 (35 -x ) Theo PT cân bằng nhiệt ta có Q1 = Q2 (0,5đ) Cm1 (x - 15) = Cm2 (35 -x ) 3 (x - 15) = 1 (35 -x ) 0 3x - 45 = 35 - x 4x = 80 x = 20 c (0,5đ) 2. (2đ) Nhiệt lượng cần thiết cung cấp cho 4kg nước để 0 0 tăng nhiệt độ từ 20 c 100 c là: Q3 = Cm t 4200.4.80 1344000 (J) (0,5đ) Vậy thời gian để dun sôi lượng nước là : A Q 1344000 Theo CT : A = Pt t = 3 1344(Giây) P P 1000 (0,5đ) Thực tế hiệu suất truyền nhiệt đạt 80% tức là 20% hao phí ra môi trường. Vậy công suất của dây 1000W có nghĩa cứ 1 giây cung cấp cho nước môi trường 1000J Mỗi giây môi trường lấy mất 200J. (0,5đ) Năng lượng 4kg nước tỏa ra để hạ được 100c là: Q4 = Cm t 4200.4.10 168000(J ) Vậy thời gian để nước hạ được 100c là : (0,5đ) 168000 t = 840(giây) 200 Vì điện toàn mạch là 12() mà mỗi chiếc có giá trị 5() nên người ta mắc hai chiếc nối tiếp với đoạn mạch có giá trị X () . Như hình vẽ: Câu V: (3đ)
6. R1 R2 X A B Ta có : RAB = R + R + X X = 12 – 10 = 2 () (0,5đ) X < 5 () nên đoạn mạch X gồm 1 chiếc mắc song song với đoạn mạch có giá trị Y () R C D (0,5đ) Y (0,5đ) RY 5Y 10 R 2 2 3Y 10 Y ta thấy Y < 5 CD R Y 5 Y 3 Nên đoạn mạch Y gồm 1 chiếc song song với đoạn mạch Z R (0,5đ) M N Z RZ 10 (0,5đ) R Z 10 MN R Z 3 Nên đoạn mạch Z gồm 2 điện trở mắc nối tiếp. Vậy mạch diện là: (0,5đ) A B Vậy đoạn mạch gồm 6 điện trở mắc như hình vẽ trên. Thí sinh giải theo cách khác đúng vẫn cho đủ điểm ___hết___ Đliêya, ngày 24 tháng 02 năm 2017 Duyệt của CM Người ra đề Nguyễn Song Dũng