Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh lớp 9 THCS Năm học 2010 2011 môn thi: Vật Lý Đề thi đề xuất35196

Câu 1 5 điểm: Phía dưới hai đĩa cân của một cân đòn, bên trái treo một vật bằng chì, bên phải treo một vật hình trụ bằng đồng khắc vạch chia độ từ 0 đến 100.. Ban đầu khi chưa nhúng hai

MA TRẬN

Vận dụng

5

1

5

5

C4

5

2

10

5

1

5

Câu 1 ( 5 điểm): Phía dưới hai đĩa cân của một cân đòn, bên trái treo một

vật bằng chì, bên phải treo một vật hình trụ bằng

đồng khắc vạch chia độ từ 0 đến 100 Có hai cốc

đựng hai chất lỏng A và B khác nhau ( hình vẽ)

Ban đầu khi chưa nhúng hai vật vào chất lỏng,

cân ở trạng thái thăng bằng

Khi cho vật bằng chì chìm hẳn trong chất lỏng A,

hình trụ bằng đồng trong chất lỏng B thì phải

điều chỉnh mực chất lỏng B sao cho mặt thoáng

của nó ngang với vạch 87 thì cân mới thăng

bằng

Khi cho vật bằng chì chìm hẳn trong chất lỏng B, hình trụ bằng đồng trong

chất lỏng A thì mặt thoáng của chất lỏng A phải ngang với vạch 70 thì cân

mới thăng bằng

Tính tỷ số các khối lượng riêng của hai chất lỏng A và B, từ đó nêu ra một

phương pháp đơn giản nhằm xác định khối lượng riêng của một chất lỏng

Câu 2 ( 5điểm)

Đổ 738g nước ở nhiệt độ 15oC vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có

khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt

độ 100oC Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là 17oC Biết nhiệt dung

riêng của nước là 4186J/kg.K Hãy tính nhiệt dung riêng của đồng

Câu 3: ( 5điểm)

Cho mạch điện như hình vẽ, Các Ampe kế

giống hệt nhau, điện trở của mỗi Ampe kế là

RA dòng điện trong mạch chính có chiều như

hình vẽ, điện trở R khác 0 Biết rằng Ampe kế

A1 chỉ 4A, Ampe kế A3 chỉ 1A

A) Ampe kế A2 và A4 chỉ bao nhiêu?

B) Tính chỉ số RA/R

PHÒNG GD&ĐT CHIÊM HOÁ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

LỚP 9 THCS - NĂM HỌC 2010-2011

MÔN THI : VẬT LÝ

Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

B

A 4

A 3

A 2

A

R

A 1

ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

Câu 4: ( 5điểm)

Giữa hai điểm A và B có một hiệu điện thế

không đổi UAB = 24V Đoạn mạch AB gồm một

điện trở R=6Ω mắc nối tiếp với bộ các bóng đèn

giống nhau loại 6V – 3W Hỏi

a) Có thể mắc được tối đa bao nhiêu bóng

đèn nói trên với điều kiện là chúng đề

sáng bình thường

b) Nếu có 6 bóng đèn loại trên thì mắc thế nào để chúng đều sáng bình thường? Hãy vẽ sơ đồ cách mắc đó

c) Trong các cách mắc (ở câu b) thì cách mắc nào lợi hơn? Vì sao?

Bộ bóng đèn

+

-R

Câu Nội dung Điểm

Câu

1( 5điểm) * Gọi V- V2 là thể tích của thỏi đồng1 là thể tích của vật chì

- DA là khối lượng riêng của chất lỏng A

- DB là khối lượng riêng của chất lỏng B

* Do cân là cân đòn, lúc đầu chưa nhúng hai vật vào chất lỏng cân

thăng bằng nên trong lượng hai vật chì và đồng bằng nhau: P1 = P2

* Khi nhúng vật chì vào chất lỏng A, thỏi đồng vào chất lỏng B:

- Lực đẩy Ác simet tác dụng lên vật chì:

F1 =10.V1.DA

- Lực đẩy Ác simet tác dụng lên thỏi đồng:

F2 =10.V2.DB.(87/100)

- Vì cân thăng bằng nên:

F1 = F2 => V1.DA = V2.DB.(87/100) (1)

* Khi nhúng vật chì vào chất lỏng B, thỏi đồng vào chất lỏng A:

- Lực đẩy Ác simet tác dụng lên vật chì:

F’1 =10.V1.DB

- Lực đẩy Ác simet tác dụng lên thỏi đồng:

F2 =10.(70/100).V2.DA

- Vì cân thăng bằng nên:

V1.DB = V2.DA.(70/100) (2)

* Từ (1) & (2) ta có : (DA/DB) = (DB/DA).(87/70) tức là:

D2

A/D2

B = 87/100 => (DA/DB) = 87/100

Và ta có: DA=DB 87/70

* Từ kết quả bài toán ta có thể tiến hành thí nghiệm theo phương án

trên và chọn một chất lỏng làm chuẩn đã biết khối lượng riêng chẳng

hạn ta chon nước có DB = 1Kg/dm3 và như vậy ta đã xác định được

khối lượng riêng của chất lỏng A: DA = 87/70 (Kg/dm3)

0.5đ 0.5đ

1đ

1đ 1đ

1đ

Câu 2

( 5điểm) Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra : Q1 = m1C1(t1 – t) = 16,6C1(J)Nhiệt lượng nước thu vào : Q2 = m2C2(t – t2) = 6178,536 (J)

Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào : Q3 = m3C1(t – t2) = 0,2C1(J)

Phương trình cân bằng nhiệt : Q1 = Q2 + Q3

<=> 16,6C1 = 6178,536 + 0,2C1

=> C1 = 376,74(J/kg.K)

1đ 1đ 1đ 1đ 1đ

PHÒNG GD&ĐT CHIÊM HOÁ HƯỚNG DẪN CHẤM

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS - NĂM HỌC 2010-2011

MÔN THI : VẬT LÝ

Câu 3

( 5điểm) * Chỉ ra chiều của dòng điện qua các Ampe kế A1, A2, A4 Riêng chiều dòng điện qua Ampe kế A3 có thể đi từ M đến N hoặc đi từ N

đến M tùy thuộc vào tương quan giữa điện trở của Ampe kế và điện

trở R Như vậy phải xét 2 trường hợp:

a_ Trường hợp 1: Dòng điện đi từ N đến M

R

N M

* Tính số chỉ của các Ampe kế A4 và A2

I4 = I1 + I3 = 5A => A4 = 5A

Viết được: UAM = UAN + UNM hay I1.RA = I2.RA + I3.RA

=> I2 = I1 – I3 =3A

=> Ampe kế A2 chỉ 3A

* Tính chỉ số RA/R

- Nhìn vào sơ đồ mạch điện ta có: IR = I2 – I3 = 2A;

UNB = UNM + UMB

=> IR.R = I3.RA + I4.RA => 2R = 6RA => RA/R =1/3

b_ Trường hợp 2: Dòng điện đi từ M đến N

M

A3

A2

R

N

* Tính số chỉ các Ampe kế A4 và A2:

Số chỉ Ampe kế A4 là: I4 =I1 –I3 = 3A => Ampe kế A4 = 3A

Số chỉ Ampe kế A2 là: Ta có UAN = UAM + UMN

Hay: I2.RA = I1.RA + I3.RA => I2 = I1 + I3 = 5A => Ampe kế A2 = 5A

* Tính chỉ số RA/R:

- Tại điểm N ta có: IR = I2 + I3 = 6A

- Mặt khác: UMB = UMN + UNB => I4.RA = I3.RA + IR.R => 2RA = 6R

=> RA/R = 3

1đ

1đ

1đ

1đ

1đ

( Học sinh có thể giải theo cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa)

Câu 4

( 5điểm) a, Tính công xuất cực đại mà nguồn điện có thể cung cấp cho bộ bóng đèn.

+ Gọi I là cường độ dòng điện trong mạch chính, Rb là điện trở của bộ bóng đèn, ta tính được công xuất tiêu thụ điện P của bộ bóng đèn:

P = RB

Nhận xét: (R+RB) LỚN HƠN HOẶC BẰNG 4.R.RB

=> RB NHỎ HƠN HOẶC BẰNG RB

<=> P NHỎ HƠN HOẶC BẰNG điều này có nghĩa là công xuất cực đại và nguồn có thể cung cấp cho bộ bóng đèn là khi R=RB

(HS có thể tìm biểu thức công xuất cực đại bằng nhiều cách nếu đúng vẫn cho điểm ở phần này)

+ Với trường hợp bài toán này thì công xuất cực đại nguồn cung cấp

là 24W Do đó số bóng đèn tối đa dùng để thắp sáng là:

24W: 3W = 8 đèn

b, Nếu có 6 bóng đèn loại 3V - 6W thì mắc chúng thế nào để nó sáng bình thường? Chỉ ra cách mắc.

+ Với 6 bóng đèn mà chúng sáng bình thường thì công xuất tiêu thụ

điện của bộ bóng đèn là: 18W

+ Gọi I là cường độ dòng điện trong mạch chính trong trường hợp

này có: UI = I2.R+P ( P là công xuất tiêu thụ của bộ bóng đèn)

 6I2 - 24I + 18 = 0 Giải phương trình ta được 2 giá trị của I: I1 =1A, I2= 3A

Cả hai giá trị này đều chấp nhận được

Ta xẽ mắc các bóng đèn thành các dãy song song và số đèn

trong mỗi dãy băng nhau:

- Với I=I1=1A thì phải mắc các bóng thành 2 dãy mỗi dãy có 3

đèn(H1)

- Với I=I2=3A thì phải mắc các bóng thành 6 dãy mỗi dãy có 1

đèn(H2)

2đ

1đ

1đ 1đ

c, Cách mắc nào lợi hơn:

+ Cách mắc các bóng theo sơ đồ H1 thì cường độ dòng điện mạch

chính là 1A vì vậy công xuất điện hao phí vô ích tiêu thụ trên R là

P1’ = I12.R = 6W

+ Cách mắc các bóng theo sơ đồ H2 thì cường độ dòng điện mạch

chính là 3A vì vậy công xuất điện hao phí vô ích tiêu thụ trên R là P2’ = I2 R = 54W

So sánh hai cách mắc cách mắc thứ nhất có công xuất hao phí nhỏ

hơn nên có lợi hơn