ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP 9 MÔN VẬT LÝ NĂM HỌC 20122013

Bài 4. (1.0 điểm): Khi truyền đi cùng một công suất điện, một học sinh nói rằng khi giảm điện trở của đường dây tải điện đi ba lần hoặc tăng hiệu điện thế lên ba lần thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt trong hai trường hợp đó là bằng nhau. Điều đó đúng hay sai? Tại sao? Hết UBND HUYỆN NGỌC HỒI PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP 9 NĂM HỌC 20122013 MÔN: VẬT LÝ Câu Đáp án Điểm 1 (4.5điểm) Giải: Ta có chiều dài dốc nghiêng là: s = h. Gọi F¬¬¬¬1, F2 là lực ma sát khi vật trên mặt nghiêng và mặt ngang. Ta có F2 ¬= F¬¬¬¬1¬. Công của trọng lực thực hiện được là: A= P.h Công của lực ma sát là: Ams= F¬¬¬¬1.s + F2.h = F1. h. + F2.h = 2F2.h Công của trọng lực thực hiện bằng công của lực ma sát: A = Ams => P.h = 2F2.h => P = 2F2 => Vậy tỉ số giữa lực ma sát của vật với mặt nằm ngang và trọng lượng của vật là 0,5 0.25 0.5 0.5 0.5 0.25 0.5 1.0 0.5 0.5

Trang 1

UBND HUYỆN NGỌC HỒI

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP 9

NĂM HỌC 2012-2013 Môn: Vật lý Khóa thi ngày: 24/01/2013

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

ĐỀ BÀI:

(Đề thi này có 01 trang)

Bài 1 (2.5 điểm):

Một vật trượt từ đỉnh dốc nghiêng 1 góc 450 so với mặt sàn từ độ cao h Khi xuống hết dốc, vật tiếp tục trượt trên mặt nằm ngang một đoạn đúng bằng h thì dừng lại

Xác định tỉ số giữa lực ma sát của vật với mặt nằm ngang và trọng lượng của vật, biết rằng lực ma sát khi vật ở mặt ngang gấp 2 lần lực ma sát khi vật trên mặt nghiêng

Bài 2 (3.5 điểm):

Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1= 100g chứa m2= 400g nước ở nhiệt độ t1= 100C

Người ta thả vào nhiệt lượng kế một thỏi hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng m= 200g được nung nóng đến nhiệt độ t2 = 1200C Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là 140C Tính khối lượng nhôm và thiếc có trong hợp kim Cho nhiệt dung riêng của nhôm, nước và thiếc lần lượt là: c1 = 900J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K; c4 = 230J/kg.K

Bài 3 (3.0 điểm):

Cho một điện trở AB có RAB = 1Ω Trên AB người ta mắc thêm hai con chạy M và N Nối điện trở AB vào mạch theo sơ đồ như hình vẽ Cho U= 9V

a Tính công suất tỏa nhiệt trên AB khi RAM= RNB= 0,25Ω; RMN= 0,5Ω

b Khi M và N di chuyển trên AB (nhưng vẫn giữ đúng thứ tự trên hình) thì với những giá trị nào của các điện trở RAM; RNB; RMN để cường độ dòng điện qua nguồn đạt cực tiểu?

Tính giá trị cực tiểu đó

Bài 4 (1.0 điểm):

Khi truyền đi cùng một công suất điện, một học sinh nói rằng khi giảm điện trở của đường dây tải điện đi ba lần hoặc tăng hiệu điện thế lên ba lần thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt trong hai trường hợp đó là bằng nhau Điều đó đúng hay sai? Tại sao?

450 h

M

N

U

ĐỀ CHÍNH THỨC

Trang 2

- - - Hết - - -

UBND HUYỆN NGỌC HỒI

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HƯỚNG DẪN CHẤM CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN

HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP 9

NĂM HỌC 2012-2013 MÔN: VẬT LÝ

1

(4.5điểm)

Giải:

Ta có chiều dài dốc nghiêng là: s = h 2

Gọi F1, F2 là lực ma sát khi vật trên mặt nghiêng và mặt ngang

Ta có F2 = F1 2

Công của trọng lực thực hiện được là: A= P.h

Công của lực ma sát là: Ams= F1.s + F2.h

= F1 h 2+ F2.h = 2F2.h

Công của trọng lực thực hiện bằng công của lực ma sát:

A = Ams => P.h = 2F2.h => P = 2F2

=> 2 1

0,5 2

F

Vậy tỉ số giữa lực ma sát của vật với mặt nằm ngang và trọng lượng

của vật là 0,5

0.25

0.5 0.5 0.5 0.25 0.5 1.0

0.5 0.5

2

(7.0điểm)

Tóm tắt:

m1= 100g = 0,1kg; m2 = 400g = 0,4kg; t1= 100C; m = 200g = 0,2kg; t2 =

1200C; t3 = 140C; c1 = 900J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K; c4 = 230J/kg.K

Tính: mNhôm = ?

mThiếc = ?

Giải:

Gọi m3, m4 là khối lượng nhôm và thiếc có trong thỏi hợp kim

Ta có: m3 + m4 = 0,2kg (1)

Nhiệt lượng do thỏi hợp kim tỏa ra để giảm nhiệt độ từ t2 = 1200C

xuống t3 = 140C là:

Q = ( m3c1+ m4c4)( t2- t3) = 106( 900m3+ 230m4)

Nhiệt lượng của nhiệt lượng kế và nước thu vào để tăng lên đến

140C là:

Q'= ( m1c1+ m2c2)( t3- t1) = ( 0,1.900 + 0,4 4200)( 14- 10) = 7080J

Nhiệt lượng của nhiệt lượng kế và nước thu vào bằng nhiệt lượng thỏi

hợp kim tỏa ra, do đó:

Q = Q' => 106( 900m3+ 230m4) = 7080 (2)

Từ (1) suy ra m3 = 0,2 - m4 thay vào (2)

Ta có: 106900 0, 2( −m4)+ 230m4 = 7080J

0.5

0.25 0.25 0.5

1.0 0.5

1.0 0.5 1.0 0.25

Trang 3

=> 1200 = 71070m4

=> m4 = 0,169kg = 169g => m4 = 169g

Thay m4 = 0,169kg vào (1) => m3 = 0,031kg = 31g

Đáp số m3 = 31g, m4 = 169g

0.5 0.5 0.25

3

(6 điểm)

a) Ta vẽ lại mạch điện như sau:

Vì các điện trở RNB; RNM; RAM mắc song song

Nên 1

AB

AM NB NM

Công suất tỏa nhiệt trên đoạn AB là:

P= U2/RAB = U2( 1 1 1

AM NB NM

= 92(0, 25 0, 25 0,51 + 1 + 1 ) = 810W

=> P = 810W

b) Khi M, N di chuyển trên AB nhưng vẫn giữ đúng thứ tự , nghĩa là

không có điện trở nào bằng 0

Ta có 1

AB

AM NB NM

Để dòng điện qua nguồn cực tiểu (U không đổi ) thì RAB phải có giá trị

lớn nhất

Mặt khác RAB là ba điện trở song song nhau mà RNB + RNM + RAM = 1Ω

nên RAB chỉ lớn nhất khi ba điện trở đó bằng nhau

Do đó RNB = RNM = RAM = 1

3 Ω và RAB = 1

9 Ω Vậy dòng điện cực tiểu lúc này Imin = 9.9 81

AB

U

A

=>Imin = 81A

1.0

0,25 0.25

1.0

0.5 0.25 0.5

0.5

0.5 0.5

0.5 0.25

4

(2.5điểm)

- Điều đó là sai

- Tại vì: Nếu ta gọi Php1 là công suất hao phí khi giảm điện trở của

đường dây đi 3 lần và Php2 là công suất hao phí khi tăng hiệu điện thế

lên 3 lần

Ta có: Php = .22 1 . 22;

3

hp

P

U => = U 2 22

(3 )

hp

R P P

U

=

=> Php1= 3 Php2

Vậy khi giảm điện trở đi 3 lần thì công suất hao phí lớn gấp 3 lần so với

khi tăng hiệu điện thế lên 3 lần

0.5 0,25

0.75

0.5 0.5

N

M A

B

U

Định dạng
Số trang	4
Dung lượng	104,5 KB