Hiệu điện thế U R3 giữa hai cực của nguồn không đổi?. Coi điện trở của dây nối và khóa K không đáng kể; điện trở của vôn kế vô cùng lớn.. Xác định điện trở của biến trở Rx tham gia vào
Trang 1PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
THANH OAI NĂM HỌC 2013 - 2014
MÔN: VẬT LÝ
Thời gian: 150 phút ( Không kể thời gian giao đề )
Câu 1 ( 4 điểm )
Nước máy có nhiệt độ 220 C Muốn có 20 lít nước ở nhiệt độ 35 0 C để tắm cho con,
một chị đã mua 4 lít nước có nhiệt độ 99 0 C Hỏi:
a Lượng nước nóng đó có đủ không? Thừa hay thiếu bao nhiêu?
b Nếu dùng hết cả 4 lít nước sôi, thì được bao nhiêu nước ấm?
Câu 2 (5 điểm ) R 1 M R 2
Cho mạch điện như hình vẽ.
Biết R1= R4 = 12 ; R3 = R5 = 24 Hiệu điện thế U R3
giữa hai cực của nguồn không đổi Khi K mở, vôn kế chỉ
81 V; khi K đóng, vôn kế chỉ 80 V Coi điện trở của
dây nối và khóa K không đáng kể; điện trở của vôn kế
vô cùng lớn R4
Tính hiệu điện thế U của mạch và giá trị của điện trở R1?
Câu 3 ( 4 điểm)
Cho một nguồn điện 9V, một bóng đèn Đ (6V – 3W), một biến trở con chạy Rx có
điện trở lớn nhất 15 Hãy vẽ các sơ đồ mạch điện có thể có để đèn sáng bình
thường Xác định điện trở của biến trở Rx tham gia vào mạch điện?
Câu 4 ( 5 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ.
U = 16 V, R0 = 4 , R1 = 12 , Rx là giá trị tức _
thời của một biến trở đủ lớn, am pe kế A và
dây nối có điện trở không đáng kể
a Tính Rx sao cho công suất tiêu thụ trên nó
bằng 9 W và tính hiệu suất của mạch điện Biết
rằng tiêu hao năng lượng trên R1, Rx là có ích,
trên R0 là vô ích.
b Với giá trị nào của Rx thì công suất tiêu thụ trên nó là cực đại.
Câu 5 (2 điểm)
Có một điện trở mẫu R0, một ampe kế và một nguồn điện Hãy trình bày cách xác
định điện trở R của một vật dẫn Cho điện trở của Ampe kế là không đáng kể.
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Người ra đề Người duyệt đề
Nguyễn Mã Lực Nguyễn Thị Hà
A
R1
R 0
Rx +
U
K
+
V
Trang 2HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ 9
NĂM HỌC: 2013 – 2014
Câu 1: (4 điểm).
a (2đ)
để pha với M – m nước ở 220C để được M kg nước ở 35 0C 0,5đ
Ta có phương trình trao đổi nhiệt là :
(M- m).c.(35 – 22) = m.c.(99 – 35) ( M – m).13 = 64.m 13.M = m.(64 + 13) = 77.m
m = 13 M77. = 1377.20 3, 38 (kg) 1đ
m = 3,38 kg ứng với 3,38 lít
Vậy lượng nước nóng còn thừa là: 4 – 3,38 = 0,62 (lít) 0,5đ
b (2đ)
M = 77 m13. = 7713.4 23,7 (kg) ứng với 23,7 lít 1 đ
Vậy nếu dùng hết cả 4 lít nước nóng thì được 23,7 lít nước ở 350C 0,5đ
Câu 2: (5 điểm).
+ Khi K mở: R1 nt [(R2 nt R5) // (R3 nt R4] 0,5 đ
Vôn kế đo UMN = 81 V I2,3,4,5 = = 4,5 (A) 0,5 đ
R1 = - 18 (1) 0,5 đ
+ Khi K đóng: R1 nt (R2 // R3) nt (R4 // R5) 0,5 đ
Tính được R23 = 8 ; R45 = 8 R'
MN = 16 0,5 đ Vôn kế chỉ U'
MN = 5 (A) 0,5 đ
Từ (1) và (2) tính được R1 = 2 ; U = 90 V 0,5 đ
Câu 3: (4 điểm)
Có thể dùng hai sơ đồ sau: 1đ (Vẽ đúng mối sơ đồ 0,5 đ)
U MN
R MN U 4,5
U 5
Đ
R2 R 1
C
Đ
x
Trang 3Hình a Hình b.
Tìm Rđ = 12 0,5 đ
Để đèn sáng bình thường nên Uđ = 6V , I đ = 0,5 A 0,5 đ
Theo sơ đồ a Ux = 3V , Ix = 0,5 A Rx = 6 0,5 đ
Theo sơ đồ b U1 = Uđ = 6V U2 = 3 V
Câu 4 (5 điểm)
a Đoạn mạch gồm: R0 nt (R1// Rx)
Công suất tiêu thụ trên Rx là: Px = Ix2 Rx = Rx.[ ]2
(1) 0,5 đ
+ Với Rx= 9 tìm được hiệu suất của mạch điện là: H = 56,25 % 0,5 đ + Với Rx = 1 tìm được hiệu suất của mạch điện là: H' = 18,75 % 0,5 đ
b Từ (1) suy ra:
Từ đó suya ra để Px cực đại khi và chỉ khi đạt min 0,5 đ
Câu 5 ( 2 điểm)
6
15 – R 2
U2
R2
6
15 – R 2
3
R2
12.Rx
12 + Rx
48 + 16Rx
12 + Rx U
Rtd 12 + R 3 + Rx
x
12
3 + Rx
12
3 + Rx
12 2 Rx (3 + Rx) 2
144 9
(Rx + ) + 6
Rx
9
(Rx + )
Rx
Trang 4
- Vì am pe kế có điện trở không đáng kể và U không đổi nên:
Ta có:
Ghi chú: Học sinh giải cách khác đúng vẫn được điểm tối đa.
A
R0
R
I0 I
R R 0
I0 I
I0 I