Ly - hsg

Biết UMN không đổi, r = 1 Ω , đèn Đ1 loại 6V-3W, chất, tiết diện đều và uốn thành một vòng tròn tâm O, tiếp điểm A cố định, thanh kim loại CD có điện trở không đáng kể tiếp giáp với vòn

ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

( N¨m häc 2015 - 2016 )

- Kỳ thi : Học sinh giỏi lớp 9 cấp tỉnh

- Môn thi : Vật Lý Thời gian làm bài : 150 phút

- Họ và tên: Vũ Văn Trường Chức vụ : Tổ phó tổ KHTN

- Đơn vị : Trường THCS Đọi Sơn

NỘI DUNG ĐỀ THI

Bài 1 (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ 1

Hiệu điện thế UMN = 22V, R1 = 40 Ω , R2 = 70 Ω , R3 = 60 Ω ,

0,3A Cho π = 3,14.

1) Tính điện trở suất của dây hợp kim làm điện trở R4.

điểm B và C Xác định độ lớn và chiều của dòng điện qua

ampe kế A2.

Bài 2 (5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ 2

Biết UMN không đổi, r = 1 Ω , đèn Đ1 loại 6V-3W,

chất, tiết diện đều và uốn thành một vòng tròn tâm O, tiếp điểm A

cố định, thanh kim loại CD (có điện trở không đáng kể) tiếp giáp

với vòng dây tại hai điểm C, D và có thể quay xung quanh tâm O.

Quay thanh CD đến vị trí sao cho góc AOD = ϕ = 90o thì đèn Đ1

sáng bình thường và công suất tiêu thụ trên toàn biến trở đạt giá

trị cực đại.

1) Tính điện trở của dây làm biến trở và hiệu điện thế

UMN Đèn Đ2 sáng như thế nào?

2) Khảo sát độ sáng của các đèn khi quay thanh CD.

(Điện trở của các bóng đèn không thay đổi)

Bài 3 (3điểm): Một thí nghiệm điện từ gồm một nam châm

thẳng được nối vào sợi dây bền, mảnh, đầu O cố định Nam

châm dao động tự do không ma sát trong một mặt phẳng

thẳng đứng, phía dưới điểm thấp nhất C có đặt ống dây kín

L (hình 3) Khi nam châm dao động từ vị trí A đến vị trí

B và ngược lại quanh vị trí C thì chiều dòng điện xuất hiện

trong ống dây L như thế nào?

Bài 4 (4,5 điểm) Vật sáng AB qua thấu kính hội tư tiêu cự f cho ảnh thật A’B’ Gọi

giao điểm của thấu kính với trục chính là quang tâm O của thấu kính

Đặt OA = d : khoảng cách từ vật đến thấu kính ; OA’ = d’ : khoảng cách từ ảnh đến thấu kính ; OF = f : khoảng cách từ tiêu điểm chính đến thấu kính.

a/ Chứng minh :

d

d' AB

B' A'

f

1 d

1 d'

1

= +

Áp dụng AB = 2cm ; d = 30cm ; d’ = 150cm Tìm tiêu cự f và độ lớn ảnh A’B’.

b/ Từ vị trí ban đầu cách thấu kính 30cm, cho vật sáng AB tiến gần thấu kính thêm

V • • •

+

B

R1

C

A1

R

2

R

4

R

3

•

•

U

M N

Hình 1

Hình 2

•

M

r

N

Đ2

A D

O

+ U C

Đ1

Hình 3

Bài 5 ( 3,5 điểm) Một hộp kín chứa nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi

được mắc nối tiếp với điện trở R0 ( hình 5)

Trình bày cách xác định giá trị U và R0

với các dụng cụ gồm một vôn kế, một ampe kế không lý tưởng,

một biến trở và các dây nối Không được mở hộp

và không được mắc trực tiếp hai đầu ampe kế vào A, B.

- Hết -

•

Hình 5

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

Bài 1

(4,0 điểm)

1) Tính điện trở suất của dây hợp kim

R12 = R1 + R2 = 110Ω→ I12 =

12

0, 2

MN

U

A

R34 = R3 + R4 =

34

220

MN

U

8

50, 24.10

RS

m

2) Cường độ và chiều của dòng điện qua A 2

R13 = 1 3

24

R R

+ ; R24 = 2 4

1120 23

R R

+

0,5

U1 = U13 = UMN

13

13 24

7,135

R

V

U2 = U24 = UMN – U13≈14,865V

0,25

I1 = 1

1

0,178

U

A

R ≈ ; I2 = 2

2

0, 212

U

A

R ≈

0,5

I2 > I1 vậy dòng điện qua A2 có chiều từ C đến B

Độ lớn IA2 = I2 – I1 = 0,034A 0,5

Bài 2

(5,0 điểm)

1) Tính điện trở của dây biến trở, U MN và độ sáng của đèn Đ 2

- Điện trở của đèn Đ1: R1 = 12Ω, cường độ dòng điện định mức của Đ1: Iđm1 = 0,5A

- Điện trở của đèn Đ2: R2 = 9Ω

0,5

- Đoạn mạch MN gồm: r nt [R2 // (R1 nt Rb)]

Rb = AC AD

R R

R +R (1) ( cung DC bị nối tắt, không có dòng điện qua)

- R1b = R1 + Rb = 12 + Rb và R2.1b = 2 1

9(12 ) 21

+

=

0,5

RMN = R2.1b + r = 129 1021 b

b

R R

+

I2.1b = IMN = (21 )

129 10

+

=

U1b = U2.1b = I2.1b.R2.1b = 9. (12 )

129 10

b

R

+

Bài Nội dung Điểm

Pb =

2

2

2

129 (129 10 ) ( 10 )

b b

b

b b

I R

R

Pb cực đại

2

129 10

R

R cực tiểu

129

12,9

b

R

⇒RAC = RAD = 25,8Ω⇒ điện trở của dây làm biến trở là R = 4RAC = 103,2Ω 0,25

- Đèn Đ1 sáng bình thường nên I1 = Iđm1 = 0,5A thay vào (2) ta được UMN≈ 14,3V 0,25

- U2 = U1b = I1b R1b = 12,45V ⇒ U2 > Uđm2 đèn Đ2 sáng hơn mức bình thường 0,5

2) khảo sát độ sáng của các đèn khi dịch chuyển thanh CD

- Từ biểu thức Rb = AC AD

R R

R +R lập luận để thấy Rb có giá trị cực đại khi RAC = RAD

tức khi thanh CD vuông góc với OA (trường hợp đang xét)

⇒ khi quay CD thì điện trở Rb sẽ giảm

0,25

- Rb = 0 khi C ≡ A hoặc D ≡ A sau đó tiếp tục quay thì Rb lại tăng dần đến khi CD

vuông góc với OA thì Rb đạt cực đại

- Khi Rb giảm

0,25

Rb + R1 = R1b giảm ⇒

1

1

R b tăng ⇒

1 1 1

R +R = R tăng ⇒R2.1b giảm

⇒ r + R2.1b = RMN giảm ⇒ cường độ dòng điện mạch chính Ir tăng ⇒ Ur = Ir.r tăng

⇒ U2 giảm và đèn Đ2 tối dần

0,5

I2 giảm ⇒ I1 = Ir – I2 tăng ⇒ đèn Đ1 sáng dần lên

- Khi Rb tăng, tương tự ta có Đ2 sáng dần lên và Đ1 tối dần đi

0,25

Câu 3

(3,0

điểm )

- Khi nam châm dao động xung quanh C thì số đường sức từ xuyên qua ống dây L

thay đổi gây ra hiện tượng cảm ứng điện từ, tạo dòng điện cảm ứng trong ống dây 1,0

- Trong quá trình nam châm chuyển động từ A đến B, khi qua C số đường cảm ứng

từ xuyên qua ống dây đang tăng đột ngột giảm dần, nên dòng điện cảm ứng trong

ống dây đổi chiều Hiện tượng xảy ra tương tự khi nam châm chuyển động từ B về

A

1,0

- Khi nam châm dao động từ vị trí A đến vị trí C, số đường sức xuyên qua ống dây

L tăng dần, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong ống dây L có chiều từ trái sang phải

(để chống lại sự tăng của đường sức qua nó )

0,5

- Khi nam châm dao động từ vị trí C đến vị trí B, số đường sức xuyên qua ống dây L

giảm dần, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong ống dây L có chiều từ phải sang trái

(để chống lại sự giảm của đường sức qua nó)

0,5

Bài 4

(4,5 điểm)

* Dựng ảnh

1,0

a/ Chứng minh, tiêu cự của thấu kính :

Hai tam giác đồng dạng OA’B’ và OAB :

A'B' OA' d'(1)

Hai tam giác đồng dạng F’OI và F’A’B’ :

A'B' A'B' F'A' OA' OF' d' d' 1 1 1

OI AB F'O F'O d f d' d f

−

Áp dụng (1) & (2) => A’B’ = 10cm ; d.d' 25

d d'

b/ Sự dịch chuyển của ảnh A’B’ :

Khi vật sáng AB dịch chuyển 5cm đầu tiên (từ vị trí ban đầu đến tiêu điểm vật chính

F) thì ảnh thật A’B’ di chuyển cùng chiều từ vị trí ban đầu ra xa vô cực 0,5

Khi vật sáng AB di chuyển 5cm kế tiếp (từ tiêu điểm vật chính F đến gần thấu kính),

ảnh ảo A’B’ từ vô cực bên trái, di chuyển cùng chiều với vật sáng AB, tiến tới vị trí

cách thấu kính là d'= d fdf = −100cm

− (với d = 30-10 = 20cm)

1,0

Bài 5

(3,5 điểm)

- Mắc mạch như hình 1: điều chỉnh biến trở ở một giá trị nào đó đọc giá trị U1,

I1 của vôn kế và ampe kế

- Vẽ hình:

Điện trở của ampe kế : = 1

a 1

U R I

0,25

- Mắc mạch như hình 2: điều chỉnh biến trở ở một giá trị nào đó đọc giá trị U2,

I2 của vôn kế và ampe kế

- Vẽ hình

0,5

- Tiếp tục điều chỉnh biến trở ở một giá trị nào đó đọc giá trị U3, I3 của vôn kế

và ampe kế

Từ (1) và (2) ⇒ U2 + I2(Ra + R0) = U3 + I3(Ra + R0) 1,0

−

−

0

R

−

⇒ = U I3 2 U I2 3

A

Rb C

Hình 2

•

V

A

R

Hình 1

V

Chú ý :- Học sinh giải cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa của ý đó.