Hãy tính: a Cường độ dòng điện qua dây xoắn điện trở của bếp b Điện trở của dây xoắn.. b Khi làm việc, dòng điện qua động cơ của cần cẩu bằng 16A.. Tìm công suất của mạch điện cung cấp c
Trang 1ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS CẤP HUYỆN
Năm học 2010-2011
Môn thi: Vật lý
Thời gian làm bài: 150 phút (Không tính thời gian giao đề)
Câu 1 (1,5 điểm)
Đun nóng một khối nước đá từ -50c đến 100c thì nhiệt năng của khối này thay đổi như thế nào trong quá trình đun?
Câu 2 (3,5 điểm)
Muốn có 100 lít nước ở nhiệt độ 350C thì phải đổ bao nhiêu lít nước đang sôi vào bao nhiêu lít nước ở nhiệt độ 150C? Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K
Câu 3 (2 điểm).
Công suất của một động cơ ô tô là 15 kW và hiệu suất 25%
a) Tính công của động cơ sinh ra trong 1 giờ?
b) Tính lượng xăng tiêu hao để sinh ra công đó, biết rằng năng xuất tỏa nhiệt của xăng là 4,5.107 J/kg
Câu 4 (3,5 điểm)
Một bếp điện (220 V – 600W) được mắc vào hiệu điện thế 220V
Hãy tính:
a) Cường độ dòng điện qua dây xoắn (điện trở của bếp)
b) Điện trở của dây xoắn
c) Dùng bếp này để đun 1 lít nước sau 10 phút thì nước sôi Tính nhiệt lượng do bếp tỏa ra?
d) Xác định nhiệt độ ban đầu của nước cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K và bỏ qua sự mất mát nhiệt do ấm nước và môi trường hấp thụ?
Câu 5 ( 2 điểm)
Một cần cẩu mỗi phút đưa được 1000 viên gạch lên cao 7 m, khối lượng mỗi viên gạch là 1,8 kg
a) Tính công suất có ích của cần cẩu này?
b) Khi làm việc, dòng điện qua động cơ của cần cẩu bằng 16A Hiệu suất của cần cẩu là 60% Tìm công suất của mạch điện cung cấp cho cần cẩu và tìm hiệu điện thế của mạch điện?
Trang 2Câu 6.( 4,5điểm)
Có 4 bóng đèn loại 110 V, công suất lần lượt là: 25W, 40W, 60W, 75W
Tính điện trở của mỗi bóng đèn và cường độ dòng điện đi qua mỗi bóng khi chúng được mắc đúng với hiệu điện thế định mức?
Câu 7 ( 3 điểm)
Một gia đình có hai bóng đèn 40W; 100W và một bếp điện 220V-1000W nguồn điện sử dụng có hiệu điện thế 220V
a) Nêu cách mắc dụng cụ vào mạch điện?
b) Tính điện trở của mỗi dụng cụ?
c) Trong một ngày đêm tính trung bình đèn dùng 5 giờ, bếp dung 2 giờ Tính điện năng tiêu thụ và số tiền phải trả trong một tháng ( 30 ngày) Biết giá mỗi số điện phải trả 700 đồng
………Hết………
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Trang 3HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS CẤP HUYỆN
Năm học 2010-2011
Môn thi: Vật lý
Thời gian làm bài: 150 phút (Không tính thời gian giao đề)
1
Khi đun ngọn lửa đã truyền nhiệt cho nước đá làm niệt độ tăng dần từ -50
C đến 00C, quá trình này nhiệt năng khối nước đá tăng dần
Tới 00C nước đá bắt đầu tan, tới khi tan hết thì nhiệt độ không đổi nên
nhiệt năng của khối nước không đổi
Sau khi tan hết nhiệt độ lại tăng, do đó nhiệt năng của khối nước lại tăng
0,5
0,5 0,5
2
Gọi x là khối lượng nước ở 150C và y là khối lượng nước đang sôi
Ta có: x + y = 100g (1)
Nhiệt lượng do y kg nước đang sôi tỏa ra là:
Q1= y.4190 (100-15)
Nhiệt lượng do x kg nước ở 150C tỏa ra:
Q2= x.4190 (35-15)
Theo phương trình cân bằng nhiệt
Q1= Q2
=> x.4190 (35-15) = y.4190 (100-15) (2)
Ta có hệ phườn trình (1) và (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được
x = 76,5 kg;
y = 32,5 kg
Vậy phải đổ 23,5 lít nước đang sôi vào 76,5 lít nước ở 150C
0,25 0,25 O,5 0,5 0,25 0,5
0,5 0,25 0,25 0,25
3 a) Công sinh ra trong một giờ:
A = P.t = 15000.3600 = 54.106J
Q
10 16 , 2 25
10 54 100 25
100 100
25
=
=
=>
=
0,5 1
Trang 4Ta lại biết: Q = q.m => m = kg
q
Q
8 , 4 10 5 , 4
10 16 , 2
7
8
=
4
a) Từ công thức : P = U.I =>
Cường độ dòng điện qua dây xoắn:
I = A
U
P
72 , 2 220
600 =
=
b) Từ công thức tính công suất: P=U.I
Mà I => = => = = = 80 , 6 Ω
600
220 2 2
2
P
U R R
U P R U
c) Ta có Q = P.t = 6000 10.60 = 360 000J
d) Theo công thức: Q = m.c (t2 −t1)
Q = 4200 1.(100 - t1) = 360 000
Q = 420 000 – 4200 t1 = 360 000
=> 4200 t1 = 420000 – 360000
t1= 14 , 3 0C
4200
60000 =
0,25 0,5 0,25
0,5 0,5 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25
5
a) Để đưa 1000 viên gạch (khối lượng 1,8kg) lên cao 7m cần cẩu đã
thực hiện công có ích là:
Ai = 1,8.10.1000.7 = 126 000J
s
J t
A i
2100 60
126000
=
=
H
P P P
tp tp
6 , 0
2100
=
=
=
=>
Theo công thức P = U.I => U = V V
I
P
220 219
16
=
0,5 0,5 0,5 0,5
6
Áp dụng công thức ,
2
P
U
R= ta được các giá trị điện trở tương ứng của mỗi bóng là:
Ω
=
=
25
110 2 25
25 2 25
P
U
40
110 2 40
2 40 40
P
U R
Ω
=
=
60
110 2 60
2 60 60
P
U
75
110 2 75
2 75 75
P
U R
Cường độ dòng điện chạy qua mỗi bóng là:
A U
P
110
25 25
25
U
P
110
40 40
40
A U
P
110
60 60
60
U
P
110
75 75
75
0,5 1
1 1 1
Trang 5a) Do hiệu điện thế định mức của dụng cụ tiêu thụ điện bằng hiệu điện
thế của mạng điện 220V nên ta phải mắc các dụng cụ này song song với mạng điện
40
220 2 1
2 1 1
đm
đm đ
P
U R
= = = 484 Ω
100
220 2 2
2 2 2
đm
đm đ
P
U R
= = = 48 , 4 Ω
1000
220 2 2
b
b b
P
U R
c) Do các dụng cụ được sử dụng đúng giá trị định mức nên:
2 1 2 1
1 t P .t P t P
A= đm + đm + b
= 40.5.30 + 100.5.30 + 1000.2.30
= 81000 Wh = 81 kWh
Vậy số tiền điện phải trả trong một tháng là:
T = 81.700 = 56700 đồng
0,5 0,5 0,5 0,5
0,25 0,25 0,25 0,25