Thay Ampe k ế bằng Vôn kế (một chiều có điện trở vô cùng lớn).. + Tính c ường độ định mức và điện trở các đèn.[r]
Trang 1PHềNG GD& ĐT THANH OAI
TRƯỜNG THCS ĐỖ ĐỘNG
Họ và tờn : Phạm Thị Tuyết Lan
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
N ĂM HỌC 2013 – 2014
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Bài 1: (7 điểm )
1 Một biến trở con chạy cú điện trở lớn nhất là 20 Ω Dõy điện trở cảu nú là dõy hợp kim nicrụm cú tiết diện 0,5mm2
, điện trở xuất bằng 10-6Ωm được quấn đều xung quanh một lừi
sứ hỡnh trụ đường kớnh 1,6 cm Tớnh số vũng dõy của biến trở này ?
2 Biến trở trờn được mắc vào mạch điện M C N
(hỡnh 1) sao cho con chạy C cú chớnh giữa
của biến trở Biết Uo= 30V khụng đổi,
R0 = 50 Ω; điện trở Ampe kế và dõy nối nhỏ
khụng đỏng kể, điện trở vụn kế vụ cựng lớn
a Tớnh số chỉ của Ampe kế và Vụn kế ?
b Dịch chuyển con chạy C dần về phớa N
Hỏi số chỉ cỏc dụng cụ thay đổi như thế nào ?
U0
(Hỡnh 1)
Bài 2: (6điểm):
Một bỡnh đung nước vỏ bằng nhụm, khối lượng vỏ m1= 400g đang chứa m2 = 800g
nước ở nhiệt độ 200C
a – Rút thờm vào bỡnh một lượng nước m3ở nhiệt độ 5oC Khi cõn bằng nhiệt, nhiệt
độ nước trong bỡnh là 10oC, bỏ qua nhiệt lượng tỏa ra mụi trường Tỡm m3 ?
b – Bỡnh nước đó cõn bằng nhiệt ở cõu a, đem đun sụi bằng bếp dầu hỏa hiệu suất 30% Hỏi với lượng dầu 70g cú đủ để đun hay khụng ? Thừa hay thiếu bao nhiờu gam ? Cho biết nhiệt dung riờng của nhụm C1= 880 J/KgK; của nước C2 = 4200 J/KgK; Năng
suất tỏa nhiệt của dầu q = 45.106 J/Kg
Bài 3 ( 7 điểm )
Cho mạch điện như hỡnh 3 R4
M Đ2
A+ - B
K
Đ1 R3
N
Hỡnh 3
V
A
A
Trang 2Đèn Đ1 ghi 6V - 3W; đèn Đ2 ghi 6V - 6W; R3 = 6 Ω điện trở của Ampe kế và dây nối không đáng kể Ban đầu khóa K đang mở Đặt vào A,B một hiệu điện thế không đổi UAB
thì thấy cả hai đền đều sáng bình thường
1 Tính UAB và R4 ?
2 Khóa K đóng:
a Tính số chỉ của Ampe kế, chỉ rõ chiều dòng điện qua nó ? Nhận xét về độ sáng của các đèn ?
b Thay Ampe kế bằng Vôn kế (một chiều có điện trở vô cùng lớn) Tìm số
chỉ của vôn kế và cách mắc Vôn kế ?
Trang 3ĐÁP ÁN - BIỂU ĐIỂM VẬT LÝ 9 Bài 1 ( 7 điểm)
1 ( 3điểm)
+ Chiều dài của dây điện trở làm biến trở:
10 10
10 05 20
6
6
=
=
ρ
S
R
+ Chiều dài của một vòng:
05 , 0 016 , 0 14 , 3
= d
+ Số vòng quấn trên lõi sứ:
05 ,
0 10 =
=
=
C
l
2 ( 4 điểm)
a) ( 3 đ)
+ Phần điện trở của biến trở tham gia vào mạch điện là
Ω
=
2
MN MC
R
R Amphe kế đo Im; Vôn kế URo. ( 0,75đ)
+ Vì Ra≈ 0 ; Rv = ∞ nên : Rtđ = RMC + R0= 60 (Ω) ( 0,75đ)
60
30
0
A Rt
U
I m = = = Ampekế chỉ 0,5 A ( 0,75 đ)
+ UV = UR0 = Im R0 = 0,5 50 = 25 (V) ( 0,75đ)
Vôn kế chỉ 25 V
b) ( 1 điểm)
Khi con chạy C dịch phí N thì RMC tăng
RMC tăng mà R0 const Rtđ tăng
Rtđtăng mà U0 const Im giảm hay số chỉ Ampekế giảm dần
Imgiảm mà R0 const Uvgiảm hay số chỉ vôn kế giảm dần
Bài 2 ( 6điểm)
a ( 3điểm)
+ Nhiệt lượng tỏa ra của bình nhôm và nước 200C ( 0,75đ)
Qt ỏa = ( C1m1 + C2m2 ) ( 20 – 10 )
= ( 880 0,4 + 4200 0,8) 10 = 37120 (J) + Nhiệt lượng thu vào của nước 5oC ( 0,75đ)
Qthu = C2 m3 (10 – 5)
= 4200 m3 5 = 21 000 m3 (J) + Vì bỏ qua nhiệt lượng hao phí tỏa ra môi trường nên ( 0,75đ)
Qt ỏa = Qthu.
Hay : 21 000 m3 = 37120 ; 1 , 77
21000
37120
+ Vậy khối lượng nước 5oC rót thêm vào bình là 1,77 ( Kg) và trong bình bây giờ có ( 1,77 + 0,8 ) = 2,57 Kg nước ở 100C ( 0,75đ)
Trang 4b ( 3 điểm)
+ Nhiệt lượng có ích cần thiết để bình nước tăng từ 100C tời 1000C ( 0,75đ)
Qi = [C1m1 + C2(m2 + m3 )] (100 – 10)
=[ 880 0,4 + 4200 2,57] 90
= 1 003 140 (J) + Nhiệt lượng toàn phần do dầu cháy tỏa ra ( 0,75đ)
3343800 30
, 0
1003140 =
=
=
⇒
=
H
Q Q Q
Q
tp tp
+ Khối lượng dầu cần thiết để đun là ( 0,75đ)
0743 , 0 10 45
3343800
6 ≈
=
=
d
tp d q
Q
3 , 74
≈ (g) + So dánh số lượng dầu 70 g đầu bài cho, thì sẽ thiếu ( 0,75đ)
74,3 – 70 = 4,3 ( g)
Bài 3 ( 7 điểm)
1.( 3,5 điểm) : Khóa K mở; các đèn sáng bình thường
+ Tính cường độ định mức và điện trở các đèn ( 1,5đ)
) ( 1 6 6
) ( 5 , 0 6 3
2
2 2
1
1 1
A U
P
I
A U
P
I
=
=
=
=
=
=
) ( 6 1 6
) ( 12 5 , 0 6
2
2 2 1
1 1
Ω
=
=
=
Ω
=
=
=
I
U R I
U R
+ Mạch điện khi K mở có dạng : ( R4 nt Đ2) ∕∕ (Đ1 nt R3)
+ UAB = U1 + I1 R3 = 6 + 0,5 6 = 9 ( V) ( 0,5đ)
+ UAM = UAB – U2 = 9 – 6 = 3 (V) ( 0,5đ)
1
3
2
I
U
2 ( 3,5điểm)
a ( 2điểm)
Trang 5+ Giả sử chiều dòng điện từ M đến N : Tại M có : Ia = I4 – I2 (0,5đ)
Do Ra ≈ 0 nên chập M ≡ N mạch điện có dạng : R4 // Đ1) nt (Đ2 // R3)
3 2
3 2
1 4
1
+
+ +
= +
=
R R
R R R R
R R R
R
) ( 4 9 4 , 5
4 , 2
R
R U
R
R U
U
AB AB
AM AM
AB AM AB
) ( 5 4
U U
+ So sánh với U1 = U2= 6 V thì cả 2 đèn đều sáng yếu hơn bình thường ( 0,25đ)
3
4 4
R
U
6
5 2
R
U
I = mb = ; 0 , 5 ( )
6
5 4
3
A
I a = − =
Ampekế chỉ 0,5 A và chiều giả sử đúng
b ( 1,5 điểm)
+ Thay ampe kế bằng vôn kế 1 chiều (Rv = ∞) ⇒ không có dòng qua (V)
Nên mạch điện lại giống như khi K mở ( câu 1) Các đèn Đ1,Đ2 lại sáng bình thường
+ UAM = 3V
UAN = U1 = 6V
⇒ UMN = UAN – UAN = 3 ( v)
⇒ Vôn kế chỉ 3 V và cực dương của vôn kế mắc tại điểm M, cực âm mắc tại N