Một ống thuỷ tinh hình trụ, chứa một lượng nước và lượng thuỷ ngân có cùng khối lượng. Độ cao tổng cộng của cột chất lỏng trong ống là H = 94cm. Biết vôn kế và ampe kế là lý tưởng... 1. [r]
Trang 1UBND HUYỆN LƯƠNG TÀI
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
-ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
Năm học: 2015-2016 Môn thi: Vật lý – lớp 9
Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian giao đề)
-Bài 1: (2 điểm)
Hai bạn An và Bình cùng xuất phát để chuyển động từ A đến B An chuyển động với vận tốc 30 km/h trên nửa đoạn đầu và với vận tốc 20 km/h trên nửa đoạn đường còn lại Bình chuyển động với vận tốc 30km/h trong nửa thời gian đầu và với vận tốc 20km/h trong nửa thời gian còn lại
a/ Hỏi trong hai bạn ai là người đến B trước
b/ Cho biết thời gian chuyển động từ A đến B của hai bạn chênh nhau 10 phút Tính chiều dài quãng đường AB và thời gian chuyển động của mỗi bạn
Bài 2: (2 điểm)
Một ống thuỷ tinh hình trụ, chứa một lượng nước và lượng thuỷ ngân có cùng khối lượng Độ cao tổng cộng của cột chất lỏng trong ống là H = 94cm
a/ Tính độ cao của mỗi chất lỏng trong ống ?
b/ Tính áp suất của chất lỏng lên đáy ống biết khối lượng riêng của nước và của thuỷ ngân lần lượt là D1 = 1g/cm3 và D2 = 13,6g/cm3 ?
Bài 3: (2 điểm)
Phải lấy ít nhất bao nhiêu điện trở r = 1 để mắc thành đoạn mạch có điện trở R=
3
5? Vẽ sơ đồ cách mắc?
Bài 4: (3,0 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ bên Hiệu điện
thế UMN = 18V không đổi Các điện trở r = 4,
R1=12, R2 = 4, R4 = 18, R5 = 6, điện trở
của đèn là Rđ = 3 và R3 là biến trở có điện trở
có giá trị thay đổi từ 0 đến 30 Biết vôn kế và
ampe kế là lý tưởng
1 Cho R3 = 21 , tìm số chỉ của ampe
kế, vôn kế và công suất tiêu thụ trên đèn khi đó
2 Cho R3 thay đổi từ 0 đến 30 Tìm
R3 để:
a) Số chỉ của vôn kế là lớn nhất và nhỏ nhất Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất đó
b) Công suất tiêu thụ trên nó là lớn nhất Tìm giá trị lớn nhất đó Bỏ qua điện trở các
C E
Đ B A
N
R3
R2
R1
A
V
Trang 2dây nối Các điện trở không thay đổi theo thời gian.
Bài 5: (1 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ bên:
Biết vôn kế V1 chỉ 6V, vôn kế V2 chỉ 2V,
các vôn kế giống nhau
Xác định UAD
- HẾT -
(Đề thi gồm có 2 trang) Thí sinh không được sử dụng tài liệu Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm
Họ và tên thí sinh: ; Số báo danh
A
V 1
V 2
R R
C P
Trang 3-PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
-Môn thi: Vật lý- Lớp 9
Bài 1: (2 điểm)
Bài 2: (2 điểm)
1a)
(1 điểm)
Thời gian của An đi hết quãng đường AB là :
tA=
5
(h)
0,25
Thời gian của Bình đi hết quãng đường AB là :
AB
=> tB=
2
AB AB
(h)
0,25
Mà 24 25
AB AB
1b)
(1 điểm)
Từ câu a/ ta có
tA= 24
AB
tB= 25
AB
Vì theo bài ra thời gian đi từ A đến B của hai bạn chênh nhau
10phút =
1
6h nên ta có phương trình:
1
AB AB
=>
1
AB
=> AB=100 (km)
0,25
Vậy thời gian để đi hết quãng đường AB của bạn An là
tA= 24
AB
=
100
24 = 4
1
6(giờ)
0,25
Của bạn Bình là: tB= 25
AB
=
100
25 = 4 (giờ)
0,25
a)
(1 điểm)
+ Gọi h1 và h2 theo thứ tự là độ cao của cột nước và cột thuỷ ngân, ta có H = h1 + h2 = 94 cm
+ Gọi S là diện tích đáy ống, do thủy ngân và nước có cùng
2 1 2
2 1 1
2 2
1
h
H h
h h D
D D h
h D
D
0,25
h1 =
2
87,56
1 13,6
D H
0,25
Bài
Trang 4(2 điểm)
Số điện trở r = 1 và cách mắc:
- Vì R< r nên R phải là điện trở tương đương của một điện trở r mắc song song với R1 ta có: 1/R = 1/r + 1/R1 => R1 = 3/2
0,5
- Ta thấy R1 >r nên R1 phải là điện trở tương đương của một điện trở r mắc nối tiếp với R2 Ta có: R1 = r + R2 => R2= 1/2 0,5
- Vì R2< r nên R2 phải là điện trở tương đương của một điện trở r mắc song song với R3 Ta có: 1/R2 = 1/r + 1/R3 => R3 = 1 0,5
- Ta thấy R3 = 1 = r Vậy mạch điện có dạng : { r // [ r nt ( r // r )]} (hoặc vẽ mạch) 0,5
Bài 4: (3 điểm)
1
(1điểm)
Ta có sơ đồ mạch điện là : R1//(R3ntĐ)ntR2//(R4ntR5) tất cả nối
Có : R3đ = R3 + Rđ = 21 + 3 = 24 ()
R13đ = 8
24 12
24 12 3
1
3 1
d
d R R
R R
R123đ = R13đ +R2 = 8 + 4 = 12 ()
R45 = R4 + R5 = 18 + 6 = 24 ()
R// = 8
24 12
24 12
45 123
45 123
R R
R R d d
Rm = R// + r = 8 + 4 = 12 ()
+ Dòng điện chạy qua mạch là:
I = 12 1,5
18
R
U
(A) = I//
+ Khi đó : U// = I//.R// = 1,5.8 = 12 (V) = U45 = U123đ
+ Dẫn đến I45 = 24 0,5
12 45
45
R U
(A) = I4 = I5
Trang 5I123đ = 12 1
12 123
d
d R
U
(A) = I13đ U13đ = I13đ.R13đ = 1.8 = 8 (V) = U3đ
1 24
8 3
d
d R
U
(A) = I 3 = Iđ
+ Vậy số chỉ của ampe kế là: IA = I3 + I5 = 6
5 5 , 0 3
1
+ Lại có: U3 = I3.R3 = 3
1
.21 = 7 (V); U5 = I5.R5 = 0,5.6 = 3 (V) + Số chỉ của vôn kế là: UED = U3 – U5 = 7 – 3 = 4 (V) 0,25
+ Công suất tiêu thụ của đèn là: Pđ = Iđ2Rđ = 3
1 3 3
1 2
2a)
(1điểm)
Đặt R3 = x Khi đó:
R3đ = R3 + Rđ = x + 3 ()
R13đ =
x R
R
R R d
d
15
3 12 3 1
3 1
R123đ = R13đ +R2 =
x
x
15
3 12
+ 4 = x
x
15
96 16
() R45 = R4 + R5 = 18 + 6 = 24 ()
R// =
) 6 ( 48 24 15
96 16
24 15
96 16
45 123
45 123
x x x
x x
x R
R
R R d d
Rm = R// + r =
57 5
6 48
x
x
+ 4 = 5 57
516 68
x
x
() + Dòng điện chạy qua mạch là:
I =
258 34
57 5 9
x
x R
U
(A) = I//
+ Khi đó:
Trang 6U// = I//.R// =
258 34
57 5 9
x
x
5 57
) 6 ( 48
x
x
=
129 17
6 216
x
x
(V) = U45 = U123đ
+ Dẫn đến I45 =
129 17
) 6 ( 9 24
129 17
6 216 45
45
x
x x
x R
U
(A) = I4 = I5
I123đ =
) 129 17
( 2
15 27 15
96
17
6 216 123
123
x x x
x x x R
U d d
(A) = I13đ
U13đ = I13đ.R13đ =
) 129 17
( 2
15 27
x
x
x
x
15
3 12
=
129 17
3 162
x
x
(V) = U3đ
+ Do đó: I3đ =
129 17
162 3
129 17
3 162 3
3
x x
x x R
U d
d
+ Lại có:U3 = I3.R3 =17 129
162
x x (V); U5 = I5.R5 = 17 129
) 6 ( 9
x
x
.6 (V) +Số chỉ của vôn kế là:
324 108
129 17
324 54
129 17
162 5
3
x
x x
x x
x U
U
+ Khi đó số chỉ của vôn kế nhỏ nhất là
UED = 0 khi x = R3 = 108
324
+ Số chỉ của vôn kế lớn nhất khi x = R3 = 30 ()
UED = 17.30 129 4,56
324 30 108 129
17
324 108
x
x
(V)
0,25
2 b)
(1điểm)
Công suất tiêu thụ của R3 là:
P3 = I32R3 =
2 2
.
129
x
0,25
Trang 7Áp dụng bất đẳng thức Cô si ta có:
2 3
162
2 17.129
P
0,25
PMax =
2 129 17 2
162
3 (W)
0,25
+ Xảy ra khi x x
129
x = R3 7,6 () 0,25
Bài 5: (1 điểm)
Gọi điện trở các vôn kế là Rv, các dòng điện trong mạch như hình
vẽ:
0,25
Theo sơ đồ mạch điện ta có:
UAD = IR + Uv1 = IR + 6 (1) 0,25
Uv1 = I1R + Uv2 = I1R + 2 (2)
Từ (2) ta có: I1 =
4
R
0,25
Theo sơ đồ ta có: I1 = I2 + Iv2 = v
v v R
U R
U 2 2
=
v
R R (3)
Từ (2) và (3) ta có:
4
R =
v
Theo sơ đồ ta có: I = I1 + Iv1 thay số : I =
4
R +
6
v
R =
10
R (4)
-Hết -A
V1
V2
R R
C
P Iv 1
Iv 2
I2 I1
I
Trang 8Ghi chú: Thí sinh làm theo phương án khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.