(4 điểm) Người ta đổ một lượng nước sôi vào một thùng đã chưa nước ở nhiệt độ của phòng 25 0 C thì thấy khi cân bằng... Tìm vận tốc chuyển động cuả các quả cầu.[r]
Trang 1PHềNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP 9 LẦN 2
Mụn : VẬT Lí
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (4,0 điểm ) Một người đi bộ và một vận động viên đi xe đạp cùng khởi hành ở
một địa điểm, và đi cùng chièu trên một đường trũn chu vi C = 1800m vận tốc của
người đi xe đạp là v1= 22,5 km/h, của người đi bộ là v2 = 4,5 km/h Hỏi khi người đi
bộ đi được một vũng thỡ gặp người đi xe đạp mấy lần Tính thời gian và địa điểm
gặp nhau?
Bài 2 (4 điểm) Người ta đổ một lượng nước sôi vào một thùng đã chưa nước ở nhiệt
độ của phòng 250C thì thấy khi cân bằng Nhiệt độ của nước trong thùng là 700C
Nếu chỉ đổ lượng nước sôi trên vào thùng này nhưng ban đầu không chứa gì thì
nhiệt độ của nước khi cân bằng là bao nhiêu? Biết rằng lượng nước sôi gấp 2 lân
lượng nước nguội.
Câu 3 (4 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết UAB = 16 V, RA 0, RV rất lớn Khi
Rx = 9 thì vôn kế chỉ 10V và công suất
tiêu thụ của đoạn mạch AB là 32W
a) Tính các điện trở R1 và R2
b) Khi điện trở của biến trở Rx giảm
thì hiệu thế giữa hai đầu biến trở tăng hay
giảm? Giải thích
A R1 B
A
V
R2 R X
Câu 4: (4 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ 2, trong đó Đ1 và Đ4 là 2 bóng đèn loại 6V - 9W; Đ2 và
Đ3 là 2 bóng đèn loại 6V - 4W Hiệu điện thế giữa 2 điểmA, B là U = 12V
a) Tính công suất tiêu thụ của mỗi đèn và cho biết chúng sáng
như thế nào, trong hai trường hợp là : K mở và K đóng
b) Khi đóng khóa K, dòng điện qua khóa K có độ
lớn bao nhiêuvà có chiều như thế nào?
Bài 5 (4 điểm)
Đ1
Đ2 K
C
D
Trang 2Hai quả cầu giống nhau được nối với nhau bằng
1 sợi dây nhẹ không dãn vắt qua một ròng rọc cố định,
Một quả nhúng trong nước (hình vẽ) Tìm vận tốc
chuyển động cuả các quả cầu Biết rằng khi thả riêng
một quả cầu vào bình nước thì quả cầu chuyển động
với vận tốc v0 Lực cản của nước tỉ lệ thuận với vận tốc
của quả cầu Cho khối lượng riêng của nước và chất
làm quả cầu là D0 và D
-Hết -Họ và tên thí sinh Số báo danh
Trang 3TRƯờNG THCS ỷ la Đáp án chấm
Thời gian để người đi bộ đi hết một vũng là: t = 1,8 :4,5 = 0,4 h
Coi người đi bộ là đứng yên so với người đi xe đạp
Vận tốc của người đi xe đạp so với người đi bộ là:
V = v1 – v2 = 22,5 – 4,5 = 18 km/h
Quóng đường của người đi xe đạp so với người đi bộ là:
S = Vt = 0,4 18 = 7,2 km
Số vũng người đi xe đạp đi được so với người đi bộ là:
n = = 7,2/1,8 = 4 (vũng) Vậy người đi xe đạp gặp người đi bộ 4 lần
Khi đi hết 1 vũng so với người đi bộ thỡ người đi xe đạp gặp người đi bộ 1
lần ở cuối đoạn đường
Thời gian người đi xe đạp đi hết một vũng so với người đi bộ là:
t’= = 1,8/18 = 0,1 h
Lần gặp thứ nhất sau khi xuất phát một thời gian là 0,1h cách vị trí đầu
tiên là 0,1.4,5 = 0,45 km
Lần gặp thứ hai sau khi xuất phát một thời gian là 0,2h cách vị trí đầu tiên
là 0,2.4,5 =0, 9 km
Lần gặp thứ ba sau khi xuất phát một thời gian là 0,3h cách vị trí đầu tiờn
là 0,3.4,5 = 1,35 km
Lần gặp thứ tư sau khi xuất phát một thời gian là 0,4h cách vị trí đầu tiên
là 0,4.4,5 = 1,8 km
Các khoảng cách trên được tính theo hướng chuyển động của hai người
0.25
Theo PT cân bằng nhiệt, ta có: Q3 = QH2O+ Qt
=>2C.m (100 – 70) = C.m (70 – 25) + C2m2(70 – 25)
=>C2m2 45 = 2Cm 30 – Cm.45.=> C2m2 = 3
Cm
- Nên chỉ đổ nước sôi vào thùng nhưng trong thùng không có nước nguội
thì:
+ Nhiệt lượng mà thùng nhận được khi đó là:
Q t* C2m2 (t – tt)
+ Nhiệt lượng nước tỏa ra là:Q s, 2Cm (ts – t)
- Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
m2C2( t-25) = 2Cm(100 – t) (2)
Trang 4Từ (1) và (2), suy ra:
3
Cm
(t – 25) = 2Cm (100 – t)
- Nên chỉ đổ nước sôi vào thùng nhưng trong thùng không có nước nguội
thì:
+ Nhiệt lượng mà thùng nhận được khi đó là:
Q t* C2m2 (t – tt)
+ Nhiệt lượng nước tỏa ra là:
,
s
Q 2Cm (ts – t)
- Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
m2C2( t-25) = 2Cm(100 – t) (2)
Từ (1) và (2), suy ra:
3
Cm
(t – 25) = 2.Cm (100 – t) Giải phương trình (3) tìm được t=89,30C
- Mạch điện gồm ( R2 nt Rx) // R1
a, Ux = U1- U2 = 16 - 10 = 6V => IX=
x x
U
R (A) = I2
R2 =
2
2
10
15( ) 2
3
U
P = U.I => I =
32 16
P
U = 2 (A) => I1= I - I2 = 2 -
3 3 (A)
R 1 =
1
16
12( ) 4
3
U
b, Khi Rx giảm > R2x giảm > I2x tăng > U2 = (I2R2) tăng
Do đó Ux = (U - U2) giảm
Vậy khi Rx giảm thì Ux giảm
0,25 0,25
Cõu 4:
a) R1 = R4 = 62:9 = 4; R2 = R3 = 62:4 = 9
(0,5đ)
*Khi K mở: R12 = R34= 4+9 = 13 I12 = I34 = 13
12
A ( 0,5đ)
P1 = P4 = 13
12
.4 3,4W < 9W Đ1 và Đ4 tối hơn mức bình thường
Trang 5 P2 = P3 = 13
12
.9 7,6W > 4W Đ2 và Đ3 sáng hơn mức bình thường (0,5đ)
* Khi K đóng:R13 = R24 U13 = U24 = 12:2 = 6 V = UĐM (0,5đ) Nên các đèn đều sáng bình thường
b) Khi K đóng: I1 = I4 = 6: 4= 2
3
A; I2 = I3 = 3
2 9
6
Vì I1> I2 nên tại C, I1 = I2 + IK IK = I1 -I2 = 2
3
-3
2
= 6
5
A Vậy dòng điện đi từ CD qua khóa K như hình vẽ
(0,5đ)
- Gọi trọng lượng của mỗi quả cầu là P, Lực đẩy Acsimet lên mỗi quả cầu
là FA Khi nối hai quả cầu như hình vẽ, quả cầu trong nước chuyển động
từ dưới lên trên nên:
P + FC1= T + FA (Với FC1 là lực cản của nước, T là lực căng dây) => FC1=
FA (do P = T), suy ra FC1= V.10D0
- Khi thả riêng một quả cầu trong nước, do quả cầu chuyển động từ trên xuống nên:
P = FA + FC2 => FC2= P - FA => FC2 = V.10 (D - D0)
F C
1
FA
P
T
P
- Do lực cản của nước tỉ lệ thuận với vận tốc quả cầu Ta có:
0
.10.
.
v
Trang 6Chú ý:
+ ở từng phần hoặc cả một câu học sinh có thể làm các cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa từng phần và cả câu Điểm từng phần hoặc cả câu theo phân phối điểm trong hướng dẫn này;
+ Điểm toàn bài để lẻ tới 0,25 không làm tròn;
+ Nếu học sinh sai đơn vị thì trừ điểm toàn bài như sau: nếu sai 3 lỗi trở xuống thì trừ toàn bài 0,25 điểm; nếu sai trên 5 lỗi thì trừ toàn bài 0,50 điểm