Download Đề thi HSG huyện vật lý 9- có đáp án

Khi khoá K đóng biến trở có giá trị để công suất toả nhiệt trên nó đạt giá trị cực đại và ampe kế chỉ 2A... onthionline.net[r]

UBND huyện kinh môn

phòng giáo dục và đào tạo đề thi chọn học sinh giỏi huyện

Môn thi: Vật lý- Lớp 9 Năm học: 2011-2012

Thời gian làm bài: 120 phút

Bài 1 (2,5đ): Một khối gỗ hình lập phương cạnh a = 6cm được thả vào nước, người ta

thấy khi khối gỗ cân bằng thì chiều cao phần nổi của nó trên mặt nước là h = 3cm Biết khối lượng riêng của nước là D 0 = 1g/cm 3

a.Tìm khối lượng riêng D của gỗ

b Nối khối gỗ với một vật nặng có khối lượng riêng D 1 = 1,8g/cm 3 bằng một dây mảnh không dãn tại tâm mặt dưới của khối gỗ, người ta thấy chiều cao phần nổi của khối gỗ là h' = 2cm Tìm lực căng của dây và khối lượng của vật nặng.

Bài 2 (2,5đ) Người ta dùng một nhiệt kế lần lượt đo liên tiếp nhiệt độ của một chất lỏng

trong hai bình cách nhiệt Số chỉ của nhiệt kế lần lượt là: 80 0 C, 16 0 C, 78 0 C và 19 0 C Tìm

số chỉ của nhiệt kế trong hai lần đo tiếp theo Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình đựng chất lỏng và môi trường xung quanh.

Bài 3 (2,5đ) Cho mạch điện như hình vẽ: R1 =R 2 =R 3 = 40  , R 4 = 30  , ampe kế chỉ 0,5A Biết điện trở của ampe kế không đáng kể.

a Tìm hiệu điện thế giữa hai điểm A,B.

b Tìm cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và qua mạch chính

D

C

-+

R 2

R 3

R 4

R 1

A

Bài 4 ( 2,5đ): Cho mạch điện như hình vẽ: R1 = 5  , R 2 = 4  , R 3 =18  , R 4 =9  , Ampe

kế có điện trở R a = 1  , R 5 là một biến trở Bỏ qua điện trở của dây nối và khoá K Hiệu điện thế U có giá trị không đổi Khi khoá K đóng biến trở có giá trị để công suất toả nhiệt trên nó đạt giá trị cực đại và ampe kế chỉ 2A Tính hiệu điện thế U và số chỉ của ampe kế khi khoá K mở ( Dùng giá trị của biến trở khi công suất trên biến trở cực đại).

U

R3

R2

R1 _

+

K D

A

A

Họ tên thí sinh:.

UBND huyện kinh môn

phòng giáo dục và đào tạo Đáp án + Biểu điểm đề thi chọn học sinh

giỏi huyện

Môn thi: Vật lý- Lớp 9 Năm học: 2011-2012

1/a

(1đ)

-Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật có độ lớn là:

FA= 10D0a2(a-h) (N)

-Trọng lượng của vật: P = 10D.a3 (N)

Khối gỗ nằm cân bằng  10D0a2(a-h) = 10D0a2(a-h)

 D=

3

6

D a h

g cm a

0,25đ

0,25đ 0,25đ

0,25đ 1/b

(1,5đ) Gọi lực căng của dây là T

Ta có:

- Lực đẩy acsimet tác dụng lên khối gỗ là: F = 10D0a2(a-h') (N)

Do khối gỗ nằm cân bằng nên:

T + P = F  T= F- P = 10a2 D a h0 (  ,)  D a 

Thay số: T = 0,36 (N)

- Gọi trọng lượng của vật nặng là P' , lực đẩy acsimet do nước tác

dụng lên vật là F'

Vật cân bằng  P' = F' + T

 10m = 10D0 1

m

D + T

1

0,081( )

T D

kg

0,25đ

0,25đ 0,25đ

0,25đ

0,5đ

2/

(2,5đ)

Gọi q0, q1, q2 lần lượt là nhiệt dung của nhiệt kế ,của chất lỏng ở

bình cách nhiệt thứ nhất và thứ hai

*Xét lần nhiệt kế chỉ 780C ở bình 1: Bình 1 đã toả nhiệt và hạ

nhiệt độ từ 800C đến 780C; nhiệt kế thu nhiệt để tăng nhiệt độ từ

160C đên 780C ta có phương trình cân bằng nhiệt:

q1(80-78) = q0 (78-16) q1 = 31 q0

*Tương tự xét lần nhiệt kế chỉ 190C ở bình 2:

q2(19-16) = q0(78-19)  q2= 3

59

q0

* Gọi 2 lần nhúng tiếp theo nhiệt kế chỉ x và y ta có các phương

trình cân bằng nhiệt:

+ q1(78-x) = q0(x-19)

từ đó suy ra: x = 76,20C

0,5đ 0,5đ

0,5đ 0,25đ

+ q2(y-19 ) = q0(76,2 – y )

Từ đó suy ra: y = 21,80C

0,5đ 0,25đ

3/a

1,5đ

D

C

-+

R 2

R 3

R 4

R 1

A

Mạch điện đã cho gồm: ((R1//R2)nt R3) // R4

Ta có:

+ R12=

1 2

40.40

20( )

40 40

R R

+R123= R12+R3= 20+40= 60 ()

+RAB=

123 4

20( )

60 30

R R

+I = UAB/ RAB= 20( )

U A

+I3= UAB/R123= 60( )

U A

+U1= I3R12= 60

U

.20 = 3 ( )

U V

+I1= U1/R1= 120( )

U A

Tại nút A: Ia= I- I1 0,5 = 20

U

-120

U

 U = 12(V)

0,25đ

0,25đ

0,25đ 0,25đ 0,25đ

0,25đ 3/b

(1đ)

Ta có:

+ I1= U/120 = 0,1 (A)

+I2=

1 2

U

U

A



+I3= U/60 = 12/60 = 0,2 (A)

+I4= U/R4= 12/30 = 0,4(A)

+ I = U/20 = 12/20= 0,6(A)

0,25đ

0,25đ 0,25đ 0,25đ 4(2,5đ)

* Khi K đóng mạch điện gồm:(((R3//R4)ntR2)//(R5ntRa) )nt R1

+ R34=

3 4

18.9

6( )

18 9

R R

R R    

+R234= R2+R34= 4+6 = 10 ( )

+RAB=

( ) 11

a a

+ Rtđ = RAB+R1=

5 5

11

R R



 +5 =

5 5

( ) 11

R R







+I = U/Rtđ=

5 5

( )

U R

A R





+UAB= I.RAB=

5 5

U R R



5 5

U R R



5 5

( )

U R

V R





2 ( )

AB a

A

R R  R 

+ P5=

2 2

2 5

5

4

13

U

R R





Suy ra: P5 có giá trị lớn nhất khi và chỉ khi

2 5

5

13

R



có gái trị nhỏ nhất mà

2 5

5

13

R





5 5

13

R 



2 5

5

13

R

nên

2 5

5

13

R



đạt giá trị nhỏ nhất bằng 156 khi và chỉ khi R5=

13

Khi đó : U = 26V

* Khi K mở mạch điện gồm: ((R5ntRantR4)//R2)nt R3 nt R1

ta có:

+RAc=

a



   172/55 ( )

Rtđ=RAC+R3+R1 26 ( )

+ I = U/Rtđ = 26/26 = 1 (A)

+ UAC= I.RAC = 172/55 3,12 (V)

0, 22( )

AC a

a

U

0,25đ 0,25đ

0,25đ 0,25đ

0,25đ

0,25đ 0,25đ

0,25đ 0,25đ

Ghi chú: Học sinh làm khác đáp án nhưng đúng và đầy đủ vẫn cho điểm tối đa