Con chạy C nằm ở chính giữa biến trở.Tính hiệu suất của mạch điện.[r]
Trang 1TRƯỜNG THCS QUÁCH PHẨM
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI KHỐI 9
MƠN : VẬT LÝ
Thời gian : 150 phút
-Câu 1: (3 điểm) Muốn cĩ 100 lít nước ở nhiệt độ 350C thì phải đổ bao nhiêu lít nước đang sơi vào bao nhiêu lít nước ở nhiệt độ 150C ? Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kgK
Câu 2: ( 3 điểm) Hãy vẽ sơ đồ mạch điện gồm : Nguồn điện; dây dẫn; một bĩng đèn; một chuơng
điện; ba khĩa K1, K2 , K3 sao cho:
a) Đĩng K1 đèn sáng
b) Đĩng K2 chuơng reo
c) Đĩng K3 đèn sáng, chuơng reo
Câu 3: (3 điểm ) Một Xuồng máy đi trong nước yên lặng với vận tốc 30km/h Khi xuơi dịng từ
A đến B mất 2h và khi ngược dịng từ B đến A mất 3h Hãy tính vận tốc dịng nước đối với bờ sơng và quãng đường AB?
Câu 4: (3 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ:
Các empekế giống nhau và cĩ điện trở RA , ampekế A3 chỉ giá trị I3= 4(A), ampekế A4 chỉ giá trị I4= 3(A) Tìm chỉ số của các cịn lại? Nếu biết UMN = 28 (V) Hãy tìm R, RA?
Câu 5: (2,5 điểm) Một bình thơng nhau chứa nước biển Người ta đổ thêm xăng vào một nhánh
Hai mặt thống ở hai nhánh chênh lệch nhau 18mm Tính độ cao của cột xăng Cho biết trọng lượng riêng của nước biến là 10300N/m3 và của xăng là 7000N/m3
Câu 6: (3 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ:
Trong đĩ R0 là điện trở tồn phần của biến trở, Rb là điện trở của bếp điện Cho R0 = Rb , điện trở của dây nối khơng đáng kể, hiệu điện thế U của nguồn khơng đổi Con chạy C nằm ở chính giữa biến trở.Tính hiệu suất của mạch điện Coi hiệu suất tiêu thụ trên bếp là cĩ ích
Câu 7: (2,5điểm) Cho hai gương phẳng đặt vuông góc với nhau như hình vẽ:
Hãy vẽ và trình bày cách vẽ một tia sáng đi từ N
Phản xạ hai lần trên G2, một lần trên G1 rồi cuối cùng
đi qua M
A3
A4
A2
A1
R
U
R 0
R b
D
C
C
B
.M
.N
G 2
G 1
Trang 2
HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ - LỚP 9, NĂM HỌC 2007 -2008
1
- Gọi x là khối lượng nước ở 150C
y là khối lượng nước đang sôi
Ta có : x+y= 100g (1)
Nhiệt lượng do ykg nước đang sôi tỏa ra
Q1= y.4190(100-15)
Nhiệt lượng do xkg nước ở 150C toả ra
Q2 = x.4190(35-15)
Phương trình cân bằng nhiệt:
x.4190(35-15)=y.4190(100-15) (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2)
Ta được: x=76,5kg; y=23,5kg
Vậy phải đổ 23,5 lít nước đang sôi vào 76,5 lít nước ở 150C
0.25đ 0.5đ 0.25đ 0.25đ 0.5đ
0.5đ 0.25đ
3
4
Gọi xuồng máy -1; dòng nước - 2; bờ sông – 3
*Khi xuôi dòng từ A-B:
=> V13AB =V12 + V23 = 30 + V23 Suy ra quãng đường AB: SAB = V13AB.tAB = (30+ V23).2 (1)
*Khi ngược dòng từ B-A
V13BA =V12 - V23 = 30 - V23 Suy ra quãng đường BA: SBA = V13BA.tBA = (30 - V23).3 (2)
Từ (1) và (2) suy ra (30+ V23).2 = (30 - V23).3
5V23 = 30 =>V23= 6 (km/h) Thay V23 vào (1) hoặc (2) ta được SAB = 72km
0,25đ
0,5đ 0,5đ 0,5đ
0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
5
*Tìm I1 và I2:
Ta có dòng điện đi vào chốt M và đi ra chốt N
Do đó U3 = 4RA
U4 = 3RA tức là :UCN >UDN hay VC > VD
0,25đ 0,25đ
K1
K2
K3
U
M
R
A3
N
A4
A2
A1
C
D
Trang 3Nên dòng điện điqua A2 có chiều từ C sang D
UCN = UCD +UDN = 4RA =I2RA + 3RA
=>I2 = 1 (A )
Xét tại nút D ta có : I1 + I2 = I4 = I1 + 1 = 3 (A)
=>I1 = 2 (A)
*Tìm R, RA:
Ta viết phương trình hiệu điện thế
UMN = UMD + UDN = 28 = 2RA + 3RA
RA = 5,6 (Ω)
Tương tự ta cũng có :
UMN= UMC + UCN
28 = 5.R + 4.5,6 ( vì IR = I2 + I3 =1+4 = 5 A và RA = 5,6 Ω )
=> 5R = 5,6 => R= 1,12 (Ω)
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,5đ 0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 6
Vẽ hình đúng
Xét hai điểm A, B trong hai nhánh nằm trong cùng
một mặt phẳng ngang trùng với mặt phân cách
giữa
xăng và bước biển
Ta có : PA = PB
PA = d1.h1 , PB = d2 h2
=>d1.h1 = d2 h2 Theo hình vẽ ta có : h2 = h1-h d1.h1 = d2 (h1- h) = d2h1 – d2h
=> (d2 – d1) h1 = d2h
=>h1 = = = 56mm
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
7
Gọi I cường độ dòng điện qua mạch
Hiệu điện thế hai đầu r:
Ur = U – RI = 24 – 4I
Công suất tiêu thụ trên r:
P = Ur.I = (24 – 4I) I
4I2 – 24I + P = 0 (1)
∆ = 242 – 4P
Vì phương trình (1) luôn có nghiệm số nên ∆ ≥ 0
=> 242 – 4P ≥ 0
=> P ≤ 36
=> Pmax = 36W
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
8
Điện trở RCB = ( R0.R0/2 )/ (R0 + R0/2) = R0/3
Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: I= U/(R0/2 +R0/3) = 6U/ 5R0
Công suất tiêu thụ của bếp là : P= U2 CB/ R0 = 4U 2/25R0
Hiệu suất của mạch điện là : H = P/UI = ( 4U2 /25R0) : (U.6U/ 5R0) =
2/15Vậy H = 13,3 %
0,5đ
0,5đ 0,5đ
0,5đ 0,5đ
h1
h1
h1
d2h
10300 - 7000
10300.18
d2 – d1