Nếu chỉ đổ lợng nớc sôi trên vào thùng này nhng ban đầu không chứa gì thì nhiệt độ của nớc khi c©n b»ng lµ bao nhiªu?. BiÕt r»ng lîng níc s«i gÊp 2 l©n lîng níc nguéi.[r]
Trang 1PHềNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP 9 LẦN 2
Mụn : VẬT Lí
Thời gian: 150 phỳt (Khụng kể thời gian giao đề)
Câu 1 (4,0 điểm ) Một người đi bộ và một vận động viờn đi xe đạp cựng khởi hành ở
một địa điểm, và đi cựng chiốu trờn 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 Tớnh thời gian và địa điểm
gặp nhau?
Bài 2 (4 điểm) Ngời ta đổ một lợng nớc sôi vào một thùng đã cha nớc ở nhiệt độ của
phòng 250C thì thấy khi cân bằng Nhiệt độ của nớc trong thùng là 700C Nếu chỉ đổ
lợng nớc sôi trên vào thùng này nhng ban đầu không chứa gì thì nhiệt độ của nớc khi
cân bằng là bao nhiêu? Biết rằng lợng nớc sôi gấp 2 lân lợng nớc nguội.
Câu 3 (4 điểm)
Cho mạch điện nh 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 nh 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
nh thế nào, trong hai trờng hợp là : K mở và K đóng
b) Khi đóng khóa K, dòng điện qua khóa K có độ
lớn bao nhiêuvà có chiều nh thế nào?
Bài 5 (4 điểm)
Hai quả cầu giống nhau đợc nối với nhau bằng 1
sợi dây nhẹ không dãn vắt qua một ròng rọc cố định,
Một quả nhúng trong nớc (hình vẽ) Tìm vận tốc
chuyển động cuả các quả cầu Biết rằng khi thả riêng
một quả cầu vào bình nớc thì quả cầu chuyển động với
vận tốc v0 Lực cản của nớc tỉ lệ thuận với vận tốc của
quả cầu Cho khối lợng riêng của nớc và chất làm quả
cầu là D0 và D
-Hết -Họ và tên thí sinh Số báo danh
Đ1
Đ2 K
C
D
Trang 2TRƯờNG 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 yờn 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 phỏt một thời gian là 0,1h cỏch vị trớ đầu
tiờn là 0,1.4,5 = 0,45 km
Lần gặp thứ hai sau khi xuất phỏt một thời gian là 0,2h cỏch vị trớ đầu tiờn
là 0,2.4,5 =0, 9 km
Lần gặp thứ ba sau khi xuất phỏt một thời gian là 0,3h cỏch vị trớ đầu tiờn
là 0,3.4,5 = 1,35 km
Lần gặp thứ tư sau khi xuất phỏt một thời gian là 0,4h cỏch vị trớ đầu tiờn
là 0,4.4,5 = 1,8 km
Cỏc khoảng cỏch trờn được tớnh 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 nớc sôi vào thùng nhng trong thùng không có nớc nguội thì:
+ Nhiệt lợng mà thùng nhận đợc khi đó là:
*
t
2m2 (t – tt) + Nhiệt lợng nớc tỏa ra là:Q s, 2Cm (t
s – t)
- Theo phơng trình cân bằng nhiệt ta có:
m2C2( t-25) = 2Cm(100 – t) (2)
Từ (1) và (2), suy ra:
3
Cm
(t – 25) = 2Cm (100 – t)
- Nên chỉ đổ nớc sôi vào thùng nhng trong thùng không có nớc nguội thì:
+ Nhiệt lợng mà thùng nhận đợc khi đó là:
*
t
Q C
2m2 (t – tt)
Trang 3+ Nhiệt lợng nớc tỏa ra là:
,
s
Q 2Cm (t
s – t)
- Theo phơng 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 phơng trình (3) tìm đợc t=89,30C
- Mạch điện gồm ( R2 nt Rx) // R1
a, Ux = U1- U2 = 16 - 10 = 6V => IX=
x x
U
2
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 Ω ; R2 = R3 = 62:4 = 9 Ω
(0,5đ)
*Khi K mở: R12 = R34= 4+9 = 13 Ω I12 = I34 = 12
( 0,5đ)
P1 = P4 = 12
13 .4 3,4W < 9W Đ1 và Đ4 tối hơn mức bình thờng
P2 = P3 = 12
13 .9 7,6W > 4W Đ2 và Đ3 sáng hơn mức bình thờng (0,5đ)
* Khi K đóng:R13 = R24 U13 = U24 = 12:2 = 6 V = UĐM (0,5đ)
Nên các đèn đều sáng bình thờng
b) Khi K đóng: I1 = I4 = 6: 4= 3
2 A; I2 = I3 = 6
9=
2
Vì I1> I2 nên tại C, I1 = I2 + IK IK = I1 -I2 = 3
2
-2
5
Vậy dòng điện đi từ CD qua khóa K nh hình vẽ
Đ2
IK
C
D I2 I1
Trang 4- Gọi trọng lợng của mỗi quả cầu là P, Lực đẩy Acsimet lên mỗi quả cầu là
FA Khi nối hai quả cầu nh hình vẽ, quả cầu trong nớc chuyển động từ dới
lên trên nên:
P + FC1= T + FA (Với FC1 là lực cản của nớc, T là lực căng dây) => FC1= FA
(do P = T), suy ra FC1= V.10D0
- Khi thả riêng một quả cầu trong nớc, 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 nớc tỉ lệ thuận với vận tốc quả cầu Ta có:
0
.10.
.
v
Chú 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 hớng dẫn này;
+ Điểm toàn bài để lẻ tới 0,25 không làm tròn;
+ Nếu học sinh sai đơn vị thì trừ điểm toàn bài nh 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