Ngêi ta rãt mét lîng níc m tõ b×nh thø nhÊt sang b×nh thø hai, sau khi cã sù c©n b»ng nhiÖt ngêi ta l¹i rãt mét lîng níc m từ bình thứ hai sang bình thứ nhất.. Điện trở khoá K và dây nối[r]
Trang 1Ubnd huyện kinh môn
Phòng giáo dục và đào tạo Đề thi chọn học sinh giỏi huyện
Môn: Vật lí – Lớp 9 Năm học 2012-2013
Thời gian làm bài 120 phút
Bài 1 (2,5đ) Ba ngời đi xe đạp từ A đến B Ngời thứ nhất và ngời thứ hai xuất phát
cùng một lúc với vận tốc lần lợt là v1= 10 km/h, v2= 12km/h Ngời thứ ba xuất phát sau hai ngời kia 30 phút Khoảng thời gian giữa hai lần gặp nhau của ngời thứ
ba với hai ngời đi trớc là 1h Tìm vận tốc của ngời thứ ba Biết cả ba ngời đều chuyển động thẳng đều
Bài 2 (2,5 đ) Có hai bình cách nhiệt Bình thứ nhất chứa m1= 3kg nớc ở t1= 300C, bình thứ 2 chứa m2= 5kg nớc ở t2= 700C Ngời ta rót một lợng nớc m từ bình thứ nhất sang bình thứ hai, sau khi có sự cân bằng nhiệt ngời ta lại rót một lợng nớc m
từ bình thứ hai sang bình thứ nhất Tìm m và nhiệt độ cân bằng t1’ ở bình thứ nhất Biết nhiệt độ cân bằng ở bình thứ hai là t2’ = 60 0C và chỉ có nớc trao đổi nhiệt với nhau
Bài 3(2,5đ) Cho mạch điện nh hình vẽ UAB= 12 V khôngđổi, R1= 15, R2= 10
, R3= 6, R4= 8 Điện trở khoá K và dây nối không đáng kể
1.Tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch AB khi K mở và khi K đóng
2 Thay khoá K bằng một ampe kế có điện trở không đáng kể thì số chỉ của ampe kế bằng bao nhiêu?
-+
R1
E
B A
Bài 4(2,5đ) Cho mạch điện nh hình vẽ R1= R2= 3 , R3 = 2, R4 là một biến trở, các đồng hồ đo lí tởng, các dây nối và khoá K có điện trở không đáng kể
1.Điều chỉnh biến trở để R4= 4:
a/ Khi UAB = 6V và đóng khoá K, tìm số chỉ của ampe kế và vôn kế
b/ Khi khóa K mở, cần thay đổi UAB đến giá trị nào để vôn kế chỉ 2V?
2 Giữ UAB = 6V và đóng khóa K Khi đó nếu di chuyển con chạy C của biến trở
từ đầu bên trái sang phải thì số chỉ của ampe kế thay đổi nh thế nào?
R2
+
K
N
M
C
B A
Hết
GT số 2 GT số 1
Ubnd huyện kinh môn
Phòng giáo dục và đào tạo Đáp án + biểu điểm
Môn: Vật lí – Lớp 9
1
(2,5đ) Xét thời điểm ngời thứ 3 xuất phát từ A:-Khi đó khoảng cách giữa ngời thứ 3 với ngời thứ nhất và
Trang 2thứ 2 lần lợt là:
+s1= v1t= 10.0,5= 5(km) ( t= 30phút = 0,5 giờ)
+s2=v2t = 12.0,5= 6(km)
-Thời gian để ngời thứ 3 đuổi kịp ngời thứ nhất và ngời thứ
2 lần lợt là:
+ t1=
1
3 1 3
5 ( ) 10
s
h
v v v
+t2 =
1
3 2 3
6 ( ) 12
s
h
v v v
-Theo bài ra khoảng thời gian giữa hai lần gặp nhau là 1h
Do đó:
2 1
2
3 3
1
1
23 120 0
t t
Giải phơng trình ta đợc: v3= 15km/h ( loại v3=8km/h )
0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ
0,5đ 0,25đ 0,25đ
2
(2,5đ) * Xét lần rót nớc thứ nhất:-Nhiệt lợng thu vào để m (kg) lấy từ bình 1 tăng nhiệt độ từ
t1 đến t’2 là:
Q1= mc(t’2-t1) (J) ( c là nhiệt dung riêng của nớc)
-Nhiệt lợng toả ra khi nớc ở bình 2 hạ nhiệt độ từ t2 đén t2’
là :
Q2= m2c(t2-t2’) (J)
áp dụng phơng trình cân bằng nhiệt ta có:
Q1= Q2 mc(t’2-t1) = m2c(t2-t2’)
m =
'
2 2 2 '
2 1
( ) 5(70 60) 5
( )
60 30 3
m t t
kg
t t
*Xét lần rót nớc thứ 2:
- Nhiệt lợng toả ra để m (kg) lấy từ bình 2 hạ nhiệt độ từ t’2
đến t1’ là:
Q3= mc(t’2-t1’) (J)
-Nhiệt lợng thu vào khi nớc còn lại ở bình 1 tăng nhiệt độ
từ t1 đến t1’ là :
Q4= (m1-m) c(t1’- t1) (J)
áp dụng phơng trình cân bằng nhiệt ta có:
Q1= Q2 mc(t’2-t1’) = (m1-m) c(t1’- t1)
'
1
1
(3 ).30 60
46,7 3
m m t mt t
m
0C
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,5đ
Trang 3(2,5đ)
-+
R1
E
B A
1/
*Khi K mở : mạch điện gồm R ntR / / R 2 4 3
nt R1
Ta có:
+ R24= R2+ R4= 10 + 8 = 18()
+R234=
24 3
24 3
18.6
4,5( )
18 6
R R
R R
+RAB= R234+ R1= 4,5 + 15= 19,5 ()
*Khi K đóng; mạch điện gồm (R1 / / )R ntR2 3/ /R4
Ta có:
+ R12 =
1 2
1 2
15.10
6( )
15 10
R R
R R
+R123 = R12+ R3 = 6+6 = 12 ()
+RAB=
123 4
123 4
12.8
4,8( )
12 8
R R
R R
2/ Thay khoá K bằng ampe kế lí tởng
Mạch điện gồm (R1 / / )R ntR2 3/ /R4
Ta có:
+ RAB= 4,8 ()
+ I =
12 2,5( ) 4,8
AB AB
U
A
R
+I123= 123
12 1( ) 12
AB
U
A
R
+U1 = I123.R12= 1.6 = 6 (V)
+I1=
1
1
6
0, 4( ) 15
U
A
R
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,25đ 0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
4.1
(1,5đ)
Trang 4+
K
N
M
C
B A
*Khi K đóng mạch điện gồm : (R1//R3)nt(R2//R4)
Ta có:
+ R13=
1 3
1 3
3.2 6
( )
3 2 5
R R
R R
+R24 =
2 4
2 4
3.4 12
( )
3 4 7
R R
R R
+RAB= R13+R24 =
6 12 20, 4 102
( )
2 7 7 35
+I =
6 35
( )
102 17 35
AB
U
A
+ U13= I.R13=
.1, 2 ( )
17 17 V
+U24 = I.R24=
35 12 60
17 7 17 V
+ I1=
13
1
U
R =
42 14
( ) 17.3 17 A
+I2=
24
2
60 20
( ) 17.3 17
U
A
R
+Tại M: Ia= 1 2
6 ( ) 17
I I A
+ Số chỉ của vôn kế: Uv= Ia.Ra = 0
*Khi K mở mạch điện gồm: (R1nt R2) // (R2 nt R4)
Ta có:
+ R12= R1+R2= 3+3 = 6( Ω )
+R34 = R3+R4= 2+4 = 6( Ω )
+I1= 12
( ) 6
A
R
+I3= 34
( ) 6
A
R
+Số chỉ của vôn kế:
12( )
AB
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,25đ
0,25đ
Trang 5(1,0đ) + R13 = 1,2 Ω
+R24 =
2 4
2 4
3 3
R R x
R R x ( Đặt R4= x0) + RAB= R13+ R24=
4, 2 3,6 3
x x
) + I =
13 13
.
AB
U I R
I1=
13
1
2, 4( 3)
( )
4, 2 3,6
A
+U24=I.R24=
24 2 2
U
x R x
Ta xét hai trờng hợp:
*Dòng điện qua ampe kế có chiều từ M đến N:
Ia = I1-I2=
7, 2 3, 6
( )
4, 2 3,6
x A x
Ta thấy:
+khi x=0 thì Ia= 2A
+Khi x tăng thì (7,2-3,6x) giảm và (4,2x+3,6) tăng Do
đó Ia giảm
+ Khi x= 2 Ω thì Ia= 0
*Dòng điện qua ampe kế có chiều từ N đến M:
Khi đó: Ia= I2-I1=
7, 2 3,6 3,6 7, 2
( ) 3,6
4, 2 3,6 4, 2
A x
x
+ Khi x tăng từ 2 Ω
trở lên thì
7, 2
x và
3,6
x đều giảm Do
đó Ia tăng
+ Khi x rất lớn thì
7, 2
x và
3,6
x tiến tới 0 khi đó
Ia=
3,6 0,86( )
4, 2 A .
0,25đ 0,25đ
0,25đ
0,25đ
Học sinh có cách giải khác đáp án mà đúng Giám khảo cho điểm tối đa.