Phần còn lại ôtô chuyển động trong nửa thời gian đầu với vận tốc 15km/h và 45km/h trong nửa thời gian sau.. Tính vận tốc trung bình của ôtô trên cả quãng đường.[r]
Trang 1PHỊNG Gd- ®t h¬ng s¬n
TRƯỜNG THCS s¬n lÜnh ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Mơn: Vật lý- Năm học 2014-2015
Thời gian làm bài: 120 phút
-Câu 1: (4 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 4200J/kgK
Câu 2 (6 ®iĨm) Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 = 100g chứa
m2 = 400g nước ở nhiệt độ t1 = 10oC
Người ta thả vào nhiệt lượng kế một thỏi hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng m = 200g được nung nóng đến nhiệt độ t2 = 120oC Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là 14oC Tính khối lượng nhôm và thiếc có trong hợp kim Cho nhiệt dung riêng của nhôm, nước và thiếc lần lượt là C1 = 900J/kg.K; C2 = 4200J/kg.K; C3 = 230J/kg.K
Câu 3: (4 điểm): Một ơtơ chuyển động từ A tới B, trên nửa đoạn đường đầu
ơtơ đi với vận tốc 60km/h Phần cịn lại ơtơ chuyển động trong nửa thời gian đầu với vận tốc 15km/h và 45km/h trong nửa thời gian sau Tính vận tốc trung bình của ơtơ trên cả quãng đường
Câu 4 (6 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ, trong đĩ U = 24V luơn khơng đổi, R1
= 12, R2= 9, R3 là biến trở, R4 = 6 Điện trở của ampe kế và các dây dẫn khơng đáng kể
a) Cho R3 = 6 tìm cường độ dịng điện qua các điện trở R1, R3 và số chỉ của ampe kế
b) Thay ampe kế bằng vơn kế cĩ điện trở vơ cùng lớn Tìm R3 để số chỉ vơn kế là 16V
c) Nếu di chuyển con chạy để R3 tăng lên thì số chỉ của vơn kế thay đổi như thế nào ?
HẾT
-Lưu ý:- Giáo viên coi thi khơng giải thích gì thêm
- Học sinh khơng sử dụng tài liệu
R1 R3
U
A -+
Trang 2PHÒNG GD&ĐT h¬ng s¬n
TRƯỜNG THCS s¬n lÜnh
HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Môn: Vật lý- Năm học 2014-2015
Thời gian làm bài: 120 phút
1
- a) 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.4200(100-15)
Nhiệt lượng do xkg nước ở 150C toả ra
Q2 = x.4200(35-15)
Phương trình cân bằng nhiệt:
x.4200(35-15)=y.4200(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
4
®iÓm
2
Gọi t là nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt
Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế nhôm hấp thụ là: Q1 m C t t1 ( 1 1 )
Nhiệt lượng do nước hấp thụ là: Q2 m C t t2 ( 2 1 )
Nhiệt lượng do thỏi hợp kim nhôm tỏa ra: Q3 m C t3 ( 3 2 t)
Nhiệt lượng do thỏi thiếc tỏa ra: Q4 m C t4 ( 4 2 t)
Khi có cân bằng nhiệt:
2
66,7
66, 7(1)
Và m3 m4 0, 2(2) Theo đề bài
m3 0, 2 m4 (*) Thay (*) vào (1) Ta có:
m3=0,031kg; m4= 0,169kg
6 ®iÓm
3 Gọi S là quãng đường
Thời gian đi nửa quãng đường đầu t1 = 2 v S
1
4 ®iÓm
Trang 3Thời gian đi nửa quãng đường sau là t2 Quãng đường đi được tương ứng với khoảng thời gian t2
2 là
S2 = v2 t2
2
S3 = v3.
t2
2
Mặt khác S2 + S3 = S2
<=> v2
t2
2 + v3
t2
2 = S2
<=> (v2 + v3)t2 = S
=> t2 =
S
v2+v3
Vậy vận tốc trung bình trên cả quãng đường là:
Vtb = t S
1 +t2 =
S S
2 v1+
S
v2+v3
= 2 v1 (v2+v3)
2 v1+v2+v3
= 2 60(15+45)
2 60+15+45 = 40km/h
Trang 4a) Cường độ dòng điện qua các điện trở và qua ampe kế :
34
3
6 6
R R R
R234 = R2 + R34 = 9 + 3 = 12 Ω
2
234
24 2 12
U
R
U34 = I2.R34 = 2.3 = 6V
3 3
3
6 1 6
U
R
1
1
24 2 12
U
R
Ia = I1 + I3 = 2 + 1 = 3A
6
®iÓm
b) Tìm R3 để số chỉ vôn kế là 16V Gọi R3 = x
U1 = U - UV = 24 - 16 = 8V
1 1
1
8 2
12 3
U
I
R
A
I
= I4
Ta có UV = U3 + U4 = I3.R3 + I4.R4 = I1.R3 + I4.R4
⇒ 10x + 84 = 144 suy ra x = 6 Ω Vậy để số chỉ của vôn kế là 16V thì R3 = 6 Ω
c) Khi R3 tăng thì điện trở của mạch tăng
td
U
R
: giảm ⇒ U4 = I.R4 :giảm
⇒
U2 = U – U4 : tăng ⇒
2 2 2
U I R
: tăng ⇒ I1 = I – I2 :giảm
⇒ U1 = I1.R1 : giảm ⇒ UV = U – U 1 : tăng
Vậy số chỉ của vôn kế tăng khi R3 tăng.
* Chú ý:
- Nếu thí sinh làm theo cách khác và tìm được kết quả đúng thì vẫn cho điểm tối đa
- Nếu thí sinh viết được công thức đúng, thay số và tính ra kết quả sai, thì cho nửa số điểm ý đó
==========Hết==========
R1
R3
U
I3 I4 I2
I1 I