Đề thi chọn học sinh giỏi huyện môn Vật Lý Lớp 9 - Năm học 2014-2015 - Trường THCS Thanh Mỹ

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi huyện môn Vật Lý Lớp 9 - Năm học 2014-2015 - Trường THCS Thanh Mỹ

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÝ LỚP 9 TRƯỜNG THCS THANH MỸ NĂM HỌC: 2014 - 2015 Thời gian làm bài: 150 phút Câu I (5đ) Hai gương phẳng G1 và G2 hợp với nhau một góc , hai mặt phản xạ hướng vào nhau. G1 x S G2 Điểm sáng S đặt trong khoảng 2 gương . Gọi S1 là ảnh của S qua G1 và S2 là ảnh của S1 qua G2. Hãy nêu cách vẽ đường đi của tia sáng từ S phản xạ lần lượt qua G 1 và G2 rồi đi qua S. Chứng tỏ rằng độ dài của đường đi đó bằng SS2. Câu II. ( 4 điểm ) Cho mạch điện như hình vẽ 1 R0 Biết U = 10 V, R0= 1Ω. 1) Biết công suất trên R đạt 9W tính R? 2) Tìm R để công suất trên R đạt lớn nhất ? Tính giá trị lớn nhất đó? H (1) Câu III. ( 4 điểm ) Người ta có 3 điện trở giống nhau R0 dùng để mắc vào hai điểm A, B như hình vẽ 2. Biết rằng khi 3 điện trở mắc nối tiếp thì cường độ dòng H (2) điện qua mỗi điện trở là 0,2A và khi 3 điện trở mắc song song thì cường độ dòng điện qua mỗi điện trở cũng là 0,2A. 1) Hãy tính cường độ dòng điện qua các điện trở trong những trường hợp còn lại. 2) Hỏi phải dùng bao nhiêu chiếc điện trở như vậy và mắc chúng như thế nào vào hai điểm A, B nói trên để cường độ dòng điện qua mỗi điện trở là 0,1A. Câu IV. ( 5 điểm ) 1) Người ta pha 3 lít nước ở 15 oC với 1 lít nước ở 35 oC tìm nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường và bình chứa). 2) Khi cân bằng nhiệt sảy ra người ta dùng một dây đun điện có công suất là 1000W để đun lượng nước nói trên hỏi sau bao lâu thì nước sôi? (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường và bình chứa). Cho biết nhiệt dung riêng của nước là: 4200J/Kgk. 3) Thực tế hiệu suất truyền nhiệt đạt 80%. Hỏi sau khi đun sôi nếu bỏ dây đun ra thì sau bao lâu nước trong bình hạ được 10oC? Câu V. ( 2 điểm )Cần phải mắc ít nhất bao nhiêu chiếc điện trở 5Ω để tạo ra đoạn mạch điện có điện trở toàn mạch là 12Ω. 1
2. HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HSG Câu I : ( 5 đ) S1 1, G1 - Dựng S1 đối xứng với S qua G1 K - Dựng S đối xứng với S qua 0,5đ S 2 1 G2 I G2 - Nối S với S cắt G tại I. 0,5đ 2 2 - Nối I với S1 cắt G1 tại K. 0,5đ - Nối K với S . 0,5đ - Vậy đường đi là: S K I S 0,5đ S2 2, CM : SK + KI + IS = SS2 0,5đ Ta có : SK + KI + IS = 0,5đ S1K + KI + SI = S1I + SI 1đ S1I + SI = S2I + IS = SS2 ( ĐPCM) 0,5đ Câu II: (4đ) R0 (2đ) 1 A U B * R I Ta có: RTM = R0 + R = 1 + R ( ) (0,5đ) (0,5đ) U 10 I (A) theo công thức P = I2 R RTM 1 R (0,5đ) 2 10 100R PR  R 9 (0,5đ) 1 R (1 R)2 100R 9 18R R 2 R 2 82R 9 0 (*) (0,5đ) (R – 9)(9R-1) = 0 R = 9 () 1 R = ( ) 9 100R 100 100 100 2.(2đ) Ta có: P R 2 2 2 2 (1 đ) (1 R) (1 R) 1 R 1 R R R R R 1 R Ta thấy  1 ( hằng số) nên R R 1 R 1 R R 1( )  Min  R R R R (0,5đ) 2
3. 100.1 100 Vậy PR Max = 25(W ) (1 1) 2 4 (0,5đ) Câu III. (4 đ) * Khi 3 điện trở mắc nối tiếp R0 1,(2đ) A U B R R R (0,5đ) I (1đ) RTM = R0 + RAB = R0 + 3R () U U Nên ITM = 0,2(A) RTM R0 3R * Khi 3 điện trở mắc song song: (0,5đ) R0 A U B R R1 RTM = R0 + R AB = R0 + 3 R2 I R3 U U Nên ITM = 0,6 (2) , lấy (1) chia (2) R R R R 0 TM R 0 3 Thay vào (1) ta có : U = 0,8R0 ( V) (0,5đ) Khi hai điện trở song song mắc nối tiếp với 1 điện trở: A U B R0 3 I2 R2 ta có: RTM = R0 + RAB = R0+ R 2 5 R1 R R TM 2 0 I1 I3 R3 3
4. U 0,8R0 0,32 ITM = 0,32(A) I 0,32(A), I I 0,16(A) R 5 R1 R2 R3 2 TM R 2 0 Hai nối tiếp // với R0 (0,5đ) A U B R1 R3 I1 I3 I I2 R2 2 5 ta có: RTM = R0 + RAB = R+ R R 3 3 0 U 0,8R I 0 0,48(A) TM R 5 TM R 3 0 I2 = 2I1 và I1 + I2 2 2 I I .0,48 0,32(A) 2 3 3 I1 0,48 0,32 0,16(A) 2,(2đ) Mắc điện trở vào hai đầu A và B thành x dãy song song Nối dãy y chiếc nối tiếp : ( x, y Z ) R0 A U B R R R (0,5đ) x R R R R R Ta có : RTM = R0 + RAB 4
5. yR xR0 yR U Ux Ux RTM R0 nếu RTM ( 1đ) x x RTM xR0 yR R0 (x y) Vì I qua các R là 0,1 A ITM = 0,1 x Ta có PT: Ux 8 (x y) (1đ) 0,1x U 0,1R0 (x y) 0,8R0 0,1R0 (x y) R0 (x y) x; y Z x 1 2 3 4 5 6 7 y 7 6 5 4 3 2 1 (0,5đ) Câu IV: (5đ) 1. 3 lít nước có khối lượng là 3kg = m1 1 lít nước có khối lượng là 1kg = m2 Gọi nhiệt độ cuối cùng của H2 là x - Ta có NL thu vào của 3kg nước tăng nhiệt độ từ 150c x : là : (0,5đ) Q1 = Cm1 (x - 15) - Ta có NL tỏa ra của 1kg nước hạ nhiệt độ từ 350c x : là : Q2 = Cm2 (35 -x ) (0,5đ) Theo PT cân bằng nhiệt ta có Q1 = Q2 Cm1 (x - 15) = Cm2 (35 -x ) 3 (x - 15) = 1 (35 -x ) (0,5đ) 3x - 45 = 35 - x 4x = 80 x = 200c (0,5đ) 2. (2đ) Nhiệt lượng cần thiết cung cấp cho 4kg nước để tăng nhiệt độ từ 0 0 20 c 100 c là: Q3 = Cm t 4200.4.80 1344000 (J) Vậy thời gian để dun sôi lượng nước là : A Q 1344000 Theo CT : A = Pt t = 3 1344(Giây) (1đ) P P 1000 Thực tế hiệu suất truyền nhiệt đạt 80% tức là 20% hao phí ra môi trường. Vậy công suất của dây 1000W có nghĩa cứ 1 giây cung cấp cho nước môi trường 1000J Mỗi giây môi trường lấy mất 200J. (0,5đ) Năng lượng 4kg nước tỏa ra để hạ được 100c là: Q4 = Cm t 4200.4.10 168000(J ) Vậy thời gian để nước hạ được 100c là : (0,5đ) 168000 t = 840(giây) 200 5
6. Câu V: (2đ) Vì điện toàn mạch là 12() mà mỗi chiếc có giá trị 5() nên người ta mắc hai chiếc nối tiếp với đoạn mạch có giá trị X () . Như hình vẽ: R1 R2 X A B (0,5đ) Ta có : RAB = R + R + X X = 12 – 10 = 2 () X < 5 () nên đoạn mạch X gồm 1 chiếc mắc song song với đoạn mạch có giá trị Y () R (0,5đ) C D Y RY 5Y 10 R 2 2 3Y 10 Y ta thấy Y < 5 CD R Y 5 Y 3 Nếu đoạn mạch Y gồm 1 chiếc song song với đoạn mạch Z R (0,5đ) RZ 10 Z Z 10 R Z 3 Nên đoạn mạch Z gồm 2 điện trở mắc nối tiếp. Vậy mạch diện là: R R R R A B (0,5đ) R R Vậy đoạn mạch gồm 6 điện trở mắc như hình vẽ trên. Thí sinh giải theo cách khác đúng vẫn cho đủ điểm ___hết___ 6
7. TRƯỜNG THCS THANH MỸ ĐỀ THÌ KSCL HSG LỚP 9  Môn thi: VẬT LÍ Câu 1: (2đ) Một người đi xe đạp từ A đến B với vận tốc V1 = 12km/h. Nếu người đó tăng vận tốc thêm 3 km/h thì đến nơi sớm hơn 1 giờ. a) Tìm quãng đường AB và thời gian dự định đi từ A đến B. b) Lúc đầu đi với vận tốc V1 = 12km/ h, đến C thì bị hỏng xe phải sửa mất 15 phút. Do đó quãng đường còn lại người ấy phải đi với vận tốc V2 = 15km/h thì đến nơi sớm hơn dự định 30 phút. Tìm quãng đường AC. Câu 2: (2đ) Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40 cm2, cao h = 10 cm có khối lượng m = 160g. a) Thả khối gỗ vào nước, tìm chiều cao phần gỗ nổi trên nước. Biết khối 3 lượng riêng của nước là Do = 1000 kg/ m . b) Bây giờ khối gỗ được khoét một lỗ hình trụ ở giữa có tiết diện ∆ S = 4 2 3 cm , sâu ∆ h và lấp đầy chì có khối lượng riêng D2 = 11300 kg/ m . Khi thả vào nước người ta thấy mực nước bằng với mặt trên của khối gỗ. Tìm độ sâu ∆ h của lỗ. Câu 3: (2đ) Người ta thả một chai sữa của trẻ em vào phích đựng nước ở nhiệt độ t = 400 C. 0 Sau một thời gian, chai sữa này nóng lên tới nhiệt độ t1 = 36 C. Người ta lấy chai sữa này ra và tiếp tục thả vào phích nước đó một chai sữa khác giống như chai sữa trên. Hỏi chai sữa này sẽ nóng lên tới nhiệt độ nào? Biết rằng trước khi thả vào phích các 0 chai sữa đều có nhiệt độ t0 = 18 C. R 1 R1 Câu 4:( 2đ) A Cho mạch điện như hình vẽ A B Khi khóa K mở, ampe kế chỉ I0 = 1mA Khi khóa K đóng, ampe kế chỉ I1 = 0,8mA R2 Vôn kế chỉ 3V Tìm UAB, R1, R2 biết rằng vôn kế có điện trở rất lớn, ampe kế có điện trở rất nhỏ. V 7
8. ĐÁP ÁN ĐỀ THÌ KSCL HSG LỚP 9 (LẦN 2) 1 C©u 1: a) Thêi gian dù ®Þnh: T = T2 =T1 - 1 = - 1 S = 60km 2 Khi t¨ng T = T1 = = 5h. (1®) A C B b) Thêi gian ®o¹n AC : Thêi gian ®i ®o¹n CB : Tæng thêi gian ®i: T2 = + + . NghØ 15/ = h Theo bµi ra: T2 = T1 - AC = 15(km) (1®) C©u 2: a) Khi CB : P = FA x = = 4cm y = 6cm. D1 = = 0,4 g/cm b) Sau khi khoÐt: 10.(m- m) + 10. s. h.D2 = 10D0 .s.h. h = 5,5 cm ( m = s. h.D1 ) (1®) C©u 3: Khi th¶ chai ®Çu: q1 (40-36) = q2 (36-18) q1 = q2 (1®) Khi th¶ chai sau: 0 q1 (40-t)=q2 (t-18) T = 32,5 c (1®) C©u 4: Theo bµi ra ta cã: * U= 0,001(R1 + R1 ) (1) Ta cã: = = . U= 0,001.2R1 R2 = 7500 Ώ * = 0,0008 R1 = = R1 = 3750 Ώ U = 7,5v (1®) m«n thi : vËt lý 9 Câu 1: (4,5 điểm) Lúc 6 giờ sáng tại 2 địa điểm A và B trên cùng một đường thẳng cách nhau 60km, hai ô tô cùng khởi hành chạy cùng chiều nhau theo hướng từ A đến B. Xe đi từ A có vận tốc v1 = 50km/h, xe đi từ B có vận tốc v2 = 30km/h. a) Lập công thức xác định vị trí của 2 xe đối với điểm A vào thời điểm t kể từ lúc hai xe khởi hành. 8
9. b) Xác định thời điểm và vị trí xe A đuổi kịp xe B. c) Xác định thời điểm và vị trí hai xe cách nhau 20km. d) Người ngồi trên xe B thấy xe A chuyển động với vận tốc bao nhiêu so với mình? Câu 2: (4 điểm) Một cục nước đá hình lập phương có cạnh là h = 10cm, nổi trên mặt nước trong một chậu đựng đầy nước. Phần nhô 2cm h lên mặt nước có chiều cao 2cm. Trọng lượng riêng của nước h1 là 10.000N/m3. a) Tính khối lượng riêng của nước đá ? b) Nếu nước đá tan hết thành nước thì nước trong chậu có chảy ra ngoài không ? Tại sao ? Câu 3: (4 điểm) Người ta đổ một lượng nước sôi vào một thùng đã chứa nước ở nhiệt độ 250C thì thấy khi cân bằng, nhiệt độ của nước trong thùng là 700C. Nếu đổ lượng nước sôi nói trên vào thùng này nhưng ban đầu thùng không chứa gì thì nhiệt độ của nước khi cân bằng là bao nhiêu ? Biết rằng lượng nước sôi gấp 2 lần lượng nước nguội. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Câu 4: (3 điểm) A B 3 Cho 4 điện trở giống nhau R0 mắc thành một mạch điện AB như hình vẽ. Giữa hai đầu AB đặt một hiệu điện A 2 thế không đổi 40V thì kim của ampe kế chỉ giá trị 2A. 1 4 Tính giá trị điện trở R0 ? Câu 5: (4,5 điểm) Một người có một bóng đèn 6V - 6W và một bóng đèn 6V - 4W định mắc nối tiếp chúng vào hai điểm AB có hiệu điện thế không đổi 12V. a) Chứng minh rằng: mắc như vậy thì một đèn sẽ sáng hơn, đèn kia sẽ tối hơn mức bình thường. b) Để chúng sáng bình thường, anh ta mắc thêm một điện trở R. Hỏi R phải bằng bao nhiêu và phải mắc thế nào ? Công suất điện hao phí trên R khi đèn sáng bình thường là bao nhiêu ? HÕt Câu Đáp án – Biểu điểm Điểm A M1 M B 2 x s1 s2 a) Quảng đường mỗi xe đi được sau thời gian t : 0,5 - Xe đi từ A : s1 = v1t = 50t (km) - Xe đi từ B : s2 = v2t = 30t (km) 9
10. Vị trí mỗi xe đối với điểm A sau thời gian t : 0,5 - Xe đi từ A : x1 = AM1 = s1 = 50t (km) - Xe đi từ B : x2 = AM2 = AB + s2 = 60 + 30t (km) b) Thời điểm và vị trí xe A đuổi kịp xe B : Khi xe A đuổi kịp xe B thì : x1 = x2 50t = 60 + 30t 20t = 60 t = 3h 0,5 Vậy xe A đuổi kịp xeB lúc 9h. Vị trí gặp cách A : x1 = x2 = 150km 0,5 c) Thời điểm và vị trí 2 xe cách nhau 20km : * Trường hợp 1: Hai xe cách nhau 20km khi chưa gặp nhau : M M A B 1 2 x x1 x2 Câu 1 (4,5đ) Ta có : x2 - x1 = 20 60 + 30t – 50t = 20 0,75 20t = 40 t = 2h và x1 = 100km ; x2 = 120km Vậy trước khi gặp hai xe cách nhau 20km vào lúc 8h và xe A cách A 100km, xe B cách A 120km. * Trường hợp 2 : Hai xe cách nhau 20km sau khi đã gặp nhau M M A B 2 1 x x1 x2 Ta có : x1 - x2 = 20 0,75 50t – (60 + 30t) = 20 20t = 80 t = 4h và x1 = 200km ; x2 = 180km Vậy 2 xe cách nhau 20km (sau khi gặp) vào lúc 10h và xe A cách A 200km, xe B cách A 180km. 1,0 d) Xe đi từ A đuổi theo xe đi từ B . Sau 1h xe đi từ B đi được 30km, xe đi từ A đi được 50km. Vậy sau 1h xe đi từ A lại gần xe đi từ B được 20km vận tốc của xe A so với xe B là 20km/h Câu 2 a) Gọi d, d’ là trọng lượng riêng của nước đá và nước (4đ) V, V’ là thể tích của cục nước đá và của phần nước đá chìm trong nước . Lực đẩy Acsimet tác dụng lên cục nước đá : 2cm ’ ’ ’ h FA = d .V = d .S.h1 h1 0,5 Trọng lượng cục nước đá : P = d.V = d.S.h 0,25 10
11. Khi cục nước đá cân bằng thì : ’ P = FA d.S.h = d .S.h1 0,5 d h 10000. 10 2 0,5 d = 1 8000 N / m3 h 10 d 3 0,25 khối lượng riêng của nước đá : D = 800 kg / m 10 b) Khi nước đá tan hết thành nước thì khối lượng m của nước đá 0,75 ’ không đổi D tăng lên D , thể tích V sẽ là V1 : ’ Ta có : m = D.V Khi tan hết thành nước thì : m = D .V1 1,0 ’ D 800 8 D.V = D .V1 V1 = V V V D 1000 10 Vậy khi tan hết thành nước, thể tích nước tan ra bằng đúng phần thể 0,25 tích nước đá chìm trong nước nên nước trong chậu không chảy ra ngoài. - Gọi m, c là khối lượng và nhiệt dung riêng của nước m1, c1 là khối lượng và nhiệt dung riêng của thùng. 0 Theo đề bài nước sôi có khối lượng là 2m và có nhiệt độ t1 = 100 C - Nhiệt lượng cần để thùng và nước trong thùng tăng từ 0 0 t0 = 25 C t2 = 70 C. Q1 = (m1c1 + mc) (t2 – t0) = 45m1c1 + 45mc 1,0 0 0 Câu 3 - Nhiệt lượng toả ra để nước sôi hạ từ t1 = 100 C t2 = 70 C (4đ) Q2 = 2mc(t1– t2) = 60mc 0,5 Khi cân bằng ta có : Q2 = Q1 60mc = 45m1c1 + 45mc 4mc = 3m1c1 + 3mc mc = 3m1c1 0,5 - Gọi nhiệt độ cân bằng khi rót nước sôi vào thùng không là t3 ta có phương trình : m1c1(t3 – t0) = 2mc(t1 – t3) 1,0 m1c1(t3 – 25) = 2(3m1c1)(100 – t3) 0 t3 = 89,3 C 1,0 Ta có mạch tương 2 0,5 1 đương : A B A 3 4 Câu 4 (3đ) 1,0 R2 .R34 R2 R3 R4 2 R234 = R0 R2 R34 R2 R3 R4 3 0,5 2 5 RAB = R1 + R234 = R0 + R R 3 0 3 0 0,5 11
12. U AB 40 Mặt khác : RAB = 20 I A 2 0,5 5 Do đó : R 20 R 12 3 0 0 2 2 P1 6 U1 6 a) Bóng đèn 6V - 6W có : I1 1A và R1 6 U1 6 P1 6 0,5 P 4 2 I 2 A Bóng đèn 6V - 4W có : 2 và 0,5 U 2 6 3 U 2 62 R 2 9 2 P 4 2 1,0 - Nếu 2 đèn mắc nối tiếp vào mạng 12V thì cường độ dòng điện qua U U 12 Câu 5 mỗi đèn là : I 0,8A 0,5 R R R 6 9 (4,5đ) td 1 2 Vì I1 > I nên đèn 6V - 6W sẽ tối hơn mức bình thường. I2 < I nên đèn 6V - 4W sẽ sáng hơn mức bình thường. b) Để 2 đèn sáng bình thường thì phải tăng CĐDĐ qua mạch chính do đó phải làm giảm điện trở toàn mạch đồng thời phải làm giảm dòng điện qua đèn 6V - 4W. Điều này thực hiện được bằng cách mắc 1,5 song song với đèn 6V - 4W một điện trở R thoả mãn điều kiện: 1 1 1 1 1 1 R2R = R1 R 18 R R R R 9 6 2 1 0,5 Vậy R = 18 và phải mắc song song với đèn 6V = 4W. - Khi đó 2 đoạn mạch tiêu thụ cùng một công suất 6W. Do đèn 2 tiêu thụ 4W nên : P2 = 6 – 4 = 2W. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ Bài 1.(5 điểm) Hai ô tô xuất phát cùng một lúc từ hai địa điểm A và B cách nhau 20km, chuyển động đều cùng chiều từ A đến B với vận tốc lần lượt là 40km/h và 30km/h . a. Xác định khoảng cách giữa 2 xe sau 1,5 giờ và sau 3 giờ . 12
13. b. Xác định vị trí gặp nhau của hai xe. Bài 2. (4 điểm) Trong một cục nước đá lớn ở 0 0C có một cái hốc với thể tích V = 160cm3 . Người ta rốt vào hốc đó 60g nước ở nhiệt độ 75 0C. Hỏi khi nước nguội hẳn thì thể tích hốc rỗng còn lại bao nhiêu? Cho khối lượng riêng của nước 3 và nước đá lần lượt là Dn = 1g/cm , 3 5 Dd = 0,9g/cm . Nhiệt nóng chảy của nước đá là:  = 3,36.10 J/kg. Bài 3 (5 điểm) Cho mạch điện như sơ đồ, trong đó + U - U = 24V luôn không đổi, R1 = 12  ; R2 = 9  ; R3 là biến trở, R 4 = 6  C A điện trở ampe kế và các dây dẫn AB không đán khể. R1 R3 a, Cho R3 = 6. Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở R 1 , R3 và số chỉ của ampe kế. b,Thay ampe kế bằng vôn kế có điện R4 trở vô cùng lớn. Tìm R3 để số chỉ vôn kế là 16V. Nếu di chuyển con R2 D chạy để R 3 tăng lên thì số chỉ vô kế thay đổi như thế nào ? Bài 4. (4 điểm) Một người cao 1,7 m đứng trên mặt đất đối diện với một gương phẳng hình chữ nhật được treo thẳng đứng. Mắt người đó cách đỉnh đầu 16 cm : a. Mép dưới của gương cách mặt đất ít nhất là bao nhiêu mét để người đó nhìn thấy ảnh chân mình trong gương ? b. Mép trên của gương cách mặt đất nhiều nhất là bao nhiêu mét để người đó thấy ảnh của đỉnh đầu mình trong gương ? c. Tìm chiều cao tối thiểu của gương để người này nhìn thấy toàn thể ảnh của mình trong gương ? d. Khi gương cố định, người này di chuyển ra xa hoặc lại gần gương thì các kết quả trên thế nào ? Bài 5 (2 điểm) Một nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi. Một điện trở thuần có điện trở R0 đã biết, một điện trở thuần có giá trị R chưa biết, một Ampe kế có điện trở R a chưa biết. Các dây nối có điện trở không đáng kể. Hãy nêu phương án đo R dựa trên các thiết bị, dụng cụ nêu trên. Chú ý: Không được mắc trực tiếp ampe kế vào hai cực của nguồn điện vì sẽ làm hỏng ampe kế. Đáp án B ài 1 (4 điểm) a. Hai xe cùng xuất phát một lúc nên gọi thời gian chuyển động của hai xe là t 13 v1 v2 x
14. A B Gọi v1 là vận tốc của ô tô 1; v2 là vận tốc của ô tô 2 Xe đi từ A có đường đi là s1 = v1t = 40t Hai xe chuyển động cùng chiều từ A đến B nên lúc đầu xe B cách xe A một khoảng s0 = 20km . Xe đi từ B cách A một đoạn đường là s2 = s0 + v2t = 20+30t Khoảng cách giữa 2 xe ∆s; ∆s = s2 - s1 = 20+30t - 40t = 20-10t Khi t = 1,5 giờ ∆s = 20-15 = 5km Khi t = 3 giờ ∆s = 20-30 = - 10km Dấu “ - ” có nghĩa s1 > s2 Xe ô tô đi từ A vượt xe ô tô đi từ B vậy khoảng cách giữa hai xe lúc này là ∆s = 10km b. Hai xe gặp nhau khi s1 = s2 ; 40t = 20+30t vậy t = 2giờ Thay vào s1 = v1t = 40t ta có s1 = 40.2 = 80km vậy hai xe gặp nhau cách A = 80km Bài 2. Do khối đá lớn ở 0 0C nên khi đổ 60g nước vào thì nhiệt độ của nước là 0 0C. Nhiệt lượng do nước toả ra để nguội đến 00C là: Q m.c. t 0,06.4200.75 18900J Q 18900 Nhiệt lượng này làm tan một lượng nước đá là: m 0,05625kg 56,25g  3,36.105 m 56,25 3 Thể tích phần đá tan là: V1 62,5cm Dd 0,9 ' 3 Thể tích của hốc đá bây giờ là V V V1 160 62,5 222,5cm Trong hốc chứa lượng nước là: 60 56,25 lượng nước này có thể tích là116,25cm3 Vậy thể tích của phần rỗng là: 222,5 116,25 106,25cm3 Bài 3 Cường độ dòng điện qua các điện trở R1 , R3 và số chỉ của ampe kế. V ì Ra = 0 nên ta chạp hai điểm C và B lại với nhau. Mạch điện được vẽ lại như sau (0,5 đ) + U - R3.R4 6.6 Ta c ó R34 = 3 I R3 R4 6 6 R234 = R2 + R34 = 9+3=12  U 24 14 I 2 2A R234 12 U 3 6 I 3 1A R3 6 U 24 I1 2A R1 12 Số chỉ ampe kế là : Ia =I1 +I3 = 2+1 =3A
15. ACB I1 R1 R3 I3 I2 I4 R2 D R4 b). Xác định R3 Vì Rv rất lớn nên ta bỏ qua đoạn mạch có Rv . M ạch điện được vẽ lại như sau: (0,5 đ) + U - I ACB I1 R1 R3 R4 I4 R2 D Đặt RX =X , ta có: U1 =U – UV = 24 – 6 = 8V(0,25 đ) U1 8 2 I12 A (0,25 đ) R1 12 3 (R1 X ).R2 I R (R X R ) R 1 123 1 2 2 (0,5 đ) I R13 R1 X R1 X R2 R1 X R2 21 X 2 I .I1 . I 4 ;I 3 I1 (0,5 đ) R2 9 3 2 21 X 2 10X 84 Mà UV =U3 +U4 =I3.R3 + I4.R4 =.X . .6 (0,75 đ) 3 9 3 9 Vì Ux = 16V X 6 Khi R3 tăng , điện trở tương đương của cả mạch tăng , cường độ dòng điện trong mạch chính giảm nên U4 =I.R4 giảm; U2 =U –U4 tăng ; I2 tăng nên I1 = I –I2 giảm; U1 giảm. Do đó Uv U –U1 sẽ tăng Vậy khi R3 tăng thì số chỉ của vôn kế sẽ tăng. (0,25 đ) Bài 5. Các bước tiến hành: 15
16. - Mắc ampe kế nối tiếp với R0 vào nguồn, đọc số chỉ I1 của ampe kế, với: U = I1(R0 + Ra) (1) - Mắc ampe kế nối tiếp với R vào nguồn, đọc số chỉ I2 của ampe kế, với: U = I2(R + Ra) (2) - Mắc ampe kế nối tiếp với R và R0 vào nguồn, đọc số chỉ I3 của ampe kế, với: U = I3(R0 + R + Ra) (3) Từ (1) và (2) ta được: I1(R0 + Ra) = I2(R + Ra) Ra theo R. Từ (1) và (3) ta được: I1(R0 + Ra) = I3(R0 + R + Ra) Thay Ra theo R vào ta xác định được R cần tìm. KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Bài 1: (4 điểm) Một người đi từ A đến B. Trên ¼ đoạn đường đầu người đó đi với vận tốc v 1, nữa đoạn đường còn lại đi với vận tốc v 2, trong nữa thời gian đi hết quãng đường cuối cùng người đó đi với vận tốc v 1, cuối cùng người đó đi với vận tốc v2. Hãy: 16
17. a) Viết biểu thức tính vận tốc trung bình vAB của người đó trên cả quãng đường AB theo v1 và v2. b) Cho v1=10km/h và v2=15km/h. Tính vAB. Bài 2: (4 điểm) Một nhiệt lượng kế có chứa 1kg nước ở nhiệt độ 250C. Người ta thả vào đó một hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng 1200g đã được đun nóng tới 950C. Nhiệt độ sau khi cân bằng nhiệt là 35 0C. Tính khối lượng của nhôm và của thiếc có trong hợp kim trên. Biết nhiệt dung riêng của nước, nhôm và thiếc lần lượt là Cn=4200J/kg.K, Cnh=880J/kg.K và Ct=230J/kg.k. Cho rằng phần nhiệt lượng do nhiệt lượng kế hấp thụ bằng 25% nhiệt lượng do nước hấp thụ. Bỏ qua phần nhiệt lượng trao đổi với không khí. Bài 3: (5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ bên. A R1 M R4 B R1=R2=R3=3Ω, R4=1Ω, UAB=18V a) Mắc vào hai đầu N và B một vôn kế có điện trở rất R3 R2 lớn. Tìm số chỉ của vôn kế. V b) Thay vôn kế trên bằng một ampe kế có điện trở rất N bé. Xác định số chỉ của ampe kế và chiều dòng điện chạy qua ampe kế. Bài 4: (4 điểm) Cho các dụng cụ điện sau: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U=12V, hai bóng đèn Đ1(6V-0,4A) và Đ2(6V-0,1A) và một biến trở Rx. a) Có thể mắc chúng thành mạch điện như thế nào để hai đèn đều sáng bình thường? Vẽ sơ đồ mạch điện và tính điện trở của biến trở R x ứng với mỗi cách mắc. b) Tính công suất tiêu thụ của biến trở ứng với mỗi sơ đồ, từ đó suy ra nên dùng sơ đồ nào?Vì sao? Bài 5: (3 điểm) Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng Dv của một vật làm bằng kim loại có hình dạng bất kỳ khi trong tay chỉ có một lực kế, dây mảnh để buột và một bình đựng nước. Biết nước có khối lượng riêng là Dn. Chữ ký của giám thị 1: Chữ ký của giám thị 2: 17
18. HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN Bài Yêu cầu nội dung Điểm a) Gọi s1 là quãng đường đi với vận tốc v1 trong thời gian t1 Gọi s2 là quãng đường đi với vận tốc v2 trong thời gian t2 0,25đ Gọi s3 là quãng đường đi với vận tốc v1 trong thời gian t3 Gọi s4 là quãng đường đi với vận tốc v2 trong thời gian t4 Ta có: s1 s t1= v1 4v1 0,25đ 3s 3s s2= =>t2= 8 8v2 0,25đ t3=t4=> 0,75đ s s s +s s 3s 3 4 3 4 2 v1 v2 v1+v2 v1+v2 8(v1+v2 ) Bài 1 (4 đ) Vận tốc trung bình trên cả đoạn đường AB s s v = tb t +t +t +t s 3s 3s 3s 1 2 3 4 + + + 0,75đ 4v1 8v2 8(v1+v2 ) 8(v1+v2 ) 1 8v v (v +v ) = =1 2 1 2 1 3 3 2v (v +v ) 3v (v +v )+6v v + + 2 1 2 1 1 2 1 2 0,75đ 4v1 8v2 4(v1+v2 ) 8v1v2 (v1+v2 ) vtb 2 2 3v1 +2v2 +11v1v2 0,50đ b) 8.10.15(10+15) Áp dụng số: v 12,5km / h 0,50đ tb 3.102 +2.152 +11.10.15 Nhiệt lượng do nhôm và thiếc tỏa ra: Q = Q +Q =C .m .(t -t) +C .m .(t -t)= (C .m +C .m ).(t -t); tỏa nh t nh nh nh t t t nh nh t t nh 0,75đ Bài 2 (tnh = tt) (4 đ) Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế và nước hấp thụ: 0,50đ Qthu =Qnlk + Qn =0,25. Qn+ Qn =1,25. mn.Cn.(t – tn) 18
19. Khi cân bằng nhiệt: Qtỏa= Qthu (Cnh.mnh+ Ct.mt).(tnh-t)= 1,25. mn.Cn.(t – tn) 1,25. mn .Cn . t – tn 1,00đ Cnh .mnh Ct .mt tnh t 1,25. 1.4200. 35 – 25 880.m 230.m =875 nh t 95 35 0,50đ Với mt=1,2 - mnh => 880.m 230.(1,2-m ) 875 nh nh 0,75đ 599 => mnh= 0,922kg 922g 650 => mt=1,2 - mnh=1,2 – 0,922=0,278(kg)=278g 0,50đ a) Do điện trở của vôn kế rất lớn nên R1 M R 4 A không có dòng điện qua nó, ta có thể B R tháo vôn kế ra mà không ảnh hưởng 3 0.50đ đến mạch điện. R2 N Mạch điện có ( R1//( R2 nt R3)) nt R4 R1R23 3(3+3) R123= = 2 R +R 3+3+3 1 23 0.50đ Rtđ= R123+R4=2+1=3  Cường độ dòng điện trong mạch: UAB 18 0.25đ I=I4= 6A Bài 3 Rtñ 3 (5.0 Hiệu điện thế: đ) UMB=I4.R4=6.1=6V U =I. R =6.2=12V AM 123 0.50đ Cường độ dòng điện qua R2 và R3: U23 12 I2=I3=I23= 2A R23 3 3 Hiệu điện thế: U =I .R =2.3=6V NM 3 3 0.50đ Số chỉ của vôn kế: UV= UNM+ UMB=6+6=12V b) Chọn chiều dòng điện như hình 1. Do ampe kế có điện trở rất bé, chiều dài của dây dẫn không ảnh hưởng đến mạch điện. Do đó 0.50đ VN=VB nên ta chập điểm N và B lại với nhau như hình 2. 19
20. R R R 1 M 4 1 M R 4 B A B A R3 N R3 A N R2 R2 Hình 1 Hình 2 Mạch điện có ( R1 nt( R3 // R4)) // R2 R3R4 3.1 15 0.50đ R134= R1 3 3,75 R3 +R4 3+1 4 Cường độ dòng điện trong mạch: UAB 18 I1=I134= 4,8A 0.25đ R134 3,75 UAB 18 I2= 6A 0.25đ R2 3 Hiệu điện thế: UAM=I1R1=4,8.3=14,4V 0.50đ UMB=UAB-UAM=18-14,4=3,6V Cường độ dòng điện qua R3 là: U3 3,6 0.25đ I3= 1,2A R3 3 Số chỉ của ampe kế: 0.25đ IA=I2+I3=6+1,2=7,2A Chiều dòng điện qua ampe kế đi từ N đến B. 0.25đ Uñm1 6 Điện trở của đèn 1: R1= 15 Iñm1 0,4 Uñm2 6 0.25đ Điện trở của đèn 2: R2= 10 Iñm2 0,1 a) Có thể mắc theo hai sơ đồ sau: R Cách 1: Cách mắc chia thế 1 gồm Bài 4 Rx 0.50đ (4.0 (R1//R2) nt Rx như hình vẽ dưới A B đ) R2 Vì các đèn sáng bình thường nên U1=U2=6V; I1=0,4A; I2=0,1A Ta thấy: U =U +U => U =U -U =12-6=6V AB 12 x x AB 12 0.75đ IAB=Ix=I1+I2=0,4+0,1= 0,5A Ux 6 Điện trở của biến trở: Rx= 12 Ix 0,5 20
21. ’ Cách 2: Cách mắc chia dòng:gồm R1 nt ( R2//R x ) R2 R 1 0.50đ A B ' Rx Vì các đèn sáng bình thường nên: U1=U2=6V; I1=0,4A; I2=0,1A Ta thấy: ’ ’ ’ UAB=U1+U 2x=> U x= U 2x =UAB-U1=12-6=6V Mặt khác: 0.75đ ’ ’ IAB=I1=I x+I2=> I x = I1 - I2= 0,3A ' Ux 6 Điện trở của biến trở: Rx= ' 20 Ix 0,3 b) Công suất tiêu thụ của biến trở: U2 x 36 0.25đ Ở sơ đồ 1: Px= 3W Rx 12 (U' )2 ’ x 36 Ở sơ đồ 2: P x= 1,8W 0.25đ Rx 20 ’ Ta thấy: Px> P x . Vì công suất tiêu thụ trên biến trở là vô ích 0.50đ nên ta chọn sơ đồ 2. 0.25đ Gọi P0 là trọng lượng riêng của vật khi đặt ngoài không khí. P1 là trọng lượng của vật khi nhúng chìm trong nước. 0.25đ FA là lực đẩy Acsimet. Ta có: P - P = F 0 1 A 0.50đ Mà FA = dn.V F P P P P => V=A 0 1 0 1 (1) 0.50đ dn dn 10.Dn Mặt khác: P0 = V.dv=10.V.Dv P0 0.50đ => Dv= (2) 10.V Bài 5 Thay (1) vào (2) ta được: (3đ) P0 P0 Dv= .Dn (3) 0.75đ P P P P 10. 0 1 0 1 10.Dn Vậy để xác định khối lượng riêng của một vật làm bằng kim loại có hình dạng bất kỳ ta tiến hành các bước như sau: Bước 1: Dùng lực kế để đo trọng lượng P0 của vật đặt ngoài không khí 0.50đ Bước 2: Dùng lực kế để đo trọng lượng P1 của vật khi nhúng chìm vào trong nước. Bước 3: Thế các giá trị P0, P1 và Dn vào công thức (3) ta tính được khối lượng riêng Dv của vật 21
22. ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 - (Thời gian: 150 phút, không kể thời gian giao đề) Câu 1: (5điểm): S(km) Cho đồ thị chuyển động của hai xe được vẽ trên hình 1: 90 B a) Xác định vị trí và thời điểm hai Hình 1 xe gặp nhau. 75 b) Xác định vận tốc của xe II để nó 60 gặp xe I, lúc xe I bắt đầu khởi hành (sau 45 khi nghỉ). Vận tốc của xe II là bao nhiêu để nó 30 (II) (I) gặp xe I hai lần? 15 c) Tính vận tốc trung bình của xe I 0 trên cả quãng đường đi và về ? A 1 1.5 2 3 4 t(h) Câu 2: (4 điểm): Thả chìm hoàn toàn một vật rắn lần lượt vào hai bình đựng chất lỏng người ta thấy : - Khi thả nó vào bình đầy nước thì khối lượng của cả bình tăng thêm m1= 75g. - Khi thả nó vào bình đầy dầu thì khối lượng của cả bình tăng thêm m2= 105g. Hãy tính thể tích V, khối lượng m và khối lượng riêng D của vật rắn đó. Biết 3 3 khối lượng riêng của nước là D1= 1g/cm và của dầu là D2= 0,9g/cm . Câu 3: (5 điểm): 0 Bỏ một vật rắn có khối lượng m 1= 100g ở t 1= 100 C vào nước có khối 0 lượng m2 = 500g ở t2 =15 C thì nhiệt độ sau cùng của vật khi cân bằng nhiệt là t 0 =16 C. Không dùng nước mà thay nước bằng một chất lỏng khác m 3 = 800g ở t3 0 / 0 =10 C thì nhiệt độ sau cùng của vật là t = 13 C. Tìm nhiệt dung riêng C1 của vật rắn và C3 của chất lỏng. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt ra ngoài môi trường. D Câu 4: (6điểm): Cho mạch điện như hình vẽ 2: A - Biết R = R = 30 ; R = 5 ; R = 15 ; o 1 3 2 4 R4 U U= 90V o + Xác định số chỉ của ampe kế. Biết ampe kế R R 3 2 A và dây nối có điện trở nhỏ không đáng kể C B Hình 2 R Hết 1 (Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) 22
23. ĐÁP ÁN THI CHỌN HSG LỚP 9 Môn: Vật lý – Vòng 1 Câu 1: (5 điểm) Giải Điểm a) Căn cứ vào đồ thị ta thấy hai xe gặp nhau sau 1,5 giờ ( kể từ 1 lúc xuất phát). Vị trí gặp nhau cách A: 45km. b) Vẽ hình: mỗi hình - Để xe II gặp xe I, lúc xe I bắt đầu 1đ khởi hành sau khi nghỉ thì xe II phải đi với vận tốc : 1 S(km 90 45 ) v2 = 15(km / h) 90 B 3 (II/ 75 1 - Để gặp xe I hai lần : lúc xe I đang nghỉ 60 ) hoặc bắt đầu đi sau khi nghỉ 45 xe II đi với vận tốc 30 (II) (I) 1 90 v2 = 22,5(km / h) 15 4 0 Vậy để gặp xe I hai lần xe II A 1 1.5 2 3 4 t(h ) phải đi với vận tốc: 15km/h thể tích của vật là: m m 105 75 V 2 1 300cm3 (3) D1 D2 1 0,9 1 - Thay (3) vào (1) => khối lượng của vật là: m= 75 +1.300 = 375(g) ½ m 375 ½ - Khối lượng riêng của vật là: D 1,25(g / cm3 ) V 300 Câu 3: (5điểm) Tóm tắt đề bài : m1 =100g = 0,1kg; m2 = 500g =0,5kg; Điểm 23
24. 0 0 0 0 m3 =800g = 0,8kg; t1= 100 C; t2 = 15 C; t3= 10 C; t = 16 C; t/ = 130C Giải *Khi bỏ vật rắn vào nước : - Nhiệt lượng vật rắn toả ra là: ½ Q1= m1.C1.(t1- t) = 0,1.C1(100 -16) =8,4C1 - Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 15 0C đến 160C là: Q2 = m2.C2.(t- t2) = 0,5.4200.(16 -15) = 2100(J) ½ - Vì bỏ qua sự mất mát nhiệt, khi cân bằng nhiệt ta có : ½ Q1 = Q2 8,4.C1 = 2100 ½ =>Nhiệt dung riêng của vật rắn là: 2100 ½ C1= 250(J / kg.K) 8,4 *Nếu không dùng nước mà bỏ vật rắn vào chất lỏng khác : - Nhiệt lượng vật rắn toả ra để hạ nhiệt độ từ 1000C đến 130C là: / / Q 1 = m1.C1(t1 – t ) = 0,1.250.(100 – 13) = 2175(J) ½ - Nhiệt lượng chất lỏng thu vào để tăng nhiệt độ từ 10 0C đến 130C là: ½ / Q3 = m3.C3(t - t3) = 0,8. C3.(13- 10) = 2,4.C3 / - khi đạt cân bằng nhiệt ta có Q3 = Q1 2,4.C3 = 2175 1  Nhiệt dung riêng của chất lỏng là: 2175 ½ C 906,25(J / Kg.K) 3 2,4 Câu 4: (6 điểm) Giải Điểm D R1 C ½ A R3 - A D điểm R B 4 U mỗi IA + R R R 2 hình C 3 2 R4 I3 B A I 1 R 1 Vì điện trở của ampe kế và dây nối nhỏ không đáng kể nên có thể ½ coi C D. Mạch điện có thể vẽ lại như hình 2. ½ 24
25. -Ta thấy mạch gồm: R1// R2nt R3 / /R4 . Điện trở tương đương của mỗi đoạn mạch là: ½ ½ R3.R4 30.15 R34 10 R3 R4 30 15 R = R +R = 30 + 10 = 40  234 2 34 ½ - Cường độ dòng điện qua R1 là: U 90 I1 3A R1 30 - Cường độ dòng điện qua R2 là ½ U 90 I2 2,25A R234 40 Cường độ dòng điện qua R3 là: 1 U I .R 2,25.10 I BC 2 34 0,75(A) ½ 3 R R 30 3 3 ½ - Trở lại sơ đồ ban đầu, tại nút C số chỉ của ampe kế là : IA= I1+ I3 = 3 + 0,75 = 3,75(A) 25
26. §Ò thi Häc Sinh giái Bài 1: (4 điểm) Một nhiệt lượng kế có chứa 1kg nước ở nhiệt độ 250C. Người ta thả vào đó một hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng 1200g đã được đun nóng tới 950C. Nhiệt độ sau khi cân bằng nhiệt là 35 0C. Tính khối lượng của nhôm và của thiếc có trong hợp kim trên. Biết nhiệt dung riêng của nước, nhôm và thiếc lần lượt là Cn=4200J/kg.K, Cnh=880J/kg.K và Ct=230J/kg.k. Cho rằng phần nhiệt lượng do nhiệt lượng kế hấp thụ bằng 25% nhiệt lượng do nước hấp thụ. Bỏ qua phần nhiệt lượng trao đổi với không khí. Bài 2: (5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ bên. A R1 M R4 B R1=R2=R3=3Ω, R4=1Ω, UAB=18V c) Mắc vào hai đầu N và B một vôn kế có điện trở rất R3 R2 lớn. Tìm số chỉ của vôn kế. V d) Thay vôn kế trên bằng một ampe kế có điện trở rất N bé. Xác định số chỉ của ampe kế và chiều dòng điện chạy qua ampe kế. Bài 3: (4 điểm) Cho các dụng cụ điện sau: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U=12V, hai bóng đèn Đ1(6V-0,4A) và Đ2(6V-0,1A) và một biến trở Rx. c) Có thể mắc chúng thành mạch điện như thế nào để hai đèn đều sáng bình thường? Vẽ sơ đồ mạch điện và tính điện trở của biến trở R x ứng với mỗi cách mắc. d) Tính công suất tiêu thụ của biến trở ứng với mỗi sơ đồ, từ đó suy ra nên dùng sơ đồ nào?Vì sao? Bài 4: (3 điểm) Có hai bóng đèn Đ1 (6V-2,4W); Đ2 (6V-3,6W) một nguồn hiệu điện thế không đổi U=12V : một biến trở (50 - 3A) và các dây dẫn có điện trở không đáng kể .Hãy vẽ các cách mắc để hai đèn sáng bình thường .chỉ ra cách mắc có hiệu suất lớn nhất và tính Rb lúc đó . Bài 5: (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ ở dưới R đây : B 2 D Nếu đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế UAB=120 V R R R 2 3 thì cường độ dòng điện qua R3 là I3= 2A và hiệu điện 1 thế đo được ở hai đầu C và D là UCD=30V . Nếu ngược lại ,đặt vào hai đầu C và D một hiệu điện C / A thế U CD= 120V thì hiệu điện thế đo được ở hai đầu A / và B là U AB= 20V . Tính các điện trở R1, R2 ; R3: 26
27. ĐÁP ÁN BIỂU ĐIỂMCHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI Bài Yêu cầu nội dung Điểm Nhiệt lượng do nhôm và thiếc tỏa ra: Qtỏa= Qnh +Qt =Cnh.mnh.(tnh-t) +Ct.mt.(tt-t)= (Cnh.mnh+Ct.mt).(tnh-t); 0,75đ (tnh = tt) Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế và nước hấp thụ: Qthu =Qnlk + Qn =0,25. Qn+ Qn =1,25. mn.Cn.(t – tn) 0,50đ Khi cân bằng nhiệt: Qtỏa= Qthu (Cnh.mnh+ Ct.mt).(tnh-t)= 1,25. mn.Cn.(t – tn) 1,25. m .C . t – t 1,00đ Bài 1 C .m C .m n n n nh nh t t t t (4 đ) nh 1,25. 1.4200. 35 – 25 880.m 230.m = 875 nh t 95 35 0,50đ Với mt=1,2 - mnh => 880.mnh 230.(1,2-mnh ) 875 599 0,75đ => mnh= 0,922kg 922g 650 => mt=1,2 - mnh=1,2 – 0,922=0,278(kg)=278g 0,50đ a) Do điện trở của vôn kế rất lớn nên R1 M R 4 A không có dòng điện qua nó, ta có thể B R tháo vôn kế ra mà không ảnh hưởng 3 0.50đ đến mạch điện. R2 N Mạch điện có ( R1//( R2 nt R3)) nt R4 R1R23 3(3+3) R123= = 2 R +R 3+3+3 1 23 0.50đ Bài 2 Rtđ= R123+R4=2+1=3  (5.0 đ) Cường độ dòng điện trong mạch: UAB 18 0.25đ I=I4= 6A Rtñ 3 Hiệu điện thế: UMB=I4.R4=6.1=6V U =I. R =6.2=12V AM 123 0.50đ Cường độ dòng điện qua R2 và R3: U23 12 I2=I3=I23= 2A R23 3 3 27
28. Hiệu điện thế: U =I .R =2.3=6V NM 3 3 0.50đ Số chỉ của vôn kế: UV= UNM+ UMB=6+6=12V b) Chọn chiều dòng điện như hình 1. Do ampe kế có điện trở rất bé, chiều dài của dây dẫn không ảnh hưởng đến mạch điện. Do đó VN=VB nên ta chập điểm N và B lại với nhau như hình 2. R 1 M R 4 R1 R 4 A M B B A 0.50đ R3 N R3 A N R2 R2 Hình 1 Hình 2 Mạch điện có ( R1 nt( R3 // R4)) // R2 R3R4 3.1 15 0.50đ R134= R1 3 3,75 R3 +R4 3+1 4 Cường độ dòng điện trong mạch: UAB 18 0.25đ I1=I134= 4,8A R134 3,75 UAB 18 I2= 6A 0.25đ R2 3 Hiệu điện thế: UAM=I1R1=4,8.3=14,4V 0.50đ UMB=UAB-UAM=18-14,4=3,6V Cường độ dòng điện qua R3 là: U3 3,6 0.25đ I3= 1,2A R3 3 Số chỉ của ampe kế: 0.25đ IA=I2+I3=6+1,2=7,2A Chiều dòng điện qua ampe kế đi từ N đến B. 0.25đ Uñm1 6 Điện trở của đèn 1: R1= 15 I 0,4 ñm1 0.25đ Uñm2 6 Điện trở của đèn 2: R2= 10 Iñm2 0,1 a) Có thể mắc theo hai sơ đồ sau: Bài 3 R Cách 1: Cách mắc chia thế 1 gồm (4.0 Rx 0.50đ đ) (R1//R2) nt Rx như hình vẽ dưới A B R2 Vì các đèn sáng bình thường nên U1=U2=6V; I1=0,4A; I2=0,1A Ta thấy: 0.75đ UAB=U12+Ux=> Ux=UAB-U12=12-6=6V 28
29. IAB=Ix=I1+I2=0,4+0,1= 0,5A Ux 6 Điện trở của biến trở: Rx= 12 Ix 0,5 ’ Cách 2: Cách mắc chia dòng:gồm R1 nt ( R2//R x ) R2 R 1 0.50đ A B ' Rx Vì các đèn sáng bình thường nên: U1=U2=6V; I1=0,4A; I2=0,1A Ta thấy: ’ ’ ’ UAB=U1+U 2x=> U x= U 2x =UAB-U1=12-6=6V Mặt khác: 0.75đ ’ ’ IAB=I1=I x+I2=> I x = I1 - I2= 0,3A ' Ux 6 Điện trở của biến trở: Rx= ' 20 Ix 0,3 b) Công suất tiêu thụ của biến trở: U2 x 36 0.25đ Ở sơ đồ 1: Px= 3W Rx 12 (U' )2 ’ x 36 Ở sơ đồ 2: P x= 1,8W 0.25đ Rx 20 ’ Ta thấy: Px> P x . Vì công suất tiêu thụ trên biến trở là vô ích 0.50đ nên ta chọn sơ đồ 2. 0.25đ */Tính cường độ dòng điện định mức mỗi bóng : Đ1 Từ công thức P=UI=> I=P/U Rb + 0,5 thay vào ta có : P1 2,4 I1đm= 0,4 A Hình a, Đ2 U1 6 P2 3,6 Đ1 Bài 4 I2đm= 0,6 A Đ2 U 6 _ 1,0 (3đ) 2 + R b Từ đó ta suy ra có hai cách mắc như hình vẽ : Hình b, */ Trong hai sơ đồ trên thì điều chỉnh biến trở để cho hai đèn sáng bình thường nên suy ra hiệu điện hai đầu mỗi đèn trong hai sơ đồ đều phải bằng 6V nên suy ra công suất tỏa ra trên mỗi bóng trong từng sơ đồ cũng bằng công suất định mức mỗ bóng vì vậy trong cả hai sơ đồ công suất có ích đều bằng nhau và bằng 2,4+3,6= 6W Ta cũng suy ra hiệu điện thế ở hai đầu biến trở trong hai sơ đồ cũng 29
30. đều bằng 6V nên hiệu điện thế hai đầu biến trở trong mỗi sơ đồ cũng bằng 6V Mà cường độ dòng điện qua biến trở ở sơ đồ a, là Ib= IĐ1+IĐ2 = 1,0 0,4+0,6=1A / Lớn hơn cường độ dòng điện qua biến trở ở sơ đồ b, là :I b=IĐ2-IĐ1= 0,2A Do vậy công suát hao phí ở sơ đồ a, lớn hơn ở sơ đồ b, hay hiệu suất ở 0,5 sơ đồ b, lớn hơn ở sơ đồ a, Vậy điện trở của biến trở ở cách mắc có hiệu suất cao hơn là : U1 6 Rb= / =30  I b 0,2 */Khi đặt vào hai điểm A, B một hiệu điện thế UAB=120V Thì mạch điện được mắc : R1 R1//((R2//R3)nt R2) Vì UCD=30V => hiệu điện thế A B hai đầu R là U = 30V R2 0,5 3 3 R2 C D Vây điện trở R3 là : U3 30 R3= = =15  R3 I3 2 0,5 Hiệu đện hai đầu D và B là : UDB= UAB- U3= 120-30=90V 0,5 Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch DB là U3 30 IDB= I3+ = 2+ R2 R2 Bài 5 0,5 Vậy ta có UDB= IDBR2 thay vào ta có : (4đ) 30 90= (2+ )R => R =30  2 2 0,5 R2 / */ Khi đặt vào hai điểm C, D một hiệu điện thế U CD=120V Mạch điện được mắc : R3//R2//(R2ntR1) Ta có : R3 0,25 / / UCB= U CD-U AB= 120-20=100V R2 Suy ra cường độ dòng C D 0,5 điện chạy qua R1là : R2 R1 UCB 100 10 A I1= A R 30 3 B 2 0,5 Vậy điện trở R1có giá trị là : U / 20 R = AB = = 6  1 10 0,25 I1 3 30