Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (95.37 KB, 3 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>Së GD&§T VÜnh</b>
<b>Phóc</b>
---§Ị chÝnh thøc
<b>Kú thi chän học sinh giỏi lớp 9 </b>
<b>Đề thi môn: Vật lý</b>
<b>Thi gian: 150 phút </b><i><b>(không kể thời gian giao đề)</b></i>
<b>Bài 1:</b> Một mạch điện gồm 9 bóng đèn hồn tồn giống nhau đợc mắc vào một hiệu điện thế
U không đổi (hình bên). Xem rằng điện trở của đèn khơng phụ thuộc
nhiệt độ, điện trở các dây nối nhỏ không đáng kể.
a) Tính cơng suất tiêu thụ của mạch điện biết rằng bóng đèn Đ6 tiêu
thụ cơng suất 3W.
b) Đột nhiên dây nối vào đèn Đ4 bị đứt. Tính cơng suất tiêu thụ của
mạch sau đó.
<b>Bài 2:</b> Một vật đặt trớc một thấu kính hội tụ cho một ảnh thật cao
0,9cm. Dịch chuyển vật lại gần thấu kính 3cm dọc theo trục chính thì
thu đợc một ảnh thật mới cao 1,5cm. ảnh mới cách ảnh cũ là 45cm.
Xác định khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm của thấu kính, khoảng cách từ vật đến thấu
kính trớc khi vật dịch chuyển và độ cao của vật.
<b>Bài 3:</b> Từ nơi sản xuất điện năng đến nơi tiêu thụ là hai máy biến thế và hai đờng dây tải điện
nối hai máy biến thế với nhau. Máy tăng thế T có tỷ số vịng dây là: N1T/N2T=1/10, đờng dây
tải điện có điện trở tổng cộng là Rd=10. Máy hạ thế G có tỷ số vịng dây là: N1G/N2G=15. Nơi
tiêu thụ là mạng điện 120V-12kW. Bỏ qua hao phí điện năng trên các máy biến thế.
1) TÝnh hiƯu ®iƯn thÕ ở hai đầu cuộn sơ cấp của máy tăng thế.
2) Tính hiệu suất chuyển tải điện năng.
3) Gi nguyờn ng dây và nhu cầu nơi tiêu thụ là 120V-12kW. Bỏ hai máy biến thế.
a) Hỏi đầu đờng dây phải có công suất Po, hiệu điện thế đầu đờng dây Uo là bao nhiêu?
b) Cơng suất hao phí điện năng tăng lờn bao nhiờu ln?
c) Hiệu suất giảm bao nhiêu lần?
<b>Bi 4:</b> An, Bình, Phú đang ở cùng một nơi và muốn cùng có mặt tại một siêu thị cách đó
4,8km, đờng đi thẳng. Họ có một chiếc xe đạp chỉ có khả năng chở thêm một ngời nên giải
quyết theo cách sau: Phú đèo An khởi hành cùng lúc với Bình đi bộ, tới một vị trí thích hợp thì
An xuống xe đi bộ tiếp cịn Phú quay lại đón Bình. Biết cả ba ngời đến siêu thị cùng một lúc.
Coi các chuyển động là thẳng đều liên tục và xe đạp có vận tốc khơng đổi là 12km/h, An, Bình
đi bộ với vận tốc nh nhau là 4km/h. Tính thời gian ngồi sau xe đạp và thời gian đi bộ của An.
<b>Bài 5:</b> Có hai bình cách nhiệt. Trong bình thứ nhất chứa 5lít nớc ở nhiệt độ t1=600<sub>C, cịn bình</sub>
thứ hai chứa 1lít nớc ở nhiệt độ t2=200<sub>C. Đầu tiên rót một phần nớc ở bình thứ nhất sang bình</sub>
thứ hai. Sau đó khi bình thứ hai đã đạt đợc sự cân bằng nhiệt ngời ta lại rót trở lại bình thứ hai
sang bình thứ nhất một lợng nớc để cho dung tích nớc ở hai bình lại bằng dung tích ban đầu.
Sau các thao tác đó nhiệt độ nớc trong bình thứ nhất hạ xuống cịn t3=590<sub>C. Hỏi đã rót bao</sub>
nhiêu nớc từ bình thứ nhất sang bình thứ hai và ngợc lại? Bỏ qua nhiệt dung của bình.
<b>B i 6. à</b> Một chiếc nút chai bằng thuỷ tinh kín, rỗng ở bên trong. Hãy xác định thể tích của
phần rỗng bên trong nút chai đó mà khơng đợc đập vỡ nút chai.
Cho dụng cụ: Một chiếc cân đĩa, một bộ quả cân, một bình chứa nớc. Biết khối lợng riêng của
thuỷ tinh là , tồn bộ nút chai có thể thả ngp trong nc.
<i><b>---hết---Chú ý: Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm</b></i>
<i><b>Họ và tên thí sinh...Số báo danh...</b></i>
<b>hớng dẫn chấm thi HSg môn vật lí lớp 9 </b>
<b>Câu</b> <b>Lời giải</b> <b>Điểm</b>
<i><b>1</b></i> <i><b>2,00</b></i>
a) Khi dõy ni ốn 4 cha b đứt thì mạch gồm Đ3, Đ4, Đ5, Đ6+Đ7 và Đ8+Đ9 là
mạch cầu cân bằng, dịng qua Đ5 bằng khơng P5=0. Công suất các đèn
P9=P8=P7=P6=3W. - - Với hai ốn 3 v 4 ta cú: U3=U4=U6+U7=2U6
I3=I4=U3/Rđ=2U6/Rđ=2I6
0,25
0,25
Đ1
Đ2 Đ9
Đ8
Đ7
P3=P4=U3I3=2U6.2I6=4P6=12W.
- Với các đèn Đ1 và Đ2 ta có: I1=I2=I3+I6=3I6 nên P1=P2=RđI22<sub>=9RđI6=9P6=27W.</sub>
Vậy cơng suất tiêu thụ của tồn mạch là: P=2P1+2P3+4P6=90W.
b) Trớc khi dây nối đèn Đ4 bị đứt, hiệu điện thế toàn mạch là:
U=2U1+4U6=2RđI1+4U6=6RđI6+4U6=10U6.
Sau khi dây nối đèn Đ4 bị đứt, dòng điện đợc phân chia lại: I1=I8=I9=I2=2I6=2I3.
Do đó:
U1=U8=U9=U2=2U6=2U7=2U3=2U5U=5U1=10U6U6=U7=U3=U5=U/10.
Cơng suất các đèn này là: P6'=P7'=P3'=P5'=3W
Cơng suất cỏc ốn cũn li: P9'=P8'=P2'=P1'=(2U6)2<sub>/R=4P6'=12W.</sub>
Công suất toàn mạch: P'=4P6'+4P1'=60W.
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
<i><b>2</b></i> <i><b>2,00</b></i>
Trc khi dịch chuyển vật, ảnh có độ cao A1'B1'=0,9cm. Ta cú:
<i>A</i><sub>1</sub><i>' B</i><sub>1</sub><i>'</i>
<i>A</i>1<i>B</i>1
=OA1<i>'</i>
OA1
=<i>F ' A</i>1<i>'</i>
OF<i>'</i> =
OF<i>'</i>
OA1<i></i>OF<i>'</i>
(1)<i></i>OA<sub>1</sub><i>'</i>=OA1. OF<i>'</i>
OA1<i></i>OF<i>'</i>
(2)
Tơng tự, khi dịch chuyển vật lại gần thấu kính 3cm, tức là: OA2=OA1-3, ta cã:
<i>A</i>2<i>' B</i>2<i>'</i>
<i>A</i><sub>2</sub><i>B</i><sub>2</sub> =
OA2<i>'</i>
OA<sub>2</sub> =
<i>F ' A</i>2<i>'</i>
OF<i>'</i> =
OF<i>'</i>
OA<sub>2</sub><i>−</i>OF<i>'</i> (3)<i>→</i>OA2<i>'</i>=
OA2. OF<i>'</i>
OA<sub>2</sub><i></i>OF<i>'</i>=
(OA1<i></i>3)OF<i>'</i>
OA<sub>1</sub><i></i>3<i></i>OF<i>'</i> (4)
Chia 2 vế của hai phơng trình (1) và (3) ta cã:
<i>A</i>1<i>' B</i>1<i>'</i>
<i>A</i>2<i>' B</i>2<i>'</i>
=OA2<i>−</i>OF<i>'</i>
OA1<i>−</i>OF<i>'</i>
=OA1<i>−</i>3<i>−</i>OF<i>'</i>
OA1<i>−</i>OF<i>'</i>
=0,9
1,5=
3
5<i>→</i>OA1=OF<i>'</i>+7,5(5)
Theo đề bài: OA2'-OA1'=45. Từ (2) và (4) ta có:
(OA1<i>−</i>3)OF<i>'</i>
OA<sub>1</sub><i>−</i>3<i>−</i>OF<i>'</i> <i>−</i>
OA1. OF
OA<sub>1</sub><i>−</i>OF=45(6)
Từ (5) và (6) ta thu đợc phơng trình đối với OF':
(OF<i>'</i>+4,5)OF<i>'</i>
4,5 <i>−</i>
(OF<i>'</i>+7,5)OF<i>'</i>
7,5 =45<i>→</i>OF<i>'</i>=22<i>,</i>5 cm<i> A</i>1<i>B</i>1=0,3 cm
0,25
0,25
0,50
0,50
0,50
<i><b>3</b></i> <i><b>2,00</b></i>
1) Hiệu điện thế ở hai đầu cuộn sơ cấp của máy tăng thế:
*) Tại máy hạ thÕ:
- Cuén thø cÊp: U2=120V, I2=12000/120=100A.
- Cuén s¬ cÊp: U1/U2=N1/N2=15U1=15U2=1800V.
I1=I2/15=100/15=20/3A.
*) Tại máy tăng thế:
- Cuộn thứ cấp: U20=U1+I1Rd=1800+200/3=5600/3V
- Cuộn sơ cấp: U10/U20=1/10 U10=U20/10=560/3 186,7V
2) Hiệu suất chuyển tải điện năng:
Khi bỏ qua hao phí trên hai máy biến thế thì hiệu suất của sự chuyển tải điện
năng là: <i>H</i>=
<i>P</i>
<i>Po</i>
=<i>U</i>1<i>I</i>1
<i>U</i>20<i>I</i>1
=<i>U</i>1
<i>U</i>20
=1800
5600
3
=54
56=96<i>,</i>4 %
3- a) Nơi truyền tải điện đi phải có hiu in th u ng dõy l:
Uo=U2+IRd=120+100.10=1120V
Công suất truyền tải là:
Po=UoI=1120.100=112kW.
b) Hao phí ban đầu lúc có hai biến thế
0,25
0,25
0,25
0,25
O
I
F' A1
' A2'
B2'
B1'
B2
B1
A1 A2
Rd I1
U1
U20
U10 120V-12kW
M¸y T M¸y G
là: P=RdI12
Hao phí lúc bỏ biến thế là: P'=RdI22
Theo trên ta có:
100
20
3
2=225
<i>I</i>2
<i>I</i><sub>1</sub>
2
=
<i>P '</i>
<i>P</i> =
Công suất hao phí tăng 225 lÇn.
c) HiƯu st sau khi bá hai biÕn thÕ: H'=U2/Uo=120/1120=3/28.
Hiệu suất giảm đi: <i><sub>H '</sub>H</i> =54/56
3/8 =9 lÇn.
0,25
0,25
0,25
0,25
<i><b>4</b></i> <i><b>1.5</b></i>
- Gọi t1 là thời gian An ngồi sau xe đạp, t3 là tổng thời gian cần thiết để An đến
siêu thị,
t2 là thời gian đi bộ của Bình (t có đơn vị là giờ).
- Ta có tổng quãng đờng mà An đi đợc là: 12t1+4(t3-t1)=4,8 2t1+t3=1,2 (1)
Quãng đờng mà Bình đi đợc là: 4t2+12(t3-t2)=4,8 3t3-2t2=1,2 (2)
Quãng đờng mà Phú đi đợc là: 12t1-12(t2-t1)+12(t3-t2)=4,8 2t1+t3-2t2=0,4 (3)
- Từ (1), (2) và (3) ta có: t1=0,8/3(h), t2=0,4(h), t3=2/3(h).
Vậy An ngồi sau xe đạp trong 0,8/3(h)=16phút và đi bộ trong 0,4 giờ=24 phút
0,50
0,50
0,50
5 <i><b>1.5</b></i>
Theo đề bài khối lợng nớc m từ bình một chuyển sang bình hai bằng khối lợng
nớc chuyển ngợc lại từ bình hai sang bình 1.
Đối với bình 1, sau q trình đó nhiệt độ đã giảm đi một lợng
0
1
t 1 C<sub> vµ níc</sub>
trong bình 1 đã mất một lợng: Q1cm . t1 1
Theo định luật bảo toàn năng lợng, nhiệt lợng này đợc truyền cho nớc trong bình
2. Do đó: Q1 cm . t1 1 cm . t2 2
Trong đó: t2 là độ biến thiên nhiệt độ của nớc trong bình 2, m1 = 5kg, m2=
1kg. Suy ra:
0
1
2 1
2
m
t . t 5 C
m
Nh vậy sau khi chuyển khối lợng nớc mtừ bình 1 (có nhiệt độ t1= 600<sub>C) sang</sub>
bình 2, thì nhiệt độ nớc trong bình 2 trở thành t4= t2+5 = 250<sub>C.</sub>
áp dụng phơng trình cân bằng nhiệt ta có: m.c t
1
m
7
kg.
0.50
0.50
0.50
6 <i><b>1.0</b></i>
Gäi thĨ tÝch cđa phÇn rỗng là Vr, của nút Vn, thuỷ tinh là Vt ta có Vr= Vn Vt ; Cân
khối lợng m1 của nút chai. Cân nút chai khi ta thả nó ngập nớc thì số chỉ của cân
còn lại là m2 (do có lực đẩy Acsimet).
Độ giảm khối lợng m1- m2 chính là khối lợng của nớc bị nút chiếm chỗ.
Suy ra thể tích của nớc bị nút chiếm chỗ cịng chÝnh lµ thĨ tÝch cđa nót chai:
ThĨ tÝch cđa thủ tinh lµ
1
t
m
V
<sub>. Suy ra </sub> <i>Vr</i>=
<i>m</i><sub>1</sub><i>− m</i><sub>2</sub>
<i>ρ</i>nc
<i>−m</i>1
<i>ρ</i> <sub>.</sub> 0.50