DE TH HSG LI 9

PHềNG Gd- đt hơng sơn
TRNG THCS sơn lĩnh

THI CHN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
Môn: Vật lý- Năm học 2014-2015
Thời gian làm bài: 120 phút

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Câu 1: (4 điểm) Muốn có 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 m 1 = 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 t 2 = 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 C 1 = 900J/kg.K; C2 =
4200J/kg.K; C3 = 230J/kg.K
Câu 3: (4 điểm): Một ôtô chuyển động từ A tới B, trên nửa đoạn đường đầu
ôtô 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 ôtô trên cả quãng đường.
Câu 4 (6 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó U = 24V ln không đổi, R 1
= 12, R2= 9, R3 là biến trở, R4 = 6 . Điện trở của ampe kế và các dây dẫn không
đáng kể.
a) Cho R3 = 6. tìm cường độ dịng điện qua các điện trở R 1, R3 và số chỉ của
ampe kế.
b) Thay ampe kế bằng vơn kế có điện trở vơ cùng lớn. Tìm R3 để số chỉ vôn kế là
16V.
c) Nếu di chuyển con chạy để R3 tăng lên thì số chỉ của vôn kế thay đổi như thế

nào ?

+ U R1

A
R3

R2

R4

------------------------------- HẾT ------------------------------Lưu ý:- Giáo viên coi thi khơng giải thích gì thêm
- Học sinh không sử dụng tài liệu


PHỊNG GD&ĐT h¬ng s¬n
TRƯỜNG THCS s¬n lÜnh

Câu

1

HƯỚNG DẪN CHẤM
THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
Môn: Vật lý- Năm học 2014-2015
Thời gian làm bài: 120 phút

Đáp án
Điểm
0

- a) Gọi x là khối lượng nước ở 15 C
y là khối lượng nước đang sơi
Ta có : x+y= 100g (1)
Nhiệt lượng do ykg nước đang sơi tỏa ra
Q1= y.4200(100-15)
4
0
®iĨm
Nhiệt lượng do xkg nước ở 15 C 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 sơi vào 76,5 lít nước ở 150C.
.
Gọi t là nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt.
Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế nhôm hấp thụ là: Q1 m1.C1 (t  t1 )
Nhiệt lượng do nước hấp thụ là: Q2 m2 .C2 (t  t1 )
Nhiệt lượng do thỏi hợp kim nhôm tỏa ra: Q3 m3 .C3 (t2  t )
Nhiệt lượng do thỏi thiếc tỏa ra: Q4 m4 .C4 (t2  t )

6 ®iĨm

Q1  Q2 Q3  Q4
 m1C1  m2C2 (t  t1 ) m3C3  m4C4 (t2  t )

2

 m3C3  m4C4 

m1C1  m2C2 (t  t1 )
66, 7
(t2  t )

Khi có cân bằng nhiệt:  m3C3  m4C4 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
3

Gọi S là quãng đường.
Thời gian đi nửa quãng đường đầu t1 =

S
2 v1 .

4 ®iÓm


Thời gian đi nửa quãng đường sau là t2. Quãng đường đi được tương
t2
là
2

ứng với khoảng thời gian
S2 = v2 .
S3 = v3.

t2

2
t2
2

S

Mặt khác S2 + S3 = 2
<=> v2

t2
2

+ v3

t2
2

S

= 2

<=> (v2 + v3)t2 = S
=> t2 =

S
v 2+ v 3

Vậy vận tốc trung bình trên cả quãng đường là:
Vtb =

S
t 1 +t 2

S

=

S
S
+
2 v 1 v2 + v 3

2 v1 ( v 2 +v 3 )

= 2v +v +v
1
2
3
=

2 . 60(15+ 45)
= 40km/h
2 . 60+15+45


a) Cường độ dòng điện qua các điện trở và qua ampe kế :

6
®iĨm

R .R
6.6
R34  3 4 
3
R3  R4 6  6

R234 = R2 + R34 = 9 + 3 = 12 Ω
U
24
I2 
 2 A
R234 12

U
I I1 R1

U34 = I2.R34 = 2.3 = 6V

I3 R3

U
6
I 3  3  1A
R3 6
I1 

I2

I4 R4

R2

R2

R1

I1
9
9


I 12  x  9 21  x
21  x
21  x 2
I
I1 

9
9
3 = I4
suy ra


R3

V

U
8 2
I1  1  

R1 12 3 A
I1 R2
I1
R2



I 2 R13
I 2  I1 R1  R3  R2

R4

Ia = I1 + I3 = 2 + 1 = 3A
b) Tìm R3 để số chỉ vơn kế là 16V . Gọi R3 = x
U1 = U - UV = 24 - 16 = 8V

U

4

U 24
 2 A
R1 12

Ta có UV = U3 + U4 = I3.R3 + I4.R4 = I1.R3 + I4.R4
2
21  x 2
2 x 4(21  x) 10 x  84
 x 
 6  


16
3
9
3
3
9
9
⇒ 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
⇒ I I 4 
⇒

U
Rtd : giảm

⇒
⇒

U4 = I.R4 :giảm
U
I2  2
R2 : tăng

⇒

U2 = U – U4 : 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 cơng thức đúng, thay số và tính ra kết quả sai, thì cho nửa số
điểm ý đó
==========Hết==========