Đề thi chọn học sinh giỏi Vật lí lớp 9 Năm học 20142015 Sở GD ĐT Thanh Oai10029

PHỊNG GD&ĐT THANH OAI ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2014 - 2015 Môn: Vật lý Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm có: 01 trang Câu 1: (5 điểm) Hai vật chuyển động thẳng đường thẳng Nếu ngược chiều để gặp sau 10 giây khoảng cách hai vật giảm 20m Nếu chiều sau 10 giây, khoảng cách hai vật giảm 8m Hãy tìm vận tốc vật Câu 2: (6 điểm) Một bếp điện có ghi 220V-800W nối với hiệu điện 220Vđược dùng để đun sơi lít nước từ 20oC Biết hiệu suất sử dụng bếp H = 80% nhiệt dung riêng nước C = 4200j/kg K a) Tìm thời gian đun sơi nước điện tiêu thụ kwh b) Tính tiền điện phải trả tháng(30 ngày) cho việc đun nước biết ngày đun ấm nước, giá điện 1400đ/kwh c) Biết dây điện trở có đường kính d = 0,2mm, điện trở suất ρ = 5.10-7 Ωm quấn lõi sứ cách điện hình trụ có đường kính d’=2cm Tính số vịng dây bếp điện d) Tìm khối lượng dây quấn điện trở biết khối lượng riêng chất liệu làm dây quấn D = 8,9.10 kg/m3 Câu 3: (6 điểm) Cho mạch điện hình vẽ bên Biết R1 =  , bóng đèn Đ loại: 6V – 3W, R2 biến trở Hiệu điện UAB = 10 V (không đổi) § AM R1 a Xác định R2 để đèn sáng bình thường BN R2 b Xác định R2 để cơng suất tiêu thụ đoạn mạch mắc song song đạt cực đại Tìm giá trị cực đại Câu 4: (3 điểm) Một bếp điện có ghi (220V – 800 W) mắc hai dây điện trở giống hệt mắc song song với Đặt vào hai đầu bếp hiệu điện 220 V để đun sơi 2kg nước có nhiệt độ ban đầu 200C , với cn = 4200 J/kg.k hiệu suất đun bếp 80% Tính: a) Thời gian để đun sơi nước ? b) Nếu đun, dây điện trở bị đứt phải 20 phút sau nước sơi, tính thời gian đun từ đầu đến lúc dây điện trở bị đứt / - Hết Lưu ý: Cán coi thi khơng giải thích thêm! ThuVienDeThi.com HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG LỚP NĂM HỌC 2014 - 2015 Môn: Vật lý Câu 1: (5 điểm) Gọi S1, S2 quãng đường vật Ta có: S1 = v1.t S2 = v2.t 0,5đ Khi ngược chiều, độ giảm khoảng cách tổng quãng đường hai vật đi: S1 + S2 = 20m 0,5đ S1 + S2 = (v1 + v2).t = 20m 0,5đ suyra v1 + v2 = 0,5đ Khi chiều, độ giảm khoảng cách hai vật hiệu quãng đường hai vật đi: S1 – S2 = 8m 0,5đ S1 - S2 = (v1 - v2).t = 8m 0,5đ suy v1 - v2 = 0,5đ Lấy (1) + (2) suy 2v1 = 2,8m/s suy v1 = 2,8/2 = 1,4m/s Vận tốc vật thứ hai v2 = – 1,4 = 0,6m/s 0,5đ 0,5đ 0,5đ Câu 2: (6 điểm) a) (2 điểm) Gọi Q nhiệt lượng cần cung cấp cho nước từ 20oC để sôi (100oC) Q = m.c.Δt (0.5 đ) ’ ’ Gọi Q nhiệt lượngdo dòng điện tỏa ra: Q = P.t Trong t thời gian đun nước Theo đề ta có : H = hay t = Thay số: t = 1050s = 17ph30s Điện tiêu thụ bếp: A = Pt = 800 b) (1 điểm) (1 đ) (0.5 đ) = 233,33Wh =0,23 kwh Điện tiêu thụ tháng:A’ = 30.2.A Tiền điện phải trả hàng tháng T= A’.1400 = 30.2.W.1400 = 19320đ c) (2 điểm) Điện trở dây : R = ρ = ρ = Mặt khác : R = ⇨n= hay: = (n số vòng dây) = 60,5 vòng ThuVienDeThi.com d) (1 điểm) Khối lượng dây quấn m = D.V= D.l.s= D.n.π.d’.π.d2/4= 0,001kg Câu 3: (6 điểm) a - Đèn sáng bình thường => - Đ = 3W => - IĐ = 0,5A - UĐ = 6V - RĐ = 12Ω - Vì Đ // R2 => U2 = U2Đ = UĐ = 6V - Vì R1nt R2,Đ => U1 = Um – U2Đ = 4V - Cường độ dòng điện chạy qua R1: I1 = 1A - Vì R2nt R2Đ => I2Đ = I2 + IĐ = I1 => I2 = 0,5A - Vậy giá trị R2đểđèn sang bìnhthường: R2 = 12Ω b – Gọi giá trị R2đểcôngsuấttiêuthụtrênđoạnmạch song songđạtcựcđạilà R2’ (Ω, R2’ > 0) - Vì R2’ //Đ => R2’Đ = (Ω) - Vì R1nt R2’Đ =>Rm = + R2’Đ 0,5 điểm 0,75 điểm 0,75 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm (1) => Các cường độ dòng điện: I1 = I2’Đ = Im = - Công suất tiêu thụ đoạn mạch song song: (A) 0,5 điểm 0,75 điểm 2’Đ = R2’Đ = - Thấy: 2’Đ = = 6,25 W (AD BĐT cô si cho số dương R2’Đ) - Dấu xảy R2’Đ = Ω R2’Đ = 6Ω - Vậy công suất đoạn mạch song song đạt cực đại 6,25W giá trị biến trở R2’ = 6Ω Câu 4: (3 điểm) a) Tính điện trở bếp R = 2202 / 800 = 60,5 Ω Do có hai dây điện trở mắc song song nên điện trở dây 60,5.2 = 121 Ω Bếp đun HĐT định mức nên công suất P = 800W Khi đun sôi kg nước nhiệt lượng có ích Qthu = mc(100 – 20) = 2.4200.80 = 672 000 (J) Do có hiệu suất H =80% ; Qtỏa = 672 000 : 0,8 = 840 000 (J) (Qtỏa = A= P.t) Thời gian đun sôi nước : t = A/P = 1050 (s) b) Gọi thời gian từ đun nước tới bị đứt dây điện trở t (s) Điện tiêu thụ t (s) A1 = P.t = 800 t (J) Khi bị đứt dây điện trở điện trở bếp 121 Ω , suy cơng suất bếp P’ = 220 2/121 = 400 W Điện tiêu thụ thời gian đun lại A2 = P’ (20.60 –t) Ta có A1 + A2 = Qtỏa 800 t + 400(1200-t) = 840 000 t = 300 (s) - Hết ThuVienDeThi.com 0,75 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ ... CHẤM THI CHỌN HSG LỚP NĂM HỌC 2014 - 2015 Môn: Vật lý Câu 1: (5 điểm) Gọi S1, S2 quãng đường vật Ta có: S1 = v1.t S2 = v2.t 0,5đ Khi ngược chiều, độ giảm khoảng cách tổng quãng đường hai vật đi:... khoảng cách hai vật hiệu quãng đường hai vật đi: S1 – S2 = 8m 0,5đ S1 - S2 = (v1 - v2).t = 8m 0,5đ suy v1 - v2 = 0,5đ Lấy (1) + (2) suy 2v1 = 2,8m/s suy v1 = 2,8/2 = 1,4m/s Vận tốc vật thứ hai v2... nước từ 20oC để sôi (100oC) Q = m.c.Δt (0.5 đ) ’ ’ Gọi Q nhiệt lượngdo dòng điện tỏa ra: Q = P.t Trong t thời gian đun nước Theo đề ta có : H = hay t = Thay số: t = 1050s = 17ph30s Điện tiêu thụ