Bài 1. (1.5 điểm) Có nguồn điện mà hai cực dương, âm ghi không rõ, một cuộn dây đồng, một kim nam châm và khóa K. Với dụng cụ đã cho, hãy nêu phương pháp xác định cực dương, âm của nguồn điện. Bài 2. (2.5 điểm) Có hai bình cách nhiệt. Bình 1 chứa m1= 2 kg nước ở t1= 200C, bình 2 chứa m2= 4 kg nước ở t2= 600C. Người ta rót một lượng nước từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân bằng nhiệt, người ta lại rót một lượng nước m như thế từ bình 2 sang bình 1. Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là t1= 21,950C. a. Tính lượng nước m trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng t2 của bình 2. b. Nếu tiếp tục thực hiện lần thứ 2, tìm nhiệt độ cân bằng của mỗi bình. Bài 3. (3 điểm) Cho hai vôn kế V1, V2 giống hệt nhau,
UBND HUYỆN NGỌC HỒI PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP 9 NĂM HỌC 2011-2012 Môn: Vật lý Thời gian: 14/02/2012 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ BÀI: (Đề thi này có 01 trang) Bài 1. (1.5 điểm) Có nguồn điện mà hai cực dương, âm ghi không rõ, một cuộn dây đồng, một kim nam châm và khóa K. Với dụng cụ đã cho, hãy nêu phương pháp xác định cực dương, âm của nguồn điện. Bài 2. (2.5 điểm) Có hai bình cách nhiệt. Bình 1 chứa m 1 = 2 kg nước ở t 1 = 20 0 C, bình 2 chứa m 2 = 4 kg nước ở t 2 = 60 0 C. Người ta rót một lượng nước từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân bằng nhiệt, người ta lại rót một lượng nước m như thế từ bình 2 sang bình 1. Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là t 1 = 21,95 0 C. a. Tính lượng nước m trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng t 2 của bình 2. b. Nếu tiếp tục thực hiện lần thứ 2, tìm nhiệt độ cân bằng của mỗi bình. Bài 3. (3 điểm) Cho hai vôn kế V 1 , V 2 giống hệt nhau, hai điện trở có trị số mỗi cái bằng R; Hai điện trở kia trị số mỗi cái bằng 3R, ampe kế và nguồn điện mắc thành mạch như hình vẽ. Số chỉ của các máy đo là: 6mA; 6V và 1 V. Tính R. Bài 4. (3 điểm) Một ô tô chuyển động trong nữa đoạn đầu với vân tốc 60 km/h. Phần còn lại, nó chuyển động với vận tốc 15 km/h trong nữa thời gian đầu và 45 km/h trong nữa thời gian sau. Tìm vận tốc trung bình của ô tô trên cả đoạn đường. ************** Hết *************** V 2 A V 1 ĐỀ CHÍNH THỨC Sở GD&ĐT Kon Tum ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2011- 2012 Phòng GD& ĐT Ngọc Hồi MÔN VẬT LÍ Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề) HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP SỐ Câu Nội dung Điểm 1 Dùng dây đồng nối với hai cực của cuộn dây và nối hai cực của cuộn dây với hai đầu nguồn điện. Đặt kim nam châm tự do gần một đầu của ống dây, đóng khóa K. Ống dây có dòng điện chạy qua trở thành một nam châm có từ trường làm định hướng kim nam châm tự do, từ đó biết được cực ống dây. Áp dụng quy tắc nắm tay phải, ta sẽ xác định được chiều dòng điện chạy trong ống dây, cực của nguồn điện. 1,0 1,0 1,0 2 Sau khi rót lượng nước m từ bình 1 sang bình 2, nhiệt độ cân bằng của bình 2 là t 2 ’ . Ta có: m (t 2 ’ - t 1 ) = m 2 ( t 2 - t 2 ’ ) (1) Tương tự cho lần rót tiếp theo, nhiệt độ cân bằng của bình 1 là t 1 ’ . Lúc này lượng nước trong bình 1 chỉ còn (m 1 - m). Do đó: m (t 2 ’ - t 1 ) = m 2 (t 1 ’ - t 1 ) (2) Từ (1) và (2) suy ra : 2 2 1 1 1 2 2 m ( ) (3) t m t t t m ′ − − ′ = Thay (3) vào (2) ta rút ra: 1 2 1 1 2 2 1 1 1 1 . ( ) (4) ( ) ( ) m m t t m m t t m t t ′ − = ′ − − − Thay số vào phương trình (3) và (4) ta được : 0 2 59t C ′ ≈ ; m = 0,1 kg = 100g 0,5 1,0 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 0,5 3 Giải + Do vôn kế V 1 chỉ số khác không nên các điện trở phải mắc như hình vẽ. ( Nếu đổi chỗ bất kì hai điện trở R và 3R cho nhau thì cầu cân bằng) + Nếu vôn kế V 2 chỉ 1V thì điện trở của vôn kế: 2 U 1 I 6 v R k= = Ω 1,0 0,5 0,5 V 2 A Q M P N V 1 3R R 3R R I 1 I 2 I V1 Từ đó dòng điện qua vôn kế V 1 là: 1 1 36 1 6 PQ v v U I mA R = = = lớn hơn dòng điện qua ampe kế. Điều này vô lí, vậy vôn kế V 1 chỉ 1V; vôn kế V 2 chỉ 6V. Điện trở của vôn kế : 2 6 1 6 v U R k I = = = Ω Dòng điện qua vôn kế V 1 : 1 1 1 1 PQ v V U I mA R = = = Ta có U PQ = I 1 .R 1 + (I 1 - 1)3R = I 2 .3R + (I 2 + 1)R Hay: 4I 1 – 3 = 4I 2 + 1 => I 1 = I 2 + 1 (1) Mà I 1 + I 2 = 6 mA (2) Từ (1) và (2) suy ra: I 1 = 3,5 mA; I 2 = 2,5 mA Mặt khác: U PQ = (I 1 - 1) 3R – (I 2 + 1) R = 1 => 7,5R- 3,5R = 1 => 1 250 4 R k= Ω = Ω 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 4 Gọi s là nửa quảng đường. Thời gian đi nửa quãng đường đầu là 1 1 s v t = . Phần còn lại, ô tô đi hai giai đoạn với thời gian tương ứng là t 2 = t 3 . Do đó quãng đường ô tô đi được trong mỗi giai đoạn này là: s 2 = v 2 .t 2 ; s 3 = v 3. t 3 = v 3 t 2 Mặt khác : s= s 2 + s 3 = (v 2 + v 3 ).t 2 Hay 2 3 2 3 s t t v v = = + Vậy vận tốc trung bình trên cả đoạn đường là: 1 2 3 1 2 2 3 1 2 ( ) 2 2s 40 / 2 2 v v v s v km h t t t v v v + = = = = + + + => v= 40 km/h 0,25 0,75 1,0 0,75 0,75 0,75 0,25 1,0 0,5