Giáo án tổng hợp vật lý 9 2

SỞ GD&ĐT HÒA BÌNH ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP THCS, NĂM HỌC 2014-2015 Đề thi môn: Vật lý Ngày thi: 30/03/2015 Thời gian làm 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi có 01 trang, gồm 04 câu) Câu (5,0 điểm): Một người khởi hành từ C đến B với vận tốc v1 = 5km/h Sau giờ, người ngồi nghỉ 30 phút tiếp B với vận tốc ban đầu Một người khác xe đạp khởi hành từ A (C nằm AB) B với vận tốc v2 = 15km/h khởi hành sau người Tính quãng đường người khoảng thời gian chuyển động Tính quãng đường AC CB Biết hai người đến B lúc người bắt đầu ngồi nghỉ người xe đạp quãng đường AC Để gặp người chỗ ngồi nghỉ người xe đạp phải với vận tốc nhỏ bao nhiêu? Câu (6,0 điểm): Cho mạch điện hình Biết: Hiệu điện hai đầu mạch điện U = 30V không đổi; R = 6Ω; R1 = 4Ω; Biến trở có điện trở toàn phần R = 18Ω Bỏ qua điện trở dây nối ampe kế, vôn kế có điện trở vô lớn Đặt chạy C vị trí cho RMC = 2RCN a) Tính điện trở tương đương toàn mạch Tìm số ampe kế vôn kế b) Tính công suất tiêu thụ biến trở R công suất tiêu thụ toàn mạch Thay điện trở R1 điện trở R2 di chuyển chạy C biến trở R ta thấy có vị trí mà ampe kế giá trị nhỏ vôn kế 12V Hãy xác định giá trị R2 số ampe kế Câu (5,0 điểm): Cho mạch điện hình Biết R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = 28Ω Hiệu điện hai đầu mạch điện U AB = U = 164, 64V không đổi Vôn kế ampe kế lí tưởng, bỏ qua điện trở khóa K dây nối Xác định số vôn kế ampe kế khi: K1 K mở K1 đóng, K mở K1 mở, K đóng K1 K đóng R0 E + U • • R M A C N R1 Hình V K1 M A + R1 U N R2 R5 R3 B - V K2 A F R E Câu (4,0 điểm): Mắc hiệu điện không đổi Hình U = 220V vào hai đầu điện trở R thấy thời gian phút nhiệt lượng mà điện trở R tỏa 60000 (J) Tìm giá trị điện trở R công suất tỏa nhiệt Nếu sử dụng nhiệt lượng tỏa điện trở để đun sôi lít nước có nhiệt độ ban đầu 25 0C thời gian Bỏ qua hao phí ấm đun môi trường Cho nhiệt dung riêng khối lượng riêng nước c = 4200 J/kg.K ; D = 1000 kg/m3 …………………………… Hết…………………………… Họ tên thí sinh:…………………………………………………, Số BD:…………………… Giám thị 1:………………………………………, Giám thị 2:………………………………… SỞ GD&ĐT HÒA BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2014-2015 LỚP THCS Môn: Vật lý (Hướng dẫn chấm có 04 trang) ĐỀ CHÍNH THỨC Câu (5,0 điểm): Ý Đáp án Điểm * Quãng đường người sau 1h chuyển động S1 = v1.t = 5.1 = (km)……………………………………………………… 0,5 S2 = v2.t = 15.1 = 15 (km)…………………………………………………… 0,5 * Tìm quãng đường AC CB A • E • C F • • D • B • + Gọi D điểm người ngồi nghỉ, ta có: CD = v1 t1 = 5.2 = 10(km) ……………………………………………… + Khi người xe đạp khoảng thời gian t2 = 1h quãng đường người xe đạp đó: AE = v t = 15.1 = 15(km) ……………………………………………… AE 4.15 = = 20( km) ………… + Theo giả thiết ta có quãng đường AC: AC = 3 + Trong thời gian người ngồi nghỉ người xe đạp thêm quãng đường: EF = v ∆t = 15.0,5 = 7,5( km) …………………………………………… + Khoảng cách hai người lúc người bắt đầu tiếp: FD = CD − CF = 7,5(km) ……………………………………………… + Vì hai người đến B lúc, nên gọi t thời gian chuyển động lại hai người ta có: 0,5 0,5 0,25 0,5 FD 7,5 = = 0,75(h) …………………………… v − v1 15 − 0,5 + Quãng đường lại người bộ: DB = v1t = 5.0,75 = 3,75(km) ……… + Quãng đường CB: CB = CD + DB = 13,75(km) ……………………………… 0,25 0,5 * Để gặp người chỗ ngồi nghỉ theo yêu cầu đề người bắt đầu tiếp người xe đạp đến điểm D thời gian chuyển động t 2' = 1,5h 0,5 v t = FD + v1t → t = 0,5 ' + Vận tốc người xe đạp đó: v = AD 30 = = 20(km / h) 1,5 t 2' Câu (6,0 điểm): Ý Đáp án  RMC + RCN = R = 18Ω  RMC = 12Ω ⇒ Theo giả thiết:  ……………………  RMC = RCN  RCN = 6Ω Điểm 0,5 a) Điện trở tương đương toàn mạch: RMC R1 12.4 + RCN = + + = 15Ω … RMC + R1 12 + U 30 = = 2A + Cường độ dòng điện toàn mạch: I = Rm 15 + Số vôn kế: U V = I REC = 2.3 = 6V …………………………… UV = = 0,5Ω …………………………… + Số ampe kế: I A = RMC 12 Rm = R0 + R EC + RCN = R0 + b) Công suất tiêu thụ toàn biến trở R: PR = I A2 RMC + I RCN = 0,5 2.12 + 2.6 = 27W ……………………… + Công suất tiêu thụ toàn mạch: P = I Rm = 2.15 = 60W ……………… 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 + Đặt: RMC = x + Điện trở tương đương toàn mạch đó: R m = R0 + − x + ( R + R0 ) x + R ( R + R0 ) R2 x +R−x= R2 + x R2 + x (1) − x + 24 x + 24.R2 (2)…………………… R2 + x U ( R2 + x ) U = + Cường độ dòng điện toàn mạch: I = (3) Rm − x + 24 x + 24 R2 I = I A + I IR2  I A I2 I ⇒ IA = + Ta lại có:  (4) R2 + x  I A x = I R2 ⇒ R = x = R + x 2  UR2 UR2 = + Từ (3) & (4) ⇒ I A = (5) − x + 24 x + 24 R2 144 + 24 R2 − ( x − 12) + Thay số được: Rm = 0,5 0,5 + Vì U R2 số nên để IAmin mẫu số (5) phải cực đại ⇒ x = 12Ω U V 12 = = 1A x 12 144 144 R2 = = = 24Ω U 30 + Thay IAmin vào (5) ta : − 24 − 24 I A + Khi : I A = 0,5 0,5 Câu (5,0đ) Phầ n Đáp án Điểm K1 K mở mạch vẽ lại hình 0,25đ A R1 M N E R2 R3 F B R4 Hình 0,5đ ⇒ Rtd = R1 + R2 + R3 + R4 ⇒ Rtd = 112Ω ……………………………………… U  = 1, 47( A) = I A I = Rtd ⇒ ……………………………………………… U = U = U = IR = 41,16(V )  V NE 3 K1 đóng, K mở mạch vẽ lại hình N A E R3 Hình R4 F B 0,5đ 0,25đ ⇒ Rtd = R3 + R4 ⇒ Rtd = 56Ω …………………………………………………… 0,5đ U  = 2,94( A) = I A I = Rtd ⇒ …………………………………………… U = U = U = IR = 82,32(V ) NE 3  V 0,5đ K1 mở, K đóng mạch vẽ lại hình N M A R1 R2 E R3 R5 R4 F B 0,25đ Hình ⇒ RMB = 21Ω ⇒ Rtd = R1 + RMB = 28 + 21 = 49Ω …………………………… U   I = R = 3,36( A) = I A ⇒ U MB = I RMB = 70,56(V ) td ⇒ …………………………… U = U = U = U MB = 23,52(V ) NE  V 0,5đ 0,5đ K1 đóng, K đóng mạch vẽ lại hình N A R3 E F B R2 M R1 R4 R5 Hình ⇒ RAM = 14Ω ⇒ RAMB = RAM + R5 = 42Ω ⇒ Rtd = 24Ω ………………………… U   I = R = 6,86( A) = I A td ⇒ ……………………………………… U = U = U = U AB = 82,32(V ) NE  V Câu (4,0 điểm): Ý Tìm giá trị điện trở Đáp án U2 U t 220 2.60 t⇒R= = = 48,4Ω ……………………… R Q 60000 Q 60000 = 1000W ……………………… + Công suất tỏa nhiệt: P = = t 60 + Ta có: Q = Tìm thời gian đun sôi nước: 2l = 2dm3 = 2.10-3m3 + Khối lượng nước cần đun: m = D.V = kg + Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước: Qn = mc∆t = 2.4200.75 = 630.000 J ……………………………… + Thời gian cần thiết để đun sôi nước: t= 0,25đ Qn 630000 = = 630( s ) = 10,5( phút ) ………………………… P 1000 0,5đ 0,5đ Điểm 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 Thí sinh làm theo phương án khác phương pháp kết giám khảo cho điểm tương đương theo hướng dẫn chấm  ... ( R + R0 ) R2 x +R−x= R2 + x R2 + x (1) − x + 24 x + 24 .R2 (2) …………………… R2 + x U ( R2 + x ) U = + Cường độ dòng điện toàn mạch: I = (3) Rm − x + 24 x + 24 R2 I = I A + I IR2  I A I2 I ⇒ IA =... Ta lại có:  (4) R2 + x  I A x = I R2 ⇒ R = x = R + x 2  UR2 UR2 = + Từ (3) & (4) ⇒ I A = (5) − x + 24 x + 24 R2 144 + 24 R2 − ( x − 12) + Thay số được: Rm = 0,5 0,5 + Vì U R2 số nên để IAmin... ⇒ x = 12 U V 12 = = 1A x 12 144 144 R2 = = = 24 Ω U 30 + Thay IAmin vào (5) ta : − 24 − 24 I A + Khi : I A = 0,5 0,5 Câu (5,0đ) Phầ n Đáp án Điểm K1 K mở mạch vẽ lại hình 0 ,25 đ A R1