Đang tải... (xem toàn văn)
điện thế đặt vào hai đầu mạch có giá trị không đổi U = 24V. Một nguồn điện có hiệu điện thế 12V được mắc vào hai điểm trong mạch. Bỏ qua điện trở dây nối. Cho hai bình cách nhiệt chứa ha[r]
(1)UBND HUYỆN YÊN LẠC
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2018 - 2019 MÔN : VẬT LÍ 9
(Thời gian 150 phút Khơng kể thời gian giao đề) Câu (2.0 điểm).
Một đèn điện đặt tâm cầu thuỷ tinh mờ có bán kính 0,2m treo vị trí cách sàn nhà 5m cách trần nhà 1m kể từ tâm cầu Phía đèn theo phương thẳng đứng cách sàn nhà 1m, người ta đặt gương phẳng trịn bán kính 0,1m song song với sàn quay mặt phản xạ phía trần nhà Mô tả tượng quan sát sàn, trần tính kích thước hình quan sát
Câu (2.0 điểm).
Cho mạch điện hình vẽ ; Các điểm 3, 2, 1, đầu dây Các điện trở r1 = r2 = r3 = r = 20 Hiệu
điện đặt vào hai đầu mạch có giá trị khơng đổi U = 24V Bỏ qua điện trở dây nối
a) Mắc vào đầu – ; – ; – theo thứ tự điện trở
R1 = 5 , R2 = 80 , R3 = 90 Tìm hiệu điện hai
đầu – , hai đầu –
b) Tháo điện trở R1, R2, R3 mắc vào vị trí
cũ điện trở R1, R2, R3 khác (R1, R2, R3 có giá trị hữu
hạn khác khơng) đo hiệu điện hai đầu 12V ; hai đầu 20V Biết hai ba điện trở R1, R2, R3 có giá trị Xác định
giá trị điện trở
2 Có 2009 điểm khơng gian Cứ hai điểm số điểm đó, nối với điện trở có giá trị R = 2009 Một nguồn điện có hiệu điện 12V mắc vào hai điểm mạch Bỏ qua điện trở dây nối Tìm cơng suất toả nhiệt mạch điện
Câu (2.0 điểm)
Cho hai bình cách nhiệt chứa hai chất lỏng khác nhau, có khối lượng khác nhau, có nhiệt độ ban đầu khác Một học sinh dùng nhiệt kế nhúng nhúng lại vào bình bình
Chỉ số nhiệt kế sau lần nhúng 40oC; 8oC; 39oC; 9,5oC.
a) Thiết lập mối quan hệ nhiệt dung hai bình
b) Đến lần nhúng thứ ( lần thứ vào bình 1) nhiệt kế bao nhiêu? c) Sau số lớn lần nhúng vậy, nhiệt kế bao nhiêu?
(Nhiệt dung vật nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho vật để vật nóng thêm 1oC) Câu (2.0 điểm).
Có ba điện trở R1, R2, R3 (R1 0, R2 0, R3 0) ghép thành (khơng ghép hình
sao tam giác, không ghép đoản mạch điện trở, cách ghép chứa điện trở) a) Hỏi có tất cách ghép R1, R2, R3 thành Vẽ cách ghép
b) Đặt vào hai đầu cách ghép hiệu điện không đổi U = 24V đo cường độ dịng điện mạch cách ghép thu giá trị, giá trị lớn 9A Hỏi cường độ dòng điện mạch cách ghép khác Bỏ qua điện trở dây nối
U +
-r1
r2
r3
3
2
1
0
(2)Câu (2.0 điểm).
Một thùng hình trụ đứng đáy chứa nước, mực nước thùng cao 80cm Người ta thả chìm vật nhơm có dạng hình lập phương có cạnh 20cm Mặt vật móc sợi dây (bỏ qua trọng lượng sợi dây) Nếu giữ vật lơ lửng thùng nước phải kéo sợi dây lực 120N Biết: Trọng lượng riêng nước, nhôm d1 = 10000N/m3, d2 = 27000N/m3, diện tích đáy thùng gấp lần diện tích mặt vật
a) Vật nặng rỗng hay đặc? Vì sao?
b) Kéo vật từ đáy thùng lên theo phương thẳng đứng với công lực kéo
k
F
A 120J Hỏi vật có kéo lên khỏi mặt nước không?
Hết
(3)HƯỚNG DẪN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP CẤP HUYỆN
Môn: VẬT LÝ
(Hướng dẫn biểu điểm chấm gồm 05 trang)
-Câu Nội dung Biểu
điểm
1 (2,0 điểm)
Vì cầu chế tạo thuỷ tinh mờ nên coi cầu nguồn sáng S1S2 với bán kính 0,2 m
1) Hiện tượng quan sát sàn nhà là: vết bóng đen hình trịn AB viền quanh bóng đen vùng nửa tối AC, BD, vùng sáng (H.1)
0,5
Gọi độ cao từ O tới sàn nhà h ΔOAB ~ ΔOMN → h
h+1=
AB MN(∗)
ΔOMN ~ ΔOS1S2→h+1 h+5=
MN
S1S2=
1
2→ h=3(m)
Thay giá trị h gương MN vào (*) ta AB=0 , 15 m Đường kính bóng đen 0,15m Ta có:
ΔMAC ~ ΔMS1S2→AC S1S2
=1
4→ AC=
S1S2
4 = 0,4
4 =0,1(m)
Vùng nửa tối hình vành khăn bao quanh bóng đen có độ rộng 0,1m
0,5
2 Hiện tượng quan sát trần nhà là: Trên sáng trần nhà nhận ánh sáng từ nguồn sáng, ta thấy xuất hình vành khăn sáng (AC BD) đồng thời nhận ánh sáng từ nguồn sáng ánh sáng phản xạ từ gương MN (xem H.2):
0,5
ΔS1' ON ~ ΔS
1
' BD →ON
BD=
Thay ON = 0,1m vào ta BD = AC = 0,225m Độ rộng hình vành khăn sáng 0,225m
0,5
S1 S2
S’1 S’2
M N
D B A C
O Hình
C A B D
S
1 S2
O
N M
S’2 S’1
(4)2 (2,0 điểm)
1.
a)Khi mắc vào đầu – ; – ; – theo thứ tự điện trở
R1, R2, R3 ta có mạch tương đương hình vẽ
R21 = 16 ; R10 = 9
Rmạch = R1 + R21 + R10 = 30 ; Imạch = U/Rmạch = 0,8A
0,25
U20 = I.R20 = 0,8(16+9) = 20V ;
U31 = I.R31 = 0,8(5+ 16) = 16,8 V ;
0,25
b).Có : U20 = 12V ; U31 = 20V ; U30 = 24V
U32 = U30 – U20 = 12 V ; U21 = U31 – U32 = 8V ;
U10 = U30 – U31 = 4V
Dịng điện mạch nhau I =
32
R U
=
10 10 10 21 21 R U r U r U r U R U
=> I = R3
4 10 R 20 R 12 0,25
* R1 = R2 = R
+) R
8 20 R 12
R = 10 = R1 = R2
+) R3
4 10 R 12
R3 = 5
* R1 = R3 = R
+) R
4 10 R 12
R = 20 = R1 = R3
+) R2
8 20 R 12
R2 = 40
* R2 = R3 = R
+) R
4 10 R 20
R = : Khơng có R thoả mãn.
0,5
2 Mạch điện vẽ lại hình trên Ngồi hai điểm A,B nối với cực của nguồn điện lại 2007 điểm từ C1 đến C2007 mà chúng đôi
một nối với điện trở R.
Do tính chất mạch cầu nên khơng có dịng điện chạy qua điện trở và bỏ qua điện trở
0,25 R1 R2 r r r R3
3
(5)-mạch.
Công suất toả nhiệt mạch AB :
Khi mạch AB gồm 2008 mạch mắc song song, có 2007 nhánh có điện trở 2R nhánh có điện trở R
RAB =
2009 2009 2009
R R 2007
R
R 2007
R
= 2
0,25
P = AB
R U
= 72 W 0,25
3 (2,0 điểm)
Nhiệt dung bình q1
Nhiệt dung bình q2
Nhiệt dung nhiệt kế q.
Sau lần nhúng thứ thứ hai ta biết được: +Nhiệt độ bình 40oC
+ Nhiệt độ bình 8oC
+ Nhiệt kế bình nên có nhiệt độ 8oC.
Phương trình cân nhiệt cho lượt nhúng thứ hai vào bình là:
1
(40 39) (39 8) 31 (1)
q q
q q
0,25
Phương trình cân nhiệt cho lượt nhúng thứ hai vào bình là:
2
(9,5 8) (39 9.5) 1,5 29,5
3 59 (2)
q q
q q
q q
0,25
Lập tỉ lệ:
1 2
(1) 31
(2) 59 93 59
q q q q
0,25
b/ Gọi nhiệt kế giá trị tx nhúng lượt thứ ba vào bình 1.
Phương trình cân nhiệt cho lượt nhúng thứ ba vào bình là: 1(39 x) ( x 9,5)(3)
q t q t 0,25
(6)1
(1) 31
(3) (39 ) ( 9,5)
1 31
9,5 31(39 ) (39 ) 9,5
32 1218,5 38, 08
x x
x x
x x
x o x
q q
q t q t
t t
t t t
t C
c/ Sau nhúng nhúng lại số lần lớn nhiệt độ cùa hai bình nhiệt kế nhau.
Gọi nhiệt độ t Ta có phương trình cân nhiệt cho hệ là:
1(40 ) ( 2)( 8)
q t q q t (4)
0,25
thế (1) (2) vào (4) ta được:
59
31 (40 ) ( )( 8)
62 1240 31 ( 8)
3 155 4216
27, 2o
q t q q t
t t
t
t C
(4)
0,25
4 (2,0 điểm)
Ta có tất cách ghép thoả mãn
1,0
Khi ghép điện trở với ta dạng mạch
0,25
* Khi đặt vào mạch hiệu điện U mà thu 0,25
R1 R2 R3
R1 R2
R3
R1 R2 R3
R1 R2 R3 R2
R1 R3
R3 R1
R2
R1
R2 R3
R2 R1 R3
Dạng a Dạng b
(7)4 giá trị I mạch, có số mạch có Rtđ Ta nhận
thấy dạng mạch a,b cho giá trị giá trị lại dạng mạch c d Như mạch dạng c phải có điện trở tương đương và mạch dạng d phải có điện trở tương đương Điều xảy 3 điện trở R
* Cường độ dịng mạch lớn điện trở mắc song song
Ra =
24 R
R = 8
0,25
Dạng b: Rb = 24 Ib = 1A
Dạng c : Rc = 12 Ic = 2A
Dạng d : Rd = 16/3 Id = 4,5A
0,25
5 (2,0 điểm)
+Thể tích vật V = 0,23 = 8.10-3 m3, giả sử vật đặc thì
trọng lượng vật P = V d2 = 216N
+Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật : FA = V.d1 = 80N.
+Tổng độ lớn lực nâng vật F = 120N + 80N = 200N do F<P nên vật bị rỗng.
Trọng lượng thực vật 200N
0,75
b Khi nhúng vật ngập nước Sđáy thùng 2Smv nên mực nước dâng thêm thùng là: 10cm. Mực nước thùng là: 80 + 10 = 90(cm).
0,25
* Công lực kéo vật từ đáy thùng đến mặt tới mặt nước: - Quãng đường kéo vật: l = 90 – 20 = 70(cm) = 0,7(m).
- Lực kéo vật: F = 120N
- Công kéo vật : A1 = F.l = 120.0,7 = 84(J)
0,25
* Công lực kéo tiếp vật đến mặt vật vừa lên khỏi mặt nước: - Lực kéo vật tăng dần từ 120N đến 200N tb
120 200
F 160(N)
2
0,25
Do Sđáy thùng 2Smv nên kéo vật lên mực nước thùng hạ xuống nhiêu nên quãng đường kéo vật :
l/ = 10 cm = 0,1m.
0,25
- Công lực kéo Ftb: A2 = F ltb 180.0,1 16(J) - Tổng công lực kéo : A = A1 + A2 = 100J
Ta thấy AFk 120J A như vật kéo lên khỏi mặt nước
0,25