Tính thời gian chuyển động của thuyền trong trường hợp này.. Tính khối lượng nhôm và thiếc có trong hợp kim.[r]
(1)PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THỊ XÃ GIA NGHĨA
KỲ THI HỌC SINH GIỎI BẬC THCS CẤP THỊ XÃ NĂM HỌC 2009 – 2010 MÔN THI: VẬT LÝ
THỜI GIAN: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Bài 1 (4,0 điểm):
Một thuyền máy xi dịng từ A tới B lại quay đến A Biết vận tốc thuyền so với nước yên lặng 15km/h, vận tốc nước so với bờ km/h, AB dài 18 km
a) Tính thời gian chuyển động thuyền
b) Giả sử đường quay A, thuyền bị hỏng máy sau 24 phút sửa xong tiếp Tính thời gian chuyển động thuyền trường hợp Bài 2 (5,0 điểm):
Một nhiệt lượng kế nhơm có khối lượng m1 = 100g chứa m2 = 400g nước nhiệt độ t1= 100C Người ta thả vào nhiệt lượng kế thỏi hợp kim nhôm thiếc có khối lượng m = 200g nung nóng tới nhiệt độ t2 = 1200C Nhiệt độ cân hệ thống 140C Tính khối lượng nhơm thiếc có hợp kim
Cho biết nhiệt dung riêng nhôm, nước thiếc là: C1 = 900 J/kg.k; C2 = 4200 J/kg.k; C3= 230 J/kg.k
Bài 3 (6,0 điểm):
Có bóng đèn loại (6V-3W) biến trở Rx loại (1A- 12) Cho biết số ghi bóng đèn biến trở
2 Mắc bóng đèn biến trở vào hiệu điện U = 12V ( Hình 1) a) Các đèn có sáng bình thường khơng? Tại sao?
b) Khi di chuyển chạy sang bên trái độ sáng đèn thay đổi nào? Giải thích
c) Tính cơng suất tiêu thụ đèn chạy vị trí N M
Bài 4 (5,0 điểm): Cho mạch điện hình vẽ (Hình 2) Trong R1= 15, R2= R3= R4= 30 Biết cường độ dòng điện qua R2 I2= 0,5A Tính:
a) Điện trở đoạn mạch MP
b) Cường độ dòng điện qua điện trở mạch
c) Hiệu điện hai đầu điện trở hiệu điện đoạn mạch MP
Hết -Hình
M N
B A
Hình
Đ1 Đ2
+ _
P N
M
(2)HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MƠN VẬT LÍ - LỚP 9, NĂM HỌC 2009 -2010
Bài Nội dung – Yêu cầu Điểm
a)
Gọi v1 vận tốc thuyền so với nước yên lặng 0,25 v2 vận tốc nước so với bờ
Vận tốc thuyền xi dịng là: v’ = v1+ v2= 15 + = 18 (km/h)
0,25 0,25
Thời gian chuyển động thuyền xi dịng là: 1 ' 18 1
18
s
t h
v
0,25
Vận tốc thuyền ngược dòng là: v’’ = v1- v2= 15 - = 12(km/h)
0,25 Thời gian chuyển động thuyền ngược dòng là:
2 '' 18 1,5
12 s
t h
v
0,25
Vây thời gian chuyển động thuyền là: t = t1 + t2 = + 1,5 = 2,5h
0,25
b) Trên đường thuyền hỏng máy thời gian
t = 24 phút = 0,4 trơi theo dịng nước đoạn :
. 2 2.3 1,2
5
s t v km
1,0
Như quãng đường dài thêm đoạn s thời gian
về lúc : 2'
1
18 1, 2
1, 6 15 3
s s
t h
v v
0,5
Thời gian vể tổng cộng là:
t’= t1+ t2’+t = 1+1,6+ 0,4 = (h) 0,75
2 Gọi m3, m4 khối lượng nhôm thiếc có hợp
kim, ta có : m3 + m4 = 200g = 0,2 kg (1) 1,0 Nhiệt lượng hợp kim toả để giảm nhiệt độ từ t2= 1200C
đến t3= 140C là:
Q1 = (m3C1+ m4C).(t2- t3) = (m3.900 + m4.230).(120-14)
= 95600 m3 + 24380m4 = 10600(9 m3 + 2,3m4) 1,0 Nhiệt lượng nhiệt lượng kế nước thu vào để tăng nhiệt độ đến t3 = 140C :
Q2 =(m1C1 + m2C2).(t3- t1) = (0,1.900 + 0,4 4200).(14-10)
(3)Nhiệt lượng nhiệt lượng kế nước thu vào nhiệt lượng hợp kim toả ra, : Q1 = Q2
Hay 10600(9 m3 + 2,3m4) = 7080
0,5
Suy ra: m3 + 2,3m4 =
7080
10600 (2)
0,5
Giải hệ phương trình (1)và (2) ta được: m3 = 31 g; m4 = 169 g 1,0
3
1 Cho biết U, công suất định mức Cường độ điện trở biến trở
0,5
a) Vì R1x < R2 0,25
U1x < U2 0,25
U1 < 6V, U2 > 6V : 0,25 Các đèn khơng sáng bình thường 0,25 b) Khi di chuyển chạy sang bên trái Rx giảm 0,25
R1x giảm U1x giảm : Đèn Đ1 tối trước 0,5
U2 = U – U1x tăng : Đèn Đ2 sáng trước
c)Công suất tiêu thụ đèn chạy vị trí N vị trí M :
- Con chạy vị trí N : Rx = 12
0,25
0,5
0,25
2
2
12 6
2 2
2
x
x
R R
U U
0,5
(4)
12 3
U
U (V) 0,5
12
1
4
1,33 12
U
P W
R
0,25
2 2
2
2
8
8 5,33
12 U
U V P W
R
0,25
- Con chạy vị trí M :
Rx = R1x= U1 = P1 = ( Đèn Đ1 tắt ) 0,5
U2 = U = 12V
2
2
12 12 12
U
P W
R
0,5
4 a) Điện trở đoạn mạch MP :
RMP= R1+ RNP 0,25
Vì R2 = R3 = R4 0,25
Nên ta có 30 10 3
NP
R
R 0,5
Suy RMP= 15+10= 25 0,25
b) Cường độ dòng điện qua điện trở
- Trong đoạn mạch NP hiệu điện mạch rẽ
0,25
Mà R2 = R3 = R4 0,25
suy I2 = I3 = I4 = 0,5A 0,25 Cường độ dòng điện qua R1 cường độ dịng điện qua
mạch 0,25
I1 =I = I2 + I3 + I4 = 3I2 = 3.0,5 = 1,5 (A) 0,25 c) Hiệu điện điện trở hiệu điện hai
điểm MP
Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch ta có - Hiệu điện qua điện trở R1 là:
U1 = I1.R1 = 1,5 15 = 22,5 (V) 1,0 - Hiệu điện qua điện trở R2, R3 R4 hiệu điện
thế đoạn mạch NP:
U2 = U3 = U4 = UNP = I1 RNP = 1,5 10 = 15 (V) 1,0 - Hiệu điện đoạn mạch MP là: