TÝnh ®iÖn trë cña d©y dÉn PQ.. TÝnh sè chØ cña AmpekÕ.[r]
(1)
Phòng GDThọ xuân đề thi học sinh giỏi môn vật lý lớp 9 Thời gian làm bài: 150 phút(Không kể thời gian giao đề )
………
Đề Bài
Câu 1: (3 điểm)
Mt ngời ngồi ô tô tải chuyển động với vật tốc 18km/h Thì thấy tơ du lịch cách xa 300m chuyển động ngợc chiều, sau 20s hai xe gặp
a Tính vận tốc xe tơ du lịch so với đờng?
b 40 s sau gặp nhau, hai ô tô cách bao nhiêu?
Câu 2: (4 điểm)
Cú hai bỡnh cỏch nhiệt Bình chứa m1 = 4kg nớc nhiệt độ t1 = 20oC, bình hai chứa
m2 = 8kg nớc nhiệt độ t2 =40oC Ngời ta trút lợng nớc m từ bình sang bình Sau
nhiệt độ bình ổn định, ngời ta lại trút lợng nớc m từ bình sang bình Nhiệt độ bình cân t2, =38oC Hãy tính khối lợng m trút lần nhiệt độ ổn định t1,
bình
Câu 3: (4 điểm)
Một cầu kim loại có khối
lợng riêng 7500kg/m3 mặt nớc, tâm V
2
cầu nằm mặt phẳng với mặt
thoáng nớc Quả cầu có phần rỗng
tích 1dm3 Tính trọng lợng V
1 d1 d
cầu.(Cho khối lợng riêng nớc 1000kg/m3)
Câu 4: (4 điểm)
Khi ngồi dới hầm, để quan sát đợc vật mặt đất ngời ta dùng kính tiềm vọng, gồm hai gơng G1 G2 đặt
song song với nghiêng 450 so với ph¬ng
nằm ngang (hình vẽ) khoảng cách theo phơng thẳng đứng IJ = 2m Một vật sáng AB đứng yên cách G1 khoảng BI m
1 Một ngời đặt mắt điểm M cách J khoảng 20cm phơng nằm ngang nhìn vào gơng G2 Xác định phơng, chiều ảnh AB
mà ngời nhìn thấy khoảng cách từ ảnh đến M
2 Trình bày cách vẽ đờng tia sáng từ
điểm A vật, phản xạ gơng đến mắt ngời quan sát
M N
Câu 5: (5 điểm): U
Cho mạch ®iƯn nh h×nh vÏ HiƯu ®iƯn R1 R2
hai đầu đoạn mạch MN kh«ng
đổi U =7V Các điện trở có giá trị R1 = 3,
R2 = PQ dây dẫn dài 1,5m tiết
diện không đổi s = 0,1mm2 Điện trở suất
là 4.10-7m Ampekế A dây nối có C
điện trở không đáng kể
1 Tính điện trở dây dẫn PQ P Q
2 Dịch chuyển chạy C tới vị trí cho chiều dài PC = 1/2 CQ Tính số Ampekế Xác định vị trí C để số Ampekế 1/3 A
Đáp án thi học sinh giỏi lớp Năm học 2006 - 2007
M«n VËt lý
Ngời làm đáp án: Lờ c Thnh
Đơn vị: Trêng THCS Thä X¬ng
………
Đáp án: Câu 1: (3 điểm)
a) Gọi v1 v2 vận tốc xe tải xe du lịch
Vn tc ca xe du lịch xe tải : v21 (0,5)
Khi chuyển động ngợc chiều
V21 = v2 + v1 (1) (0,5)
G1 I
M
G2
J
JJ
A B
D
(2)Mµ v21 = t S
(2) (0,5)
Tõ (1) vµ ( 2) v1+ v2 = t S
v2 = t S
- v1
Thay sè ta cã: v2 = 10m/s 20
300
(0,5)
b) Gọi khoảng cách sau 40s kể từ xe gặp l
l = v21 t = (v1+ v2) t (0,5)
l = (5+ 10) = 600 m
l = 600m (0,5)
C©u 2: (4 ®iĨm)
Gọi m1, t1 khối lợng nớc nhiệt độ bình
Gọi m2, t2 khối lợng nớc nhiệt độ bình (0,5)
* Lần 1: Đổ m (kg) nớc từ bình sang bình
Nhiệt lợng nớc to¶ : Q1 = m c (t2 – t1’ ) (0,5)
Nhiệt lợng nớc thu vào Q2 = m1 c (t1 t1) (0,5)
Phơng trình cân b»ng nhiƯt lµ:
Q1 = Q2 m c (t2 – t1’ ) = m1 c (t1’ – t1) (1) (0,5)
* LÇn 2:
Đổ m (kg) nớc từ bình sang bình
Nhiệt lợng nớc toả : Q1 = m c (t2’ – t1’ ) (0,5)
NhiÖt lợng nớc thu vào Q2 = (m2 m ) c (t2 t2) (0,5)
Phơng trình cân nhiƯt lµ :
Q1’ = Q2’ m c (t2’ – t1’ ) = (m2 – m ) c (t2 – t2’) (2) (0,5)
Tõ (1) vµ (2) ta cã: m c (t2 – t1’ ) = m1 c (t1’ – t1) m c (t2’ – t1’ ) = (m2 – m ) c (t2 – t2’)
Thay sè ta cã: m c (40 – t1’) = 4.c (t1’ – 20) (3)
m.c (38 – t1’) = (8 –m) c (40 – 38) (4)
Giải (3) (4) ta đợc: m= 1kg t1’ = 240 C (0,5)
Câu 3:(4 điểm)
Gọi: + V thể tích cầu
+ d1, d trọng lợng riêng cầu nớc (0,5)
Thể tích phần chìm nớc :
2 V
Lực đẩy Acsimet F =
2 dV
(0,5) Trọng lợng cầu P = d1 V1 = d1 (V V2) (0,5)
Khi cân P = F
2 dV
= d1 (V – V2) (0,5)
V =
d d
d d
1 2
(0,5) Thể tích phần kim loại cầu là:
V1 = V V2 =
d d
V d
1 2
2
- V2 =
d V
d d (0,5)
Mà trọng lợng P = d1 V1 =
d d
V d d
1 2
(0,5)
Thay sè ta cã: P =
3
75000.10000.10
5,35 2.75000 10000 N
vËy: P = 5,35N (0,5)
B1 A1
Câu 4: (4 điểm)
1) VÏ ¶nh (1.0)
I1
I G1
M J
JJ
A B
(3)J1
2) Do tính chất đối xứng ảnh với vật qua gơng Ta cú:
+ AB qua gơng G1 cho ảnh A1 B1 (n»m ngang) (0,5)
+ A1B1 qua gơng G2 cho ảnh A2 B2 (thẳng đứng chiều với AB) (0,5) Do đối xứng BI = B1I
B1J = B1I + IJ = + = m (0,5)
Tơng tự : B2J = B1J (đối xứng)
B2M = B2J+ JM = 0,2 + = 7, m (0.5)
3) Cách vẽ hình
Sau xác định ảnh A2B2 nh hình vẽ
- Nối A2 với M, cắt G2 J1
- Nối J1 với A1 cắt G1 I1 (0,5)
- Nèi I1 víi A
- Đờng AI1J1M đờng tia sáng phải dựng (0,5)
C©u 5: (5 ®iĨm) TÝnh ®iƯn trë R
§ỉi tiÕt diƯn s= 0,1 mm2= 0,1 10-6m2
§iƯn trë R=
s l
= 4.10-7
6
10 ,
5 ,
= (1®)
2 TÝnh sè chØ cđa ampekÕ V× PC =
2
CQ; RPC + RCQ =
RPC = 2 =
RCQ (0,5)
Ta còng cã
2 R
R
2
Vậy mạch cầu cân ampekế số (0,5) Gọi I1 cờng độ dòng điện qua R1
Gọi I2 cờng độ dòng điện qua RPC với RPC = x (0,5)
* XÐt hai trêng hỵp
a) Dịng điện qua ampekế có chiều từ D đến C (I1 I2.)
Ta cã UR1 = R1 I1 = I1; UR2 = I2 R2 = (I1-
) (1) (0,25) Tõ UMN = UMD+ UDN = UR1 + UR2= 7V
Ta cã ph¬ng tr×nh: 3I1+6 (I1-
) = 9I1- =7 I1=1A (0,25)
R1 x mắc song song I2 = I1
x R1
=
x
(0,25) Tõ UPQ= UPC + UCQ = 7V
Ta cã x
x
+ ( 6-x) (
x
+
) = (2)
3 18 x
x = 5 x
2+15x – 54 = (*) (0,25)
giải phơng trình (*) ta đợc x1= x2 = -18 (loại )
Vậy x= 3 chạy (0,5) b Dịng điện qua ampekế có chiều từ C đến D (I1 I2)
Trong phơng trình (1) ta đổi dấu (–
) ta đợc:
G2
A2
(4)3I1’ + (I1’ +
) = 9I1’ + = I1’ =
9
A I’ =
9
3
x = 3x
(0,25) Phơng trình (2) trở thành : x
x
5
+ (6 – x) (
x
5 –
3
) =
5 +
x 10
– –
+ x
=
x 10
+ x
= x2 – 27x + 30 = (**) (0,25)
Giải phơng trình (**) ta đợc x1 25,84 x2 1,16
V× x < nªn ta lÊy x 1,16 (0,5) Vậy chạy C nằm gần P
Ghi chú: Nếu cách giải khác cho điểm tối đa.