PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN GIỒNG RIỀNG VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2010 – 2011 = = = 0o0 = = = Môn: VẬT LÍ - lớp 9 , thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1: (4,0 điểm) Một chiếc Canô chuyển động theo dòng sông thẳng từ bến A đến bến B xuôi theo dòng nước. Sau đó lại chuyển động ngược dòng nước từ bến B đến bến A. Biết rằng thời gian đi từ B đến A gấp 1,5 lần thời gian đi từ A đến B (nước chảy đều). Khoảng cách giữa hai bến A, B là 48 km và thời gian Canô đi từ B đến A là 1,5 giờ. Tính vận tốc của Canô, vận tốc của dòng nước và vận tốc trung bình của Canô trong một lượt đi về? Bài 2: (4,0 điểm) Một cái thùng hình hộp, rỗng, có thể tích 10 dm 3 . Để thùng chìm xuống thì phải đặt vào thùng một vật nặng có khối lượng nhỏ nhất là 8 kg. a/ Tính khối lượng của thùng? b/ Nếu không đặt vật nặng vào thùng thì một người phải thực hiện một công là bao nhiêu để thùng chìm xuống độ sâu 5 m ? Biết nước không tràn vào thùng và khối lượng riêng của nước là D = 1000 kg/m 3 Bài 3: (6,0 điểm) . Cho mạch điện như hình vẽ . Biết R 1 = R 3 = 30Ω ; R 2 = 10Ω ; R 4 là một biến trở. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là U AB = 18V không đổi . Bỏ qua điện trở của dây nối và của ampe kế . a) Cho R 4 = 10Ω . Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và cường độ dòng điện mạch chính khi đó ? b) Phải điều chỉnh biến trở có điện trở bằng bao nhiêu để ampe kế chỉ 0,2A và dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ C đến D ? Bài 4: (4,0 điểm) Người ta muốn đun sôi nửa lít nước ở 20 0 C trong 10 phút bằng cách cho dòng điện chạy qua một dây điện trở nhúng vào ấm đựng nước. Nhiệt lượng thất thoát bằng 1 4 nhiệt lượng do nước hấp thụ. a/ Tính công suất tỏa nhiệt của dây điện trở. b/ Tính cường độ dòng điện qua điện trở. Biết rằng nếu cho dòng điện cường độ 1 A qua ấm đựng nước trên trong 1 giờ 30 phút thì nước sẽ sôi. c/ Tính điện trở của dây dẫn. Bài 5: (2,0 điểm) Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 40 Ω . Dây điện trở của biến trở là một dây hợp kim ni-crôm có tiết diện 0,5mm 2 và được quấn đều xung quanh một lõi sứ hình trụ tròn có đường kính 2cm. a/ Tính số vòng dây của biến trở này ? Biết điện trở suất của ni-crom là 1,2.10 -6 mΩ b/ Biết cường độ dòng điện lớn nhất mà dây này có thể chịu được là 1,5A. Hỏi có thể đặt hai đầu dây cố định của biến trở một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để biến trở không bị hỏng ? HẾT A R 1 C R 2 R 3 R 4 D A B ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN VẬT LÍ 9 Câu 1 ( 4,0 điểm) : Gọi vận tốc của Canô là V 1 Gọi vận tốc của dòng nước là V 2 Vận tốc của Canô khi xuôi dòng từ bến A đến bến B là: V x =V 1 +V 2 (0.25 điểm) Thời gian Canô đi từ A đến B. t 1 = 21 48 VVV S N + = ⇒ 1 = 21 48 VV + ⇒ V 1 + V 2 = 48 (1) (0.75 điểm) Vận tốc của Canô khi ngược dòng từ B đến A. V N = V 1 - V 2 (0.25 điểm) Thời gian Canô đi từ B đến A : t 2 = 21 48 VVV S N − = ⇒ 1,5 = 1 2 48 V V− ⇒ V 1 - V 2 = 32 (2). (0.75 điểm) Cộng (1) với (2) ta được. 2V 1 = 80 ⇒ V 1 = 40 km/h (0.75 điểm) Thế V 1 = 40km/h vào (2) ta được. 40 - V 2 = 32 ⇒ V 2 = 8 km/h. (0.5 điểm) Vận tốc trung bình của Canô trong một lượt đi - về là: V tb = 1 2 48 19,2 1 1,5 S t t = = + + km/h (0.75 điểm) Bài 2: (4,0 điểm) a/ Khi thùng chìm xuống nước, lực đẩy Acsimet tác dụng lên thùng là: F = d.V = P = 10.m (0.5 điểm) Với m là khối lượng của nước bị thùng chiếm chỗ, ta có m = D.V Suy ra F = 10.D.V = 10.1000.0,01=100 N (0.5 điểm) Do vật nặng có khối lượng nhỏ nhất để thùng bị chìm nên: F = P 1 + P 2 với P 1 là trọng lượng của thùng; (0.5 điểm) P 2 là trọng lượng của vật nặng: P 2 = 10.m 2 = 10.8 = 80 N (0.5 điểm) Suy ra P 1 = F - P 2 = 100 – 80 = 20 N (0.5 điểm) Vậy khối lượng của thùng là m 1 = P 1 : 10 = 20: 10 = 2 kg (0.5 điểm) b/ Nếu không đặt vật nặng vào thùng, để thùng chìm xuống độ sâu 5m thì phải tác dụng vào thùng một lực thẳng đứng có cường độ nhỏ nhất F 1 = P 2 = 80 N (0.5 điểm) Vậy công nhỏ nhất mà người đó thực hiện là A = F 1 .S = 80.5 = 400 J (0.5 điểm) Bài 3: (6,0 điểm) a. ( 2,5đ) Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D Mạch điện được mắc như sau : ( R 1 // R 3 ) nối tiếp ( R 2 // R 4 ) (0.5 điểm) Vì R 1 = R 3 = 30 Ω nên R 13 = 15Ω (0.5 điểm) Vì R 2 = R 4 = 10 Ω nên R 24 = 5Ω (0.5 điểm) Vậy điện trở tương đương của mạch điện là : R AB = R 13 + R 24 = 15 + 5 = 20 ( Ω ) (0.5 điểm) Cường độ dòng điện mạch chính là : )(9,0 20 18 A R U I AB AB === (0.5 điểm) b. (3,5 đ) Gọi I là cường độ dòng điện chạy trong mạch chính Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D Mạch điện được mắc như sau : ( R 1 // R 3 ) nối tiếp ( R 2 // R 4 ) (0.5 điểm) Do R 1 = R 3 nên I 1 = I 3 = 2 I (0.25 điểm) I 2 = I RR R 42 4 + (0.25 điểm) Cường độ dòng điện qua ampe kế là : => I A = I 1 – I 2 = I RR R I 42 4 2 + − (0.5 điểm) => I A = )10(2 )10( )(2 )( 4 4 42 42 R RI RR RRI + − = + − = 0,2 ( A ) ( 1 ) (0.5 điểm) Điện trở của mạch điện là : R AB = 4 4 42 421 10 .10 15 . 2 R R RR RRR + += + + (0.5 điểm) Cường độ dòng điện mạch chính là : I = 4 4 4 4 25150 )10(18 10 .10 15 18 R R R R R U AB + + = + + = ( 2 ) (0.5 điểm) Thay ( 2 ) vào ( 1 ) rồi rút gọn ta được : 14R 4 = 60 => R 4 = 7 30 ≈ 4,3 ( Ω ) (0.5 điểm) Bài 4: (4,0 điểm) a/ Nhiệt lượng do điện trở R tỏa ra trong 10 phút là Q = I 2 Rt Nhiệt lượng do nửa lít nước hấp thụ để tăng từ 20 0 C đến 100 0 C. Q 1 = mc(t 2 – t 1 ) = 0,5.4200(100 – 20) = 168 000 (J) (0.5 điểm) Nhiệt lượng thất thoát: A R 1 C R 2 R 3 R 4 D I 2 I 1 I A I I 3 I 1 I 4 B A Q 2 = 1 1 1 168000 42000 ( ) 4 4 Q J= × = (0.5 điểm) Theo định luật bảo toàn nhiệt lượng: Q = Q 1 + Q 2 = 168 000 + 42 000 = 210 000 (J) (0.5 điểm) Công suất tỏa nhiệt trên dây điện trở: 2 210000 350 ( ) 600 Q P RI W t = = = = (0.5 điểm) b/ Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R khi có dòng điện I’ = 1A chạy qua trong thời gian t’ = 1h30’ = 5400(s) là: Q’ = I’ 2 Rt’ Ta có Q = Q’ hay I 2 Rt = I’ 2 Rt’ (0.5 điểm) 2 2 ' 5400 900 ' 600 I t I t ⇒ = = = (0.5 điểm) 2 2 9 ' 9I I⇒ = = 3( )I A⇒ = (0.5 điểm) c/ Điện trở của dây dẫn: P = RI 2 2 350 38,9 ( ) 9 P r I ⇒ = = ≈ Ω (0.5 điểm) Câu 5: (2,0 điểm) a/ Từ ρ = l R S ⇒ Chiều dài của dây điện trở của biến trở là : 6 6 . 40.0,5.10 18,18( ) 1,1.10 ρ − − = = = R S l m (0.5 điểm) Chiều dài của 1 vòng dây bằng chu vi của lõi sứ : l’ = π .d = 3,14 . 2.10 -2 = 6,28.10 -2 (m) (0.5 điểm) Số vòng dây quấn trên lõi sứ là : 2 18,18 289,5( òng) ' 6,28.10 l n v l − = = = (0.5 điểm) b/ Hiệu điện thế lớn nhất là : U = I.R = 1,5.40 = 60(V) (0.5 điểm) . & ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN GIỒNG RIỀNG VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2010 – 2011 = = = 0o0 = = = Môn: VẬT LÍ - lớp 9 , thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1: (4,0. (0.5 điểm) 2 2 ' 5400 90 0 ' 600 I t I t ⇒ = = = (0.5 điểm) 2 2 9 ' 9I I⇒ = = 3( )I A⇒ = (0.5 điểm) c/ Điện trở của dây dẫn: P = RI 2 2 350 38 ,9 ( ) 9 P r I ⇒ = = ≈ Ω (0.5 điểm) Câu. kim ni-crôm có tiết diện 0,5mm 2 và được quấn đều xung quanh một lõi sứ hình trụ tròn có đường kính 2cm. a/ Tính số vòng dây của biến trở này ? Biết điện trở suất của ni-crom là 1,2.10 -6 mΩ b/