PHÒNG GD&ĐT … ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2007-2008 MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian chép đề) Bài 1 (3 điểm) Hai vật A và B chuyển động thẳng đều với vận tốc lần lượt là v 1 = 3m/s; v 2 = 4m/s dọc theo hai đường thẳng vuông góc với nhau tại O và cùng di chuyển về phía O. Tại thời điểm t = 0 vật A,B cách O một đoạn OA = 30cm; OB = 20cm Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai vật A,B và thừoi điểm mà hai vật có khoảng cách ngắn nhất. Bài 2 (4 điểm) Người ta đun nước nóng trong thùng bằng một bếp điện có công suất 1,2kW. Sau thời gian 3 phút nước trong thủng nóng lên từ 80 0 C lên 90 0 C, sau đó ngắt điện thì thấy sau mỗi phút nước trong thùng nguội đi 1,5 0 C. Cho biết nhiệt tỏa ra môi trường xung quanh một cách đều đặn và bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của thùng. Tính khối lượng của nước trong thùng, biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K Bài 3 (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Với U không đổi, các bóng đèn Đ 1 loại 6V-3W , Đ 2 loại 12V-12W, Đ 3 loại 12V-6W a/ Các bóng đèn có sáng bình thường không, giải thích? b/ Muốn cho các bóng đèn này sáng bình thường thì phải mắc thêm một điện trở R bằng bao nhiêu và mắc như thế nào? Bài 4 (3 điểm) Một bếp dầu hỏa có hiệu suất 30% a/ Tính nhiệt lượng toàn phần mà bếp tỏa ra khi đốt cháy hết 30g dầu hỏa? b/ Với lượng dầu nói trên có thể đun sôi được bao nhiêu lít nước từ 30 0 C trong một cái ấm nhôm. Bỏ qua nhiệt lượng hấp thụ của ấm. Biết năng suất tỏa nhiệt của dầu 44.10 6 J/kg và nhiệt dung riêng của nước 4200 J/kg.K Bài 5 (3 điểm) Hai vòng dây A và B có thể quay quanh O trong mặt phẳng nằm ngang (hình vẽ). Vòng dây A kín làm bằng nhôm, vòng dây B hở làm bằng đồng. Hiện tượng gì xãy ra khi đưa cực N của nam châm lại gần từng vòng dây, giải thích? Bài 6 (3 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ, 1 2 3 4 15 ; 10R R R R= Ω = = = Ω . Dòng điện qua dây CB là 3A. Tính hiệu điện thế U giữa A và B. ĐỀ CHÍNH THỨC A B U A B D C R 1 R 2 R 4 R 3 U Đ 1 Đ 2 Đ 3 Đáp án Bài 1 (3 điểm) Hai vật A và B chuyển động thẳng đều với vận tốc lần lượt là v 1 = 3m/s; v 2 = 4m/s dọc theo hai đường thẳng vuông góc với nhau tại O và cùng di chuyển về phía O. Tại thời điểm t = 0 vật A,B cách O một đoạn OA = 30cm; OB = 20cm Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai vật A,B và thừoi điểm mà hai vật có khoảng cách ngắn nhất. Giải Quãng đường vật A đi được trong t giây: 1 1 1 AA . 3s v t t= = = Quãng đường vật B đi được trong t giây: 2 1 2 . 4s BB v t t= = = Khoảng cách hai vật A,B sau t giây: 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 ( ) ( ) (30 3 ) (20 4 ) 25 260 1300 d AO AA BO BB d t t d t t = − + − ⇔ = − + − ⇔ = − + 2 2 25 260 (1300 ) 0t t d⇒ − + − = Phương trình có nghiệm khi: ' 2 2 2 2 ( 130) 25(1300 ) 16900 32500 25 25 15600 0d d d∆ = − − − = − + = − ≥ 2 2 25 15600 624d d⇒ ≥ ⇒ ≥ d min = 624 4 39= Thời điểm khi khoảng cách giữa chúng ngắn nhất là 4 39 m. 2 2 2 (4 39) 25 260 1300 25 260 676 0 5,2t t t t t s = − + ⇔ − + = ⇒ = Bài 2 (4 điểm) Người ta đun nước nóng trong thùng bằng một bếp điện có công suất 1,2kW. Sau thời gian 3 phút nước trong thủng nóng lên từ 80 0 C lên 90 0 C, sau đó ngắt điện thì thấy sau mỗi phút nước trong thùng nguội đi 1,5 0 C. Cho biết nhiệt tỏa ra môi trường xung quanh một cách đều đặn và bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của thùng. Tính khối lượng của nước trong thùng, biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K Giải Gọi khổi lượng của nước trong thùng la m(kg) - Khi không đun mỗi phút nước nguội đi 0 1,5t C∆ = nên suy ra nhiệt lượng hao phí tỏa ra môi trường xung quanh mỗi phút là: 1,5 hp Q mc t mc= ∆ = , suy ra trong 3 phút : 3.1,5 4,5 hp Q mc mc= = Nhiệt lượng do bếp tỏa ra trong 3 phút . 1200.3.60 216000 toa Q P t J= = = Nhiệt lượng mà nước thu vào trong 3 phút .(90 80) 10 thu Q mc mc= − = Theo định luật bảo toàn năng lượng: toa thu hp Q Q Q= + 216000 216000 10 4,5 14,5 3,55 14,5.4200 mc mc mc m kg⇔ = + = ⇒ = ≈ Bài 3 (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Với U không đổi, các bóng đèn Đ 1 loại 6V-3W , Đ 2 loại 12V-12W, Đ 3 loại 12V-6W a/ Các bóng đèn có sáng bình thường không, giải thích? b/ Muốn cho các bóng đèn này sáng bình thường thì phải mắc thêm một điện trở R bằng bao nhiêu và mắc như thế nào? Giải a). Dựa vào đề bài ta có các số liệu định mức: A- - A 1 B B 1 O d U Đ 1 Đ 2 Đ 3 Đ 1 : 1 1 1 1 6 ; 0,5A dm dm dm dm P U V I U = = = Đ 2 : 2 2 2 2 12 ; 1A dm dm dm dm P U V I U = = = Đ 3 : 3 2 3 3 12 ; 0,5A dm dm dm dm P U V I U = = = Để đèn sáng bình thường thì 1 2 3dm dm dm I I I= + . Nhưng dựa vào số liệu đề bài cho thì ta thấy: 0,5 1 0,5≠ + , do đó các bóng đèn sẽ sáng không bình thường. b). Để các bóng đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua mạch chính phải bằng 1,5A. Khi đó ta phải giảm điện trở của đèn 1 bằng cách mắc thêm một điện trở R song song với đèn 1. Khi đó: U đm1 = 6V; I = I đm1 + I R = 1,5A ⇒ I R = 1,5 – I đm1 = 1,5 – 0,5 = 1ª Suy ra: 1 6 6 1 dm R U R I = = = Ω Bài 4 (3 điểm) Một bếp dầu hỏa có hiệu suất 30% a/ Tính nhiệt lượng toàn phần mà bếp tỏa ra khi đốt cháy hết 30g dầu hỏa? b/ Với lượng dầu nói trên có thể đun sôi được bao nhiêu lít nước từ 30 0 C trong một cái ấm nhôm. Bỏ qua nhiệt lượng hấp thụ của ấm. Biết năng suất tỏa nhiệt của dầu 44.10 6 J/kg và nhiệt dung riêng của nước 4200 J/kg.K Giải Ta có: 30% 0,3H = = ; 0 0 6 1 2 30 0,03 ; 30 ; 100 ; 44.10 d J m g kg t C t C q kg = = = = = 4200 ; ? . N J c m kg K = = a). Nhiệt lượng khi đốt cháy hoàn toàn 30g dầu hỏa là: 6 6 . 44.10 .0,03 1,32.10 TP d Q q m J= = = b) Với hiệu suất 305 thì nhiệt lượng có ích dùng để đun nước là: 6 6 . 0,3.1,32.10 0,396.10 396000 C C TP TP Q H Q H Q J J Q = ⇒ = = = = Khối lượng nước được đun sôi là: 2 1 396000 1,35 .( ) 4200.(100 30) C Q m kg c t t = = = − − Bài 5 (3 điểm) Hai vòng dây A và B có thể quay quanh O trong mặt phẳng nằm ngang (hình vẽ). Vòng dây A kín làm bằng nhôm, vòng dây B hở làm bằng đồng. Hiện tượng gì xãy ra khi đưa cực N của nam châm lại gần từng vòng dây, giải thích? Giải Nam châm không hút nhôm, đồng. Tuy nhiên do vòng dây A kín nên khi đưa cực N của nam châm từ xa lại gần vòng dây A thì làm cho số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuôn dây biến thiên và xuất hiện dòng điện cảm ứng trong vòng dây, khi đó vòng dây A sẽ trở thành một nam châm và có cực S đối diện với cực N của thanh nam châm. Do đó thanh nam châm sẽ hút vòng dây A và làm cho cả hệ thống sẽ quay ngược chiều kim đồng hồ. Còn khi đưa lại gần vòng dây B thì không có hiện tượng gì xãy ra. Bài 6 (3 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ, A B U A B D C R 1 R 2 R 4 R 3 1 2 3 4 15 ; 10R R R R= Ω = = = Ω . Dòng điện qua dây CB là 3A. Tính hiệu điện thế U giữa A và B. Giải Do hai điểm C,B có cùng điện thế nên ta chập hai điểm này lại và chuyển mạch thì ta có mạch điện như hình vẽ. Giả sử chiều mạch điện như hình vẽ. Dựa vào mạch điện ta thấy Điện trở tương đương của mạch là: 3 3,4 5 2 R R = = Ω 2,3,4 2 3,4 10 5 15R R R= + = + = Ω 1 D 7,5 2 T R R = = Ω Cách 1: Trở về mạch gốc: Tại nút C: 1 3CB I I I= + hay 3,4 1 15 10 U U = + (1) Tại nút B: 4CB I I I= − hay 3,4 1 7,5 10 U U = − (2) Cộng (1) với (2) : 3 2 10 15 7,5 15 U U U U V= + = ⇒ = Cách 2: Ta có: I = 7,5 td U U R = Trở về mạch gốc: 4CB I I I= − (1) Mặc khác: 2,3,4 2 4 15 2 2 2 30 U U R I U I = = = = (2) Thế (2) vào (1): 3 1 10 7,5 30 30 U U U U V= − = ⇒ = A CBD R 1 R 2 R 4 R 3 PHÒNG GD&ĐT … ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2009-2010 MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian chép đề) Bài 1 (4 điểm) Một chiếc xuồng máy khi chạy xuôi theo dòng trên một đoạn sông thẳng từ A đến B mất 10 phút và khi chạy ngược dòng từ A đến B mất 15 phút. Nếu tắt máy để cho thuyền trôi theo dòng nước từ A đến B thì mất bao lâu? Cho biết xuồng máy chuyển động với vận tốc không đổi khi xuôi dòng hoặc ngược dòng. Bài 2 (4 điểm) Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước trong một ấm nhôm có khối lượng 300g thì sau 10 phút nước sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi? Cho biết nhiệt dung riêng của nước là C 1 = 4200J/Kg.độ, của nhôm là C 2 = 880J/Kg.độ và nhiệt lượng do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn trong thời gian đun sôi. Bài 3 (4 điểm) Giữa hai đầu của một đoạn mạch điện có hiệu điện thế U không đổi, người ta mắc nối tiếp một điện trở R với một bóng đèn Đ 1 thì đèn sáng bình thường và công suất điện của cả mạch là 12W. Nếu thay đèn Đ 1 bằng đèn Đ 2 có cùng công suất điện định mức như đèn Đ 1 thì đèn Đ 2 cũng sáng bình thường nhưng công suất điện cả mạch chỉ bằng 8W. a/ Tính tỷ số cường độ dòng điện qua R trong hai trường hợp trên. b/ Tính công suất điện tiêu thụ trên mỗi đèn. c/ Tính điện trở của mỗi đèn theo R. d, Nếu Đ 1 , Đ 2 mắc song song rồi nối với r thì công suất mạch bằng bao nhiêu. Bài 4 (4 điểm) Một đèn chùm gồm 3 bóng đèn giống nhau, có cùng hiệu điện thế định mức U và hai công tắc được mắc vào mạng điện có hiệu điện thế không đổi U. Vì mắc sai lầm nên lúc đóng một trong hai công tắc thì cả 3 đèn đều sáng yếu, khi đóng công tắc còn lại thì chỉ có một đèn sáng bình thường, còn hai đèn kia không sáng. Nếu đóng đồng thời cả hai công tắc thì chỉ có một đèn sáng bình thường, hai đèn còn lại không sáng. a/ Hãy vẽ sơ đồ mạch điện đó. b/ Hãy vẽ lại mạch điện để 3 bóng đèn sáng bình thường khi dùng một công tắc. Bài 5 (4 điểm) Người ta dùng một gương phẳng để chiếu một chùm tia sáng mặt trời hẹp xuống đáy của một cái giếng thẳng đứng. Hãy tính góc hợp bởi mặt gương và đường thẳng đứng, biết các tia sáng mặt trời nghiêng một góc 30 0 so với mặt phẳng nằm ngang. ĐỀ CHÍNH THỨC Đáp án Bài 1 (4 điểm) Một chiếc xuồng máy khi chạy xuôi theo dòng trên một đoạn sông thẳng từ A đến B mất 10 phút và khi chạy ngược dòng từ A đến B mất 15 phút. Nếu tắt máy để cho thuyền trôi theo dòng nước từ A đến B thì mất bao lâu? Cho biết xuồng máy chuyển động với vận tốc không đổi khi xuôi dòng hoặc ngược dòng. Giải v1: là vận tốc của thuyền so với nước. v2: là vận tốc của nước so với bờ. Suy ra: * khi xuôi dòng: Vận tốc của thuyền so với bờ: V3 = V1 + V2 = 1 AB t (1) (V1 và V2 cùng phương cùng chiều) * khi ngược dòng: Vận tốc của thuyền so với bờ: V3 = V1 - V2 = 2 AB t (2) (V1 và V2 cùng phương ngược chiều) Lấy (1) Trừ (2) ta được: 2 1 2 1 1 2. ( )v AB t t = − 2 1 2 1 1 .( ) 2 AB v t t ⇒ = − (3) Từ (3) 2 1 2 1 1 2. ( )v AB t t = − ta rút ra: 2 1 2 1 1 2 2 : ( ) 60 1 1 10 15 AB v t t = − = = − 2 1 2 1 1 .( ) 2 60 AB AB v t t ⇒ = − = Khi thả trôi ca nô theo dòng nước: Vận tốc của ca nô khi thả theo dòng nước bằng vận tốc của nước so với bờ. (v2) Thời gian ca nô đi từ A đến B là: 2 60 60 AB AB t AB v = = = phút Bài 2 (4 điểm) Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước trong một ấm nhôm có khối lượng 300g thì sau 10 phút nước sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi? Cho biết nhiệt dung riêng của nước là C 1 = 4200J/Kg.độ, của nhôm là C 2 = 880J/Kg.độ và nhiệt lượng do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn trong thời gian đun sôi. Giải Nhiệt lượng mà nước và ấm hấp thụ lần đun thứ nhất là: 1 1 1 2 2 ( ).Q m c m c t= + ∆ Nhiệt lượng mà nước và ấm hấp thụ lần thứ nhất là: 2 1 1 2 2 (2 ).Q m c m c t= + ∆ Nhiệt mà bếp tỏa ra môi trường một cách đều đặn, có nghĩa là đun càng lâu nhiệt độ tỏa ra càng nhiều. Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong hai lần đun: 1 1 .Q k t= ; 2 2 .Q k t= (k – là hệ số tỉ lệ nào đó). Mà nhiệt do bếp tỏa ra trong mỗi lần đun bằng với nhiệt lượng mà nước và ấm hấp thụ vào: 1 1 1 2 2 . ( ).k t m c m c t= + ∆ (1) 2 1 1 2 2 . (2 ).k t m c m c t= + ∆ (2) Lập tỉ số: 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 2 ( )(2) 1 (1) t m c m c m c m c m c m c t m c m c m c m c m c m c + + + = = = = + + + + Suy ra: 1 1 2 1 1 1 2 2 (1 ) m c t t m c m c = + + 4200 4200 10(1 ) 10.(1 ) 19,4 4200 0,3.880 4464 = + = + = + phút Bài 3 (4 điểm) Giữa hai đầu của một đoạn mạch điện có hiệu điện thế U không đổi, người ta mắc nối tiếp một điện trở R với một bóng đèn Đ 1 thì đèn sáng bình thường và công suất điện của cả mạch là 12W. Nếu thay đèn Đ 1 bằng đèn Đ 2 có cùng công suất điện định mức như đèn Đ 1 thì đèn Đ 2 cũng sáng bình thường nhưng công suất điện cả mạch chỉ bằng 8W. a/ Tính tỷ số cường độ dòng điện qua R trong hai trường hợp trên. b/ Tính công suất điện tiêu thụ trên mỗi đèn. c/ Tính điện trở của mỗi đèn theo R. d, Nếu Đ 1 , Đ 2 mắc song song rồi nối với r thì công suất mạch bằng bao nhiêu. Giải a, 5,1 8 12 . . 2 1 2 1 2 1 ==== P P IU IU I I b, P = P Đ + P R => P - P Đ = P R Cách 1: 12 - P Đ = I 1 2 .R = (1,5.I 2 ) 2 R (vì I 1 =1,5I 2 ) Cách 2: 8 - P Đ =I 2 2 .R Chia 2 vế: WP P P Đ Đ Đ 8,425,2 8 12 =⇒= − − c, Vì đèn và R mắc nối tiếp R Đ Đ P R P R = (1) - Khi mắc Đ 1 : P R = P - P Đ = 12 - 4,8 = 7,2W (2) Thay (2) vào (1): 1 1 7,2 2 4,8 3 Đ Đ R R R R = ⇒ = - Khi mắc đèn 2: P R = P - P Đ = 8 - 4,8 = 3,2W (3) Thay (3) vào (1): 2 2 3,2 3 4,8 2 Đ Đ R R R R = ⇒ = d, Khi 2 đèn mắc song song. 2 1 2 1 2 6 13 (1) 13 19 Đ Đ Đ tm Đ Đ Đ R R R r R r R r U R R r = = ⇒ = + = + + Trường hợp chỉ mắc Đ 1 nối tiếp với r thì: P tm = W r U rr U 12. 5 3 3 2 22 == + => 20 3 5.12 2 == r U Thay vào (1) ta có P tm = W7,1320. 19 13 = Bài 4 (4 điểm) Một đèn chùm gồm 3 bóng đèn giống nhau, có cùng hiệu điện thế định mức U và hai công tắc được mắc vào mạng điện có hiệu điện thế không đổi U. Vì mắc sai lầm nên lúc đóng một trong hai công tắc thì cả 3 đèn đều sáng yếu, khi đóng công tắc còn lại thì chỉ có một đèn sáng bình thường, còn hai đèn kia không sáng. Nếu đóng đồng thời cả hai công tắc thì chỉ có một đèn sáng bình thường, hai đèn còn lại không sáng. a/ Hãy vẽ sơ đồ mạch điện đó. b/ Hãy vẽ lại mạch điện để 3 bóng đèn sáng bình thường khi dùng một công tắc. Thì cách giải là: a) Vẽ hai đèn song song nhau rồi mắc nối tiếp với đèn thứ 3 Vẽ khóa K1 trước mạch song song, vẽ K2 song song với đoạn mạch song song hai đèn để tạo ra đoản mạch khi khóa này đóng. b) Vẽ 3 đèn song song, 1 khóa trong mạch chính Bài 5 (4 điểm) Người ta dùng một gương phẳng để chiếu một chùm tia sáng mặt trời hẹp xuống đáy của một cái giếng thẳng đứng. Hãy tính góc hợp bởi mặt gương và đường thẳng đứng, biết các tia sáng mặt trời nghiêng một góc 30 0 so với mặt phẳng nằm ngang. Giải - Dựng tia tới hợp với đường thẳng nằm ngang một góc 30 0 . - Dựng tia phản xạ hợp với mặt đưởng thẳng nằm ngang một góc 90 0 . - Dựng tia phân giác của góc SIN. Tia KI chính là pháp tuyến với gương tại I - Dựng gương G 1 vuông góc với KI tại I. Gương G 1 chính là gương cần dựng. Ta có góc KIM = 90 0 . Do đó: · · · 0 0 0 90 60 30MIN KIM KIN= − = − = Bài 1: 1h Bài 2: 19,4 phút Bài 3: a) I 1 /I 2 = 3/2 hay I 1 =1,5I 2 b) P R + P Đ = 12 Trường hợp đèn 1 P ’ R + P Đ = 8 Trường hợp đèn 2 Từ trường hợp 1 ta có: I 2 1 R + P Đ =12 (1) Từ trường hợp 2 ta có: I 2 2 R + P Đ =8 (2) Mà I 1 = 1,5 I 2 thay vào (1) tính được P đ = 4,8 W c) R đ1 = 2/3 R , R đ2 = 3/2R Bài 4: a) Vẽ hai đèn song song nhau rồi mắc nối tiếp với đèn thứ 3 Vẽ khóa K 1 trước mạch song song, vẽ K 2 song song với đoạn mạch song song hai đèn để tạo ra đoản mạch khi khóa này đóng. b) Vẽ 3 đèn song song, 1 khóa trong mạch chính Bài 5: 30 0 0 30 0 60 0 60 S I N K G M PHÒNG GD&ĐT … ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2010-2011 MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian chép đề) Bài 1 (5 điểm) Một môtô chuyển động trên một đoạn đường thẳng A,B. Trên nửa đoạn đường A,B môtô chuyển động với vận tốc v 1 = 40km/h. Trên nửa quãng đường còn lại, môtô đi nửa thời gian đầu với vận tốc v 2 = 30km/h và nửa thời gian sau đi với vận tốc v 3 = 32km/h. Tính vận tốc trung bình của mô tô trên quãng đường AB. Bài 2 (5 điểm) Trong nhiệt lượng kế có chứa m 1 = 4kg nước ở 25 0 C, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế một miếng đồng và một miếng thép có khối lượng tổng cộng m = 3kg và ở cùng ở 100 0 C. Khi có sự cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước tăng lên thêm 5 0 C. Tính khối lượng của đồng và thép, biết nhiệt dung riêng của nước là C 1 = 4200 J/kg.K, nhiệt dung riêng của đồng là C 2 = 380 J/kg.K, nhiệt dung riêng của thép là C 3 = 460 J/kg.K. Bỏ qua mất mát nhiệt với môi trường xung quanh và sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế. Bài 3 (5 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. U AB = 24V không đổi, hai bóng đèn Đ 1 , Đ 2 giống nhau loại 6V-3W, bóng đèn Đ 3 loại 12V-3W, R x là mộ biến trở con chạy. a/ Khi các bóng đèn sáng bình thường, tính điện trở của biến trở tham gia vào mạch điện. b/ Xác định điện trở của biển trở R X để công suất tiêu thụ trên điện trở này là cực đại. Bài 4 (5 điểm) Để mắc đường dây tải điện từ điểm A đến điểm B người ta cần 1000kg dây đồng. Muốn thay dây đồng bằng dây nhôm mà vẫn đảm bảo chất lượng truyền tải điện thì cần ít nhất bao nhiêu kg nhôm ? Cho biết khối lượng riêng của đồng D 1 = 8900kg/m 3 , của nhôm D 2 = 2700kg/m 3 , điện trở suất của đồng 8 1 1,7.10 .m ρ − = Ω , của nhôm 8 2 2,8.10 .m ρ − = Ω . Đ 1 Đ 2 Đ 3 R x A B ĐỀ CHÍNH THỨC Đáp án Bài 1 (5 điểm) Một môtô chuyển động trên một đoạn đường thẳng A,B. Trên nửa đoạn đường A,B môtô chuyển động với vận tốc v 1 = 40km/h. Trên nửa quãng đường còn lại, môtô đi nửa thời gian đầu với vận tốc v 2 = 30km/h và nửa thời gian sau đi với vận tốc v 3 = 32km/h. Tính vận tốc trung bình của mô tô trên quãng đường AB. Giải Tóm tắt: 1 2 3 40 / ; 30 / ; 32 / ; ? tb v km h v km h v km h v= = = = Ta có: 1 1 1 2 40 80 S S S t h v = = = ; 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 30 32 124 S S S S S S t t h v v v v + = = = = = = + + Vậy : 1 2 3 2. 31 20.2. 71 80 124 2480 2480 S S S S S t t t h + + + = + = = Do đó: 1 2 3 1 2 3 2480 34,93 / 71 71 2480 tb S S S S S v km h S t t t S + + = = = = + + Bài 2 (5 điểm) Trong nhiệt lượng kế có chứa m 1 = 4kg nước ở 25 0 C, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế một miếng đồng và một miếng thép có khối lượng tổng cộng m = 3kg và ở cùng ở 100 0 C. Khi có sự cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước tăng lên thêm 5 0 C. Tính khối lượng của đồng và thép, biết nhiệt dung riêng của nước là C 1 = 4200 J/kg.K, nhiệt dung riêng của đồng là C 2 = 380 J/kg.K, nhiệt dung riêng của thép là C 3 = 460 J/kg.K. Bỏ qua mất mát nhiệt với môi trường xung quanh và sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế. Giải Gọi khối lượng của thép và đồng lần lược là m T , m D . Ta có : 3 T D m m+ = (1) Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt khi bỏ hai miếng kim loại này vào nước là : 2 3 1 1 ( . . )(100 30) . .(30 25) T D m c m c m c+ − = − ( ) 380 460 .(100 30) 4.4200.(30 25) T D m m⇔ + − = − 380 460 1200 T D m m⇔ + = (2) Giải hệ phương trình này ta được : 0,75 ; 2,25 D T m kg m kg= = Vậy khối lượng của miếng đồng là 0,75kg, của miếng thép là 2,25kg. Bài 3 (5 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. U AB = 24V không đổi, hai bóng đèn Đ 1 , Đ 2 giống nhau loại 6V-3W, bóng đèn Đ 3 loại 12V-3W, R x là mộ biến trở con chạy. a/ Khi các bóng đèn sáng bình thường, tính điện trở của biến trở tham gia vào mạch điện. b/ Xác định điện trở của biển trở R X để công suất tiêu thụ trên điện trở này là cực đại. Giải a) Ta có: 1 2 1 2 3 6 0,5A; 12 6 0,5 D D D D I I R R= = = = = = Ω Đ 1 Đ 2 Đ 3 R x A B [...]... thể tăng tiết diện của dây để giảm điện trở xuống 100 lần Nhưng cách này hiệu quả kinh tế không cao và không khả thi PHÒNG GD&ĐT ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2012-2013 MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian chép đề) (Học sinh không phải ghi lại đề) Bài 1 (4 điểm) Một chiếc xe đi từ A đến B với vận tốc không đổi v1 = 20km/h, rồi quay trở lại A với vận tốc... 80 = 40W Thế (2) vào (1): N 4 = N 2 N1 40 Suy ra: N 4 = PHÒNG GD&ĐT ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2013-2014 - Môn thi VẬT LÝ - Ngày thi: 19-01-2014 - Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Bài 1 (6 điểm) Cùng một lúc hai xe xuất phát từ hai địa điểm A và B cách nhau 60km, chúng chuyển động thẳng đều và cùng chiều từ A đến B Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc 30km/h,... 1100.250 = 275000W h = 275kW h Tiền điện phải trả: 275.1500 = 412 500 đồng Thời gian đun lượng nước nói trên: t = = PHÒNG GD&ĐT … ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2014-2015 - Môn thi VẬT LÝ - Ngày thi: - Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Bài 1 (3.0 điểm) Một người đi xe đạp từ A tới B, nửa quảng đường đầu với vận tốc 12 km/h và nửa quảng đường sau... mAl = = = 499,67kg mAl DAl S2 DAl ρ Al DCu ρCu 8900.1,7.10−8 Vậy nếu thay bằng dây nhôm thì ít nhất là cần khoảng 499,67kg PHÒNG GD&ĐT ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2011-2012 MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian phát đề) Bài 1 (3 điểm) Hai bến xe cách nhau 60km; cứ 15 phút lại có hai ôtô đồng thời ra khỏi bến để chạy về phía bên kia với vận tốc không đổi... ta thả vào nhiệt lượng kế một thỏi hợp kim nhôm và thi c có khối lượng 300g được nung nóng đến nhiệt độ 1500C Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là 200C Tính khối lượng của nhôm và thi c có trong hợp kim Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là 900J/kg.K, của thi c là 230J/kg.K Giải Gọi khối lượng của nhôm và thi c có trong hợp kim lần lược là m3, m4 Theo đề bài ta có: m3 + m4 = 0,3kg (1) ⇒ m3 = 0,3 − m4 Nhiệt... lượng 200g chứa 500g nước ở nhiệt độ 0 12 C Người ta thả vào nhiệt lượng kế một thỏi hợp kim nhôm và thi c có khối lượng 300g được nung nóng đến nhiệt độ 1500C Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là 200C Tính khối lượng của nhôm và thi c có trong hợp kim Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là 900J/kg.K, của thi c là 230J/kg.K Bài 4 (3 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ Cho R1 = 6Ω; R2 = R3 = 20Ω; R4 = 2Ω a Tính... Bài 5 (3 điểm) Hãy thi t kế một mạch điện báo tín hiệu khi cầu chì của đoạn mạch bị đứt - Vẽ sơ đồ mạch điện - Giải thích hoạt động của sơ đồ Với dụng cụ tùy ý chọn Giải Nguồn 1 Cầu chì Rờ le điện từ Miếng sắt Nguồn 2  Tiếp điểm kim loại Chuông điện Giải thích : - Khi cầu chì chưa đứt thì mạch 1 có dòng điện chạy qua nam châm điện và miếng sắt bị nam châm hút lên phía trên - Vì lý do nào đó cầu chì... gian sử dụng trung bình mỗi ngày là 8 giờ 20 phút và giá tiền điện là 1500đ/kW.h HẾT ĐÁP ÁN Bài 1: Cùng một lúc hai xe xuất phát từ hai địa điểm A và B cách nhau 60km, chúng chuyển động thẳng đều và cùng chiều từ A đến B Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc 30km/h, xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc 40km/h a Tính khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ kể từ khi xuất phát b Sau khi xuất được... 4 Ω R2 = 6Ω; R3 = 12Ω;U = 24V R1 không đổi ; bỏ qua điện trở của ampe R2 R3 kế A a) Tính điện trở của đoạn mạch ; cho biết số chỉ của ampe kế b) Tính công suất điện của đoạn mạch Bài 5 (3 điểm) A Hãy thi t kế một mạch điện báo tín hiệu khi cầu chì của đoạn mạch bị đứt - Vẽ sơ đồ mạch điện - Giải thích hoạt động của sơ đồ Với dụng cụ tùy ý chọn Bài 6 (3 điểm) Một trạm phát điện có công suất 100kW và... nhiệt: Q1 = Q2 18240 = 117000m3 + 29900m4 ⇔ 18,24 = 117 m3 + 29,9m4 (2) Thế (1) vào (2): 18,24 = 117(0,3 − m4 ) + 29,9m4 ⇒ m4 = 0,19kg ⇒ m3 = 0,3 − 0,19 = 0,11kg Vậy khối lượng của nhôm là 0,19kg, của thi c là 0,11kg Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ Cho R1 = 6Ω; R2 = R3 = 20Ω; R4 = 2Ω C A B a Tính điện trở của đoạn mạch K R1 khi K đóng và K mở b Khi khóa K đóng, cho U = 24V R2 tính cường độ dòng điện . N W N = = = PHÒNG GD&ĐT ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 201 3-2 014 - Môn thi VẬT LÝ - Ngày thi: 1 9-0 1-2 014. - Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Bài 1 (6 điểm) Cùng. 30 0 so với mặt phẳng nằm ngang. Giải - Dựng tia tới hợp với đường thẳng nằm ngang một góc 30 0 . - Dựng tia phản xạ hợp với mặt đưởng thẳng nằm ngang một góc 90 0 . - Dựng tia phân giác của góc. R Đ Đ P R P R = (1) - Khi mắc Đ 1 : P R = P - P Đ = 12 - 4,8 = 7,2W (2) Thay (2) vào (1): 1 1 7,2 2 4,8 3 Đ Đ R R R R = ⇒ = - Khi mắc đèn 2: P R = P - P Đ = 8 - 4,8 = 3,2W (3) Thay