Tài liệu đề thi học sinh giỏi vật lí 9 có đáp án 10

Trêng THCS Yªn Ninh §Ò thi m«n: VËt LÝ 9 Thêi gian lµm bµi 150 phót. Hä vµ tªn ngêi ra ®Ò: TrÇn V¨n Hïng. C¸c thµnh viªn thÈm ®Þnh: 1)TrÞnh §øc Dòng 2) Ph¹m V¨n Thanh ®Ò thi C©u1: ( 6 ®iÓm) a) ( 2 ®iÓm) Cho hai bãng ®Ìn lo¹i 24V – 0,8A vµ 24V – 1,2A. M¾c nèi tiÕp hai bãng ®Ìn vµo hiÖu ®iÖn thÕ 48V. TÝnh cêng ®é dßng ®iÖn ch¹y qua hai ®Ìn vµ nªu nhËn xÐt vÒ ®é s¸ng cña mçi bãng ®Ìn. b) ( 4 ®iÓm ) Mét d©y dÉn ®ång chÊt, tiÕt diÖn ®Òu (2) ®îc uèn thµnh vßng trßn t©m O nh h×nh vÏ. §Æt vµo hai ®iÓm M, N mét hiÖu ®iÖn thÕ U. H·y so N s¸nh cêng ®é dßng ®iÖn ch¹y trong c¸c cung M1N O vµ M2N. (1) C©u 2: ( 6 ®iÓm) Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ. BiÕt R1 = 8  , R2 = 10  , R3 = 12  vµ R4 cã thÓ M C thay ®æi ®îc gi¸ trÞ. R1 R2 . HiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu ®o¹n m¹ch lµ UAB = 36V. a) §iÖn trë R4 ph¶i nhËn gi¸ trÞ bao nhiªu ®Ó cêng ®é dßng ®iÖn qua c¸c ®iÖn trë trong m¹ch ®Òu b»ng A . B R3 R4 nhau? . b) Cho R4 = 24  .T×m dßng ®iÖn qua c¸c ®iÖn trë vµ D tÝnh c¸c hiÖu ®iÖn thÕ: UAC , UAD, UDC. C©u 3: (6 ®iÓm ) Duøng moät beáp ñieän ñeå ñun moät aám nhoâm coù khoái löôïng 0,50 kg chöùa 2,5 lít nöôùc ôû nhieät ñoä ban ñaàu 20oC trong 30 phuùt. Sau ñoù ñem caân aám nöôùc thì thu ñöôïc khoái löôïng caû aám nöôùc laø 2,85kg. Cho khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc laø 1000kg/m3, nhieät dung rieâng cuûa nöôùc vaø nhoâm laàn löôït laø Cn = 4200 J/kg.K, CNh = 880 J/kg.K, nhieät hoùa hôi cuûa nöôùc laø L n = 2,3.106J/kg. Cho raèng aám toûa nhieät ra moâi tröôøng xung quanh laø khoâng ñaùng keå. a) Tính nhieät löôïng thu vaøo cuûa aám nöôùc. b) Cho hieäu suaát cuûa beáp laø 56,49% tính coâng suaát cuûa beáp. c) Phaûi ñoå theâm vaøo aám bao nhieâu lít nöôùc ôû 20 oC thì thu ñöôïc nöôùc coù nhieät ñoä 70oC. C©u 4: ( 2 ®iÓm ) Moät ñoaïn daây daãn laøm baèng hôïp kim Nicroâm coù chieàu daøi l, coù tieát dieän troøn ñöôøng kính 1,674mm vaø coù ñieän trôû laø 20  . Bieát ñieän trôû suaát cuûa Nicroâm laø:  = 1,1.10-6  .m. (Cho  = 3,14). Tính chieàu daøi l cuûa ñoaïn daây? híng dÉn chÊm C©u 1: a) §iÖn trë cña c¸c bãng ®Ìn: R1  U d 1 24 U 24  30(); R2  d 2  20(). I d1 0,8 I d 2 1,2 - Khi m¾c nèi tiÕp, ®iÖn trë t¬ng ®¬ng cña m¹ch: R12 = R1 + R2 = 30 + 20 = 50 (  ). (1®) (0,25®) - Cêng ®é dßng ®iÖn qua mçi ®Ìn: I  U 48  0,96( A). R12 50 (0,75®) Ta thÊy: I > I®1 nªn bãng ®Ìn 1 s¸ng qu¸ b×nh thêng vµ cã thÓ bÞ ch¸y. I < I®2 nªn bãng ®Ìn 2 s¸ng yÕu h¬n b×nh thêng. b) -Ta thÊy ®é dµi c¸c ®o¹n d©y dÉn M1N vµ M2N tu©n theo tØ lÖ (0,5®) - Nªn nÕu gäi R1 vµ R2 lµ ®iÖn trë cña c¸c ®o¹n t¬ng øng th× (0,5®) (0,5®) 1 3 . R1 1  . R2 3 (1®) - Khi ®Æt vµo hai ®iÓm M, N mét hiÖu ®iÖn thÕ U th× hai ®o¹n d©y dÉn trªn coi nh m¾c song song. (0,5®) khi ®ã cêng ®é dßng ®iÖn qua c¸c ®o¹n d©y tu©n theo tØ lÖ: I 2 R1 1   . I 1 R2 3 (1®) C©u 2: a) Muèn cêng ®é dßng ®iÖn qua c¸c ®iÖn trë trong m¹ch ®Òu b»ng nhau th×: R1 + R2 = R3 + R4 suy ra R4 = 6  . (1®) b) Dßng ®iÖn qua c¸c ®iÖn trë: I1 = I2 = I3 = I4 = U AB 36  2 A. . R1  R2 8  10 U AB 36  1 A . R3  R4 12  24 (1,25®) (1,25®) C¸c hiÖu ®iÖn thÕ: UAC = I1R1 = 2.8 = 16 (V); UAD = I3R3 = 1.12 = 12 (V); HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm D,C: UDC = UDA + UAC = - UAD + UAC = - 12 + 16 = 4 (V). (0,75®) (0,75®) (1®) C©u 3: C©u a) Ta coù Dn = 1000kg/m3  2,5 lít nöôùc (2,5 dm3) coù khoái löôïng b»ng 2,5 kg. Khoái löôïng aám nöôùc tröôùc khi ñun: m = 0,5 + 2,5 = 3kg. (0,5®) Sau khi ñun khoái löôïng coøn laïi lµ 2,85kg  coù m’ = 0,15kg nöôùc ñaõ bay hôi vaø nhieät ñoä cuoái cuøng cuûa aám nöôùc laø 100oC. (0,5ñ) Nhieät löôïng maø aám nöôùc thu vaøo:  Qthu = mn.Cn.  t + mnh.Cnh.  t + m’.L Qthu = Qn + Qnh + Qhôi  Qthu = 2,5.4200.80 + 0,5.880.80 + 0,15.2,3.10 6  Qthu = 1220200 (J) (1,5ñ) Caâu b) Nhieät löôïng maø beáp toûa ra: Qtoûa = Qthu .100 56,49 = 2160028 (J) (0,5ñ) Coâng suaát cuûa beáp: P = Qtoa 2160028 = = 1200 (W) 1800 t (1,25ñ) Caâu c) Goïi m laø khoái löôïng nöôùc ñoå theâm vaøo aám:  Nhieät löôïng thu vaøo cuûa nöôùc ñoå theâm: Qthu = m.Cn.(70 -20) (0,5ñ) o Aám coù khoái löôïng 0,5 kg chöùa 2,35 kg nöôùc ôû 100 C toûa nhieät: Qtoûa = 0,5.880.(100 – 70) + 2,35.4200.(100 – 70) = 309300(J) (0,5ñ) Maø theo p/t caân baèng nhieät: Qthu = Qtoûa  m.4200.50 = 309300(J) 309300 m= = 1,47 (kg) 4200.50 (0,5ñ) VËy sè lÝt níc cÇn ®æ thªm laø 1,47 lít C©u 4: ( 2 ®iÓm) Ta coù: 1,674 mm = 1,674.10-3 m. d   2 Tieát dieän daây: S =  2  .  =  1,674.10  2  (0,5®) 3    2 .3,14 = 2,2.10-6 m2 (0,75ñ) Ta laïi coù : R = (0,75ñ)  l S  l R.S  = (0,25ñ) 20.2,2.10  6 1,1.10  6 =40 m