Tài liệu đề thi học sinh giỏi vật lí 9 có đáp án 6

Trêng THCS §Þnh TiÕn M«n vËt lý 9 Ngêi ra ®Ò: Lª Minh TuÊn Ngêi thÈm ®Þnh: Tr¬ng V¨n Hëng §Ò bµi: C©u 1. ( 4 ®iÓm) Ph¸t biÓu, viÕt biÓu thøc cña ®Þnh luËt Jun- Len X¬. ý nghÜa vµ ®¬n vÞ c¸c ®¹i lîng cã trong c«ng thøc?. C©u 2: ( 4 ®iÓm) a, . H·y tr×nh bµy ph¬ng ¸n x¸c ®Þnh ®iÖn trë cña mét vËt dÉn b»ng c¸c dông cô sau: 1 nguån ®iÖn ; 1 ampe kÕ ; 1 ®iÖn trë R =50  ; 1 vËt dÉn cha biÕt ®iÖn trë X, c¸c d©y ®iÖn (R’A  0) b, . Muèn ®o c«ng suÊt tiªu thô cña mét bãng ®Ìn ta cÇn ph¶i cã nh÷ng dông cô g×? H·y nªu c¸c bíc ®Ó ®o c«ng suèt tiªu thô cña bãng ®Ìn ®ã? C©u 3 ( 2 ®iÓm) H·y tr×nh bµy sù hiÓu biÕt cña em vÒ c¸c c©u sau: VËn tèc cña « t« lµ 36km/h. NhiÖt dung riªng cña níc lµ 4200J/ kg.k N¨ng suÊt táa nhiÖt cña cñi kh« lµ 10.106J/kg §1 - §iÖn trë suÊt cña ®ång lµ 1,6.10 §2 K X C©u 4: (4 ®iÓm) Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ trªn gåm hai bãng ®Ìn §1: 6V- 3w vµ §2 : 6v- 6w , biÕn trë Rx ®îc m¾c vµo hiÖu ®iÖn thÕ U kh«ng ®æi. a) TÝnh ®iÖn trë vµ cêng ®é dßng ®iÖn ®Þnh møc cña mçi ®Ìn. b)K më ®Ìn 1 s¸ng b×nh thêng x¸c ®Þnh hiÖu ®iÖn thÕ U vµ c«ng xuÊt tiªu thô cña ®Ìn 2. c) K ®ãng :1) §é s¸ng cña ®Ìn 2 thay ®æi nh thÕ nµo so víi tríc? gi¶i thÝch? 2) §iÒu chØnh biÕn trë Rx ®Ó ®Ìn 2 s¸ng b×nh thêng tÝnh trÞ sè Rx khi ®ã C©u 5: (4 ®iÓm) Hai g¬ng ph¼ng G1 vµ G2 ®Æt quay mÆt ph¶n x¹ vµo nhau vµ t¹o víi nhau mét gãc  < 900 ( nh h×nh vÏ ). Mét tia s¸ng song song víi g¬ng thø hai ®Õn g¬ng thø nhÊt vµ ph¶n x¹ lªn g¬ng thø hai. X¸c ®Þnh gãc  ®Ó tia ph¶n x¹ quay trë l¹i ®óng ®êng truyÒn ban ®Çu khi: a, ChØ ph¶n x¹ trªn mçi g¬ng mét lÇn b, Ph¶n x¹ trªn g¬ng thø nhÊt 2 lÇn vµ g¬ng thø hai 1 lÇn. I G1 G2 C©u6( 4®) Mét thau nh«m cã khèi lîng 0,5 kg ®ùng 2 kg níc ë 20 0C a, Th¶ vµo thau níc mét thái ®ångcã khèi lîng 200g lÊy ë lß ra . Níc nãng ®Õn 21,20C T×m nhiÖt ®é bÕp lß? BiÕt nhiÖt dung diªng cña nh«m , níc , ®ång lÇn lîc lµ : C1 =880 J/kg.®é ; C2 =4200 J/kg.®é ; C3 =380 J/kg.®é .Bá qua sù to¶ nhiÖt ra m«I trêng b, thùc ra trong trêng hîp nµy, nhiÖt lîng to¶ ra m«I trêng lµ 10% nhiÖt lîng cung cÊp cho thau TÝnh nhiÖt ®é thùc sù cña bÕp lß. Híng dÉn chÊm C©u C©u 1 (4 đ) Néi dung kiÕn thøc vµ ph©n phèi cho ®iÓm Cho ®iÓm Ph¸t biÓu ®Þnh luËt Jun –Len X¬ BiÓu thøc: Q = I2Rt ( Jun) Hay Q = 0,24 I2Rt ( calo) Trong ®ã: - Q nhiÖt lîng, ®¬n vÞ Jun hoÆc calo I cêng ®é dßng ®iÖn, ®¬n vÞ Am pe. kÝ hiÖu: A R : §iÖn trë , ®¬n vÞ «m. kÝ hiÖu T thêi gia dßng ®iÖn ch¹y qua. §¬n vÞ gi©y. KÝ hiÖu: s - 2® 0.5 ® 0.5 ® 0,25 0,25 0,25 0,25® a, - M¾c s¬ ®å ®óng mçi h×nh - Tõ 2 s¬ ®å ®o ®îc cêng ®é dßng ®iÖn qua X vµ R lµ I vµ I'. 0.5 ® 1® X A R K U 0.25 ® 0.25 ® - V× RA  0 nªn hiÖu ®iÖn thÕ ë 2 ®Çu m¹ch h×nh a lµ U=IX cßn h×nh b lµ U=I'R sÏ b»ng nhau nªn IX=I'R C©u 2 ( 4 ®) a, R A I R => X= I A X b, K U b, + Dông cô: Nguån ®iÖn, bãng ®Ìn, am pe kÕ, v«n kÕ, d©y dÉn, kho¸ K X + S¬ ®å m¹ch ®iÖn V + + A K + C¸c bíc tiÕn hµnh: + - M¾c m¹ch ®iÖn theo s¬ ®å trªn - Ghi gi¸ trÞ cña am pe kÕ vµ v«n kÕ cho ta c¸c gi¸ trÞ I § vµ U§. - TÝnh c«ng mÊt cña ®Ìn theo c«ng thøc P§ = U§ x I§ C©u 3 2® Gi¶i thÝch ®óng c¸c ý nghÜa: 1 giê « t« ®ã ®i ®îc 36km 1 kg níc nãng thªm 10c cÇn mét nhiÖt lîng 4200J 1kg cñi kh« bÞ ®èt ch¸t hoµn toµn th× táa ra mét nhiÖt lîng 10.10 6 J Mét d©y ®ång h×nh trô dµi 1m, tiÕt diÖn 1m 2 cã ®iÖn trë lµ 1,6*10 8 «m 0.25 ® 0.5 ® 0.5 ® 0.5 ® 0.5 ® 0.25 ® 0.25 ® 0.5 ® 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 C©u 4 4® 2 2 a) §iÖn trë §1: R1 = U1  6 12() ; P1 §2: R2= 3 I1 = U 22 6 2  6(). ; I2 = P2 6 U R U 6  0,5( ) . R1 12  6 6 =1 (  ). b) K më: - khi ®ã m¹ch gåm §1 nèi tiÕp §2. V× §1 s¸ng b×nh thêng nªn I2 =I1= 0,5(A); U1 = 6(v) VËy U2= R2. I2= 6. 0,5 = 3 (v)  U=U1 + U2 = 6+3 = 9(v). P2= U2 . I2 = 3.0,5 = 1,5(w). c) K ®ãng: Khi ®ã m¹ch gåm cã §2 nèi tiÕp ( §1//Rx) 1)Ta ®i so s¸nh ®iÖn trë t¬ng trong 2 trêng hîp: -Khi K më: Rt® = R1+R2. K ®ãng: Rt®’= R2  R1Rx Rx  R1 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 => R2  R1 Rx Rx R2  R1 .  R2  R1 R1  Rx R1  Rx (v× R 1 . 0,25 Rx  R1 ) => Rt®’< R1  Rx 0,25 Rt® Do ®ã cêng ®é dßng ®iÖn trong m¹ch khi K ®ãng lín h¬n cêng ®é 0,25 dßng ®iÖn khi K më. VËy ®Ìn: 2 s¸ng h¬n 2) Khi ®Ìn 2 s¸ng b×nh thêng ta cã: I = I2 = 1  0,5 Ux = U- U2 = 9 - 6 = 3(v) R1,x= U x  3 3() I 1 R R 12.R x 3 Rx=4(  ) Tacã: x. 1 3  R x  R1 12  R x C©u 5 2 ®iÓm a, §Ó tia s¸ng quay trë l¹i theo ®óng ®êng truyÒn vµo sau 1lÇn ph¶n x¹ lªn mçi g¬ng th×: 0,5 0,25 0,25 IJ  (G2 ) Mµ I1 = I2 vµ I1 = ¤ =  => I2 =  => Tam gi¸c OIJ vu«ng c©n t¹i J =>  = 450 b, §Ó tia s¸ng quay trë l¹i theo ®óng ®êng truyÒn vµo sau 2 lÇn ph¶n x¹ lªn g¬ng 1 vµ 1 lÇn ph¶n x¹ lªn g¬ng 2 th×: 0,25 0,25 0,25 0,25 J K (G1 ) XÐt tam gi¸c IJK vu«ng t¹i K ta cã J + I2 = 900 Mµ I1= I2 =  ; J = 2 J1 => 2 J1 +  = 900 Mµ J1 = ¤ =  => 3  = 900 =>  = 300 0,25 0,25 C©u 6 4® a, Gäi toc lµ nhiÖt ®é cña bÕp lß, còng lµ nhiÖt ®é ban ®Çu c¶u thái ®ång NhiÖt lîng thau nh«m nhËn ®îc lµ: Q1 = m1c1( t2 _- t1) víi m1 lµ khèi lîng cña thau nh«m NhiÖt lîng níc nhËn ®îc lµ: Q2 = m2c2(t2-t1) víi m2 lµ khèi lîng cña níc 0,25 0,25 0,25 0,25 NhiÖt lîng khèi ®ång to¶ ra lµ: Q3 = m3c3(t - t2) víi m3 lµ khèi lîng cña ®ång Ph¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt cã d¹ng Q3 = Q1+ Q2 m3c3(t - t2) = (m1c1+m2c2) (t2-t1)  m1 c1  m 2 c 2  t 2  t 1   m 3 c 3 t 3 t= t= m3 c3  0.5.880  2.4200 21.2  20  0.2.380.21.2 160.8 o C 0.2.380 b) Thùc tÕ do cã sù to¶ nhiÖt ra m«i trêng nªn ph¬ng trinh c©n b»ng cã d¹ng: Q3- 10%(Q1+Q2) =Q1+Q2 Q3= 1,1 (Q1+Q2) Hay m3c3(t'-t2) = 1,1 (m1c1+m2c2)(t2-t1)  t' = 1,2  0.5.880  2.4200 21.2  0.2.380 20   21.2 174.74 o C 0,5 0,25 0,25 0,5