Đề thi Học Sinh giỏi Vật Lý lớp 9 các trường (43)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (72.5 KB, 3 trang )

UBND Tỉnh thừa thiên Huế Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh
sở giáo dục và đào tạo Lớp 9 THCS năm học 2004-2005
Môn: Vật lý (Vòng 2)
Đề chính thức Thời gian: 120 phút (Không kể thời gian giao đề)
Bài 1: (5 điểm)
Người ta muốn làm một điện trở tiêu thụ một công suất 1000W khi hiệu điện thế ở hai đầu
dây là 100V. Tiết diện tròn của dây dẫn được định với điều kiện là hợp kim sắt-kền dùng để làm
dây chịu được một mật độ dòng điện lớn nhất là 5A mỗi milimet vuông. Tính đường kính, chiều
dài và khối lượng nhỏ nhất của dây cần dùng?
Biết rằng một dây sắt-kền tiết diện tròn đường kính 1 mm dài 1 km có điện trở 1000  và
khối lượng 6,36 kg.
Bài 2: (5 điểm)
Có 3 điện trở giá trị lần lượt bằng R; 2R; 3R mắc
nối tiếp với nhau vào hiệu điện thế U không đổi. Dùng
một vôn-kế (điện trở R
V
) để đo lần lượt hiệu điện thế
giữa 2 đầu điện trở R và 2R thì được các trị số U
1
= 40,6
V và U
2
= 72,5 V. Nếu mắc vôn-kế này vào 2 đầu điện
trở 3R thì vôn-kế này chỉ bao nhiêu?
Bài 3: (5 điểm)
Cho các sơ đồ mắc biến trở sau (hình a; b). Giá trị tối đa của biến trở và của điện trở đều
bằng R. Đối với mỗi sơ đồ, hãy khảo sát sự biến thiên của điện trở toàn mạch theo x (x là phần
điện trở nằm bên phải của biến trở). Vẽ các đường biểu diễn trên cùng một hệ toạ độ (trục tung :
điện trở toàn phần; trục hoành : x).
Bài 4: (5 điểm)
Có một hộp kín với 2 đầu dây dẫn ló ra ngoài, bên trong hộp có chứa ba điện trở loại 1;

2 và 3. Với một ắcquy 2V; một ampe-kế (giới hạn đo thích hợp) và các dây dẫn, hãy xác định
bằng thực nghiệm để tìm sơ đồ thực của mạch điện trong hộp.
_____________________
R
2 R
3 R
U
V
x
x
H×nh b
H×nh a
B
C
A
B
C
A
Hướng dẫn chấm
Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh
Lớp 9 THCS năm học 2004-2005
Môn: Vật lý (Vòng 2)
Bài 1:
a/ Đường kính của dâv (1 đ):
Cường độ dòng điện qua điện trở: I = P/U = 1000/100 = 10 (A) 0,5 đ
Mật độ cực đại của dòng điện là 5A/mm
2
nên tiết diện nhỏ nhất của dây:
S = 10/5 = 2 mm
2

. Gọi d là đường kính của dây:
S =
4
d
2

=> d =
 
4 4.2
1,6
3,14
S
mm

 
0,5 đ
b/ Chiều dài của dây (2 đ):
Điện trở của dây: R = U
2
/ P = 100
2
/ 1000 = 10 ( ) 0,5 đ
Đối với dây 10  : R =

l/S
Đối với dây 1000: R’ =

l’/S’ 0,5 đ
Lập tỷ số:
 

2
2
1
‘ ‘ 10
4
25,6
1,6
‘ ‘ ‘ 1000 1000
4
R l S l S l
l m
R S l l S




        
1,0 đ
c/ Khối lượng của dây (2 đ):
Gọi m, V và D là khối lượng, thể tích và khối lượng riêng của dây điện trở. Ta có:
2
2
‘S
S
‘R
R
‘S
S
‘S
S

‘R
R
‘S
S
‘l
l
‘S’l
Sl
‘V
V
D’V
DV
‘m
m

1,5 đ
Vậy m =
 
2
64 6360
412,8
100
g



0,5 đ
Bài 2:
Gọi I
1

là cường độ dòng điện trong mạch chính ở lần
đo thứ nhất. Ta có:
U = U
1
+ I
1
(2R + 3R) (1) 0.5 đ
Với I
1
=
V
11
R
U
R
U

. Thay vào (1):
U = U
1
+ (
V
11
R
U
R
U

)(2R + 3R)
U = 6U

1
+ 5U
1
V
R
R
(2) 1,0 đ
Làm tương tự với lần đo thứ hai: U = U
2
+ I
2
(R + 3R)
Với I
2
=
V
22
R
U
R2
U

=> U = 3U
2
+ 4U
2
V
R
R
(3) 1,0 đ

Với lần đo thứ ba: U = U
3
+ I
3
(R + 2R). Trong đó: I
3
=
V
33
R
U
R3
U

Thế vào ta được: U = 2U
3
+ 3U
3
V
R
R
(4) 0,5 đ
R
2
R
3
R
U
V
Từ (2) và (3) ta có: 6U

1
+ 5U
1
V
R
R
= 3U
2
+ 4U
2
V
R
R
0,5 đ
=>
V
R
R
=
3,0
87
1,26
U5U4
U3U6
12
21



(5) 0,5 đ

=> U = 304,5(V). Thay vào (4) => U
3
= 105 (V) 1,0 đ
Bài 3:
Gọi y
a
và y
b
lần lượt là điện trở toàn phần của mạch
điện trong sơ đồ hình a và hình b.
Ta có: y
a
=
x
R
1
R
xR
xR



(1) 1,0đ
và y
b
=
xx
R
1
x)xR(

x)xR(
2



(2) 1,0đ
Lập bảng giá trị sau: 1,5 đ
x 0 R/4 R/2 3R/4 R
y
a
0 R/5 R/3 3R/7 R/2
y
b
0 3R/16 R/4 3R/16 0
Bài 4:
Ba điện trở này có thể mắc với nhau theo các sơ đồ sau: (vẽ và tính R 4đ, mỗi sơ đồ đúng
cho 0,5 đ)
a) R
1
= 6 b) R
2
=11/3 c) R
3
=11/4 d) R
4
=11/5
e) R
5
=3/2 f) R
6

= 4/3 g) R
7
=5/6 h) R
8
=6/11
Mắc hộp kín vào mạch điện theo sơ đồ bên
Với U = 2V. Đọc số chỉ của A-kế là I.
=> R
n
= U/I = 2/I. So sánh giá trị của R
n
với giá trị ở các sơ đồ trên suy ra mạch
điện trong hộp. 1,0 đ
__________________________
Hộp kín
A
U =2V
y
R/2
R/4
6
4
2
-2
-4
-6
-5 5 10
0
R/2
R

x
§å thÞ 1,5 ®
2  và 3 . Với một ắcquy 2V ; một ampe-kế ( số lượng giới hạn đo thích hợp ) và những dây dẫn, hãy xác địnhbằng thực nghiệm để tìm sơ đồ thực của mạch điện trong hộp. _____________________2 R3 RH × nh bH × nh aHướng dẫn chấmKỳ thi chọn học viên giỏi tỉnhLớp 9 trung học cơ sở năm học 2004 – 2005M ôn : Vật lý ( Vòng 2 ) Bài 1 : a / Đường kính của dâv ( 1 đ ) : Cường độ dòng điện qua điện trở : I = P. / U = 1000 / 100 = 10 ( A ) 0,5 đMật độ cực lớn của dòng điện là 5A / mmnên tiết diện nhỏ nhất của dây : S = 10/5 = 2 mm. Gọi d là đường kính của dây : S ==> d =   4 4.21,63, 14 mm   0,5 đb / Chiều dài của dây ( 2 đ ) : Điện trở của dây : R = U / P. = 100 / 1000 = 10 (  ) 0,5 đĐối với dây 10  : R = l / SĐối với dây 1000  : R ‘ = l ‘ / S ‘ 0,5 đLập tỷ số :   ‘ ‘ 1025,61,6 ‘ ‘ ‘ 1000 1000R l S l S ll mR S l l S          1,0 đc / Khối lượng của dây ( 2 đ ) : Gọi m, V và D là khối lượng, thể tích và khối lượng riêng của dây điện trở. Ta có : ‘ S’R ‘ S’S ‘ R’S ‘ l’S ‘ lSl’VD ‘ VDV’m           1,5 đVậy m =   64 6360412,81000,5 đBài 2 : Gọi Ilà cường độ dòng điện trong mạch chính ở lầnđo thứ nhất. Ta có : U = U + I ( 2R + 3R ) ( 1 ) 0.5 đVới I11. Thay vào ( 1 ) : U = U + ( 11 ) ( 2R + 3R ) U = 6U + 5U ( 2 ) 1,0 đLàm tựa như với lần đo thứ hai : U = U + I ( R + 3R ) Với I22R2 => U = 3U + 4U ( 3 ) 1,0 đVới lần đo thứ ba : U = U + I ( R + 2R ). Trong đó : I33R3Thế vào ta được : U = 2U + 3U ( 4 ) 0,5 đTừ ( 2 ) và ( 3 ) ta có : 6U + 5U = 3U + 4U0, 5 đ => 3,0871,26 U5U4U3U61221   ( 5 ) 0,5 đ => U = 304,5 ( V ). Thay vào ( 4 ) => U = 105 ( V ) 1,0 đBài 3 : Gọi yvà ylần lượt là điện trở toàn phần của mạchđiện trong sơ đồ hình a và hình b. Ta có : yxRxR ( 1 ) 1,0 đvà yxxx ) xR ( x ) xR (      ( 2 ) 1,0 đLập bảng giá trị sau : 1,5 đx 0 R / 4 R / 2 3R / 4 R0 R / 5 R / 3 3R / 7 R / 20 3R / 16 R / 4 3R / 16 0B ài 4 : Ba điện trở này hoàn toàn có thể mắc với nhau theo những sơ đồ sau : ( vẽ và tính R 4 đ, mỗi sơ đồ đúngcho 0,5 đ ) a ) R = 6  b ) R = 11/3  c ) R = 11/4  d ) R = 11/5  e ) R = 3/2  f ) R = 4/3  g ) R = 5/6  h ) R = 6/11  Mắc hộp kín vào mạch điện theo sơ đồ bênVới U = 2V. Đọc số chỉ của A-kế là I. => R = U / I = 2 / I. So sánh giá trị của Rvới giá trị ở những sơ đồ trên suy ra mạchđiện trong hộp. 1,0 đ__________________________Hộp kínU = 2VR / 2R / 4-2-4 – 6-5 5 10R / 2 § å thÞ 1,5 ®

Source: https://baoduongdieuhoa24h.com
Category: Điện Tử