Bài 29. Thực hành: Chế tạo nam châm vĩnh cửu, nghiệm lại từ tính của ống dây có dòng điện

PHÒNG GD&ĐT THANH OAI
TRƯỜNG THCS
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9
Năm học 2014-2015.
Thời gian: 150 phút.

Câu 1:5 điểm
Một bếp dầu đun 1 lít nước đựng trong ấm nhôm khối lượng 300g thì sau 10 phút nước sôi. Nếu dung bếp trên và ấm trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi? Cho nhiệt dung riêng của nước và nhôm là 4200J/kg.K, 880J/kg.K. Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn và tỉ lệ với thời gian đun nuớc.
Câu 2:6 điểm
Cho mạch điện như hình vẽ:



a, Xác định Rx để điện trở toàn mạch MN không phụ thuộc vào số ô cơ bản.
b,Rx thỏa mãn điều kiện trên, hãy xác định các giá trị nguyên của R1 và R2 để điện trở toàn mạch là R=n (n là số nguyên).
Áp dụng: n=1, n=2.
Câu 3:6 điểm
Dùng bếp điện để đun nước trong ấm. Nếu nối bếp với hiệu điện thế 144V thì 10 phút nước sôi. Nếu nối bếp với hiệu điện thế 120V thì 18 phút nước sôi. Nếu nối bếp với hiệu điện thế 96 V thì bao lâu nước sôi? Biết rằng nhiệt lượng hao phí trong khi đun tỉ lệ với thời gn đun nước.
Câu 4:3 điểm
Một miếng thép có một lỗ hổng ở bên trong, Dùng lực kế đo trọng lượng của miếng thép trong không khí thấy lực kế chỉ 370 N. Nhúng miếng thép vào nước thấy lực kế chỉ 320N. hãy xác định thể tích của lỗ hổng. Trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3 của thép là 78000N/m3.


PHÒNG GD&ĐT THANH OAI
TRƯỜNG THCS CAO DƯƠNG
HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9
Năm học 2014-2015.
Môn thi: Vật lý

Câu 1:
Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lượng cần cung cấp cho nước và cho ấm nhôm trong hai lần đun.
Q1= (m1C1+m2C2).∆t
Q2= (2m1C1+m2C2).∆t
Mặt khác do nhiệt tỏa ra một cách đều đặn và tỉ lệ với thời gian đun nước với hệ số tỉ lệ k.
Nên Q1= k.t1 và Q2= k.t2
Từ đó suy ra:
k.t1=(m1C1+m2C2).∆t (1)
k.t2=(2m1C1+m2C2).∆t (2)
Giải hệ (1), (2): ta được: t2=19,4 phút.
Câu 2:
a, Để không phụ thuộc vào số ô cơ bản thì điện trở của toàn mạch là R phải bằng điện trở ô cuối cùng và phải bằng Rx. Ta có: R = RX =

Giải ra:
(1)
b, Để R=Rx=n thì từ (1) ta có:
R22+4R1R2=(R2+2n)2
R22+4R1R2= R22+4nR2+4n2
R1= n+n2/R2
Áp dụng với n=1 ta có: R2=1Ω, R1=2Ω
Áp dụng với n=2, ta có: R2=1Ω, R1=6Ω
R2=2Ω, R1=4Ω
R2=4Ω, R1=3Ω
Câu 3:
Gọi hệ số hao phí nhiệt tỉ lệ với thời gian là: α
Nhiệt lượng cần cung cấp để đung sôi ấm nước là: Q và điện trở của bếp là: R
Công của dòng điện khi mắc bếp vào U1= 144V là:
, và đun mất thời gian t1=10’ thì nhiệt lượng hao phí là: t1.α
Ta có: Q=
(1)
Tương tự ta có: Q=
(2)
Q=
(3)
Từ (1) và (2) ta có:

Thay U1=144V, U2=120, t1=10’, t2=18’. Ta được: Rα=6480
Từ (1) và(3) ta có:

Thay U1=144V,U3=96V, t1=10’, Rα=6480. Ta được: t3=52,1 phút.
Câu 4:
Gọi P1 là số đo của lực kế ngoài không khí, P2 là số đo của lực kế trong nước.
Gọi V là thể tích của vật, V1 là thể tích phần đặc của vật, V2 là thể tích phần rỗng của vật.
Lực đẩy Ácsimét do nước tác dụng lên miếng thép:
F= P1 - P2 = dnV
=>

Ta có:

Thay P1=370N, P2=320N, dn=10000N/m3, dt=78000N/m3
Ta được V2 = 0,00026 m3.

Cao Dương ngày 15/10/2014
Xác nhận của