Đề thi chọn Học sinh giỏi lớp 9_Vật Lý 9

KÌ THI CHỌN HSG VÒNG HUYỆN
NĂM HỌC 2011 – 2012
MÔN: VẬT LÝ 9
THỜI GIAN: 120’
Câu 1(5đ)
Tại sao khi lặn sâu , người thợ lặn phải mặc áo lặn chịu được áp suất lớn và các nhà du hành vũ trụ đi ra khoảng không vũ trụ phải mặc bộ áo giáp?
Câu 2 (5đ)
Cho mạch điện như hình vẽ







R1 = 35( ; R2 = 55( ; R3 = 20( ; Rx có thể thay thế được cường độ dòng điện qua R2 là 0,5A
a) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu AB và cường độ dòng điện đi qua các điện trở và mạch chính khi Rx = 15( ?
b) Xác định Rx để cường độ dòng điện qua các điện trở là như nhau?
Câu 3 (5đ)
Một chiếc ôtô có trọng lượng P=5000N chạy trên đoạn đường nằm ngang S1 = 3km với vận tốc trung bình v = 15m/s. Khi vượt một cái dốc dài S2 = 600m và cao h = 80m thì ô tô phải mất một thời gian là t2 = 92s. Cho biết cong mà ô tô sinh ra trong 2 trường hợp là như nhau và mặt cả của mặt đường có độ lớn Fc=100N. Hỏi trong 2 trường hợp đó lúc nào thì ô tô sinh ra công suất trung bình lớn hơn.
Câu 4 (5đ)
Trên một điện trở dùng để đun nước có ghi 220V – 500W. Cắm điện trở vào nguồn điện vào nguồn điện 220V và nhúng nó vào một nhiệt lượng kế chứa 5 lít nước ở 150C. Hỏi sau 1 giờ nhiệt độ của nước tăng lên bao nhiêu? Cho biết nhiệt lượng kế làm bằng đồng có khối lượng 100g, nhiệt dung riêng của nước là 4200J/Kg.K, đồng 380J/Kg.K

ĐÁP ÁN
Câu 1: (5 đ)
Khi lặn càng sâu người thợ lăn chịu áp suất của nước tác dụng lên cơ thể càng lớn( p=d.h) nên gây cảm giác tức ngực. (2,5 đ)
Khoảng không vũ trụ không có không khí, áp suất bên ngoài khoảng không rất nhỏ so với áp suất bên trong cơ thể. Vì vậy những nơi da non dễ bị rách, phải mặc bộ áo giáp để bảo vệ cơ thể (2,5 đ)
Câu 2: (5 đ)
(2,5 đ)
Khi Rx = 15(
I1 = I2 = I12 = 0,5A
UAB = U3x = U12 = I12.R12 = I12 (R1 + R2)
= 0,5 (35 +55) = 45V
I3 = Ix = U3x/R3x = 45/(15+30) = 1A
=> IAB = I12 + I3x = 1 + 0,5 = 1,5A
b) (2,5 đ) Để cường độ dòng điện qua các điện trở như nhau thì điện trở của hai mạch sẽ phài bằng nhau.
Rx + R3 = R1 + R2 => Rx = 35 + 55 -30 = 60(
Câu 3: (5 đ)
Thời gian mà ô tô chạy trên đoạn đường nằm ngang là:
T1 = s1/v = 4600/20 = 230s
Công suất trung bình mà ô tô sinh ra trên đoạn đường nằm ngang và khi lên dốc:
P1 = A/t1 P2 = A/t2
Trong đó A là công sinh ra trên s1 , s2
A =A1 + A2
A1 = P.h = 5000.80 = 400000J
Ac = Fc.s2 = 100 . 600 =60000J
Vậy A = 460000J
P1 = A1/t1 = 460000/230 = 2000W
P2 = A/t2 = 460000/92 = 5000W
P2 > P1: ô tô khi chạy trên đường dốc sinh ra công lớn hơn khi chạy trên đoạn nằm ngang.
Câu 4 : ( 5 đ)
Điện trở có giá trị R = U2/P = 2202/500 = 96,8(
Công suất tiêu thụ của điện trở khi cắm vào nguồn điện 220V
P = U’2/R = 2002/96,8 = 413W
Nhiệt lượng tỏa ra của điện trở
Q = P.t = 413 .3600 = 1486800J
Nhiệt lượng thu vào của nước
Qn = cn.mn(t – 15) = 4200.5(t-15)
= 21000(t – 15)
Nhiệt lượng thu vào của đồng
Qđ = cđ.mđ(t – 15) = 380. 0,1(t – 15) = 38(t-15)
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Qtỏa = Qthu
Thay giá trị t = 860C