ĐỀ THI HSG VẬT LÝ ĐẦM DƠI 11-12

PHÒNG GD&ĐT ĐẦM DƠI ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN
NĂM HỌC 2011-2012
MÔN VẬT LÝ LỚP 9
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian phát đề)

Bài 1 (3 điểm)
Hai bến xe cách nhau 60km; cứ 15 phút lại có hai ôtô đồng thời ra khỏi bến để chạy về phía bên kia với vận tốc không đổi 40km/h. Hỏi
a). Mỗi ô tô trên đường đi của mình gặp bao nhiêu ô tô chuyển động ngược chiều?
b). Để đảm bảo hoạt động của bến xe theo kế hoạch trên thì cần ít nhất bao nhiêu ô tô?
Giải

Bài 2 (3 điểm)
Một quả cầu đặc được treo vào một lực kế, trong không khí lực kế chỉ 10N. Nhúng quả cầu ngập vào trong nước thì lực kế chỉ 8N.
Tính thể tích và trọng lượng riêng của quả cầu. Cho biết trọng lượng riêng của nước là 10 000N/m3.
Giải
Ta có :

Khi nhúng ngập quả cầu vào nước :

Thể tích của quả cầu :

Trọng lượng riêng của quả cầu :

Bài 3 (4 điểm)
Người ta thả một miếng sắt có khối lượng 500g ở 1200C vào nhiệt lượng kế chưa 500g nước ở 300C. Biết nhiệt lượng kế làm bằng nhôm và có khối lượng 40g.
a). Tính nhiệt độ của nước và miếng sắt khi có cân bằng nhiệt. Bỏ qua mất mát nhiệt với môi trường xung quanh ; biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, của nhôm là 880J/kg.K, của sắt là 460J/kg.K.
b). Người ta dùng nhiệt kế để đo nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế, thì thấy nhiệt kế chỉ 350C. Hãy giải thích hiện tượng này ?
Giải
Cho biết :



a). Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.
Nhiệt lượng miếng sắt truyền cho nước và nhiệt lượng kế :

(1)
Nhiệt lượng mà nước và nhiệt lượng kế hấp thụ vào :



(2)
Từ (1) (2) ta có phương trình cân bằng nhiệt :


b). Do có một phần nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh cho nên trên thực tế nhiệt độ của nước và nhiệt lượng kế khi cân bằng sẽ không đạt đến 38,80C mà chỉ có 350C như số chỉ của nhiệt kế.
Bài 4 (4 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ,
R1 = 4


không đổi ; bỏ qua điện trở của ampe
kế A.
a). Tính điện trở của đoạn mạch ;
cho biết số chỉ của ampe kế.
b). Tính công suất điện của đoạn mạch.
Giải

Do B và D có cùng điện thế nên ta chập B,D lại và vẽ lại mạch thì ta được sơ đồ như hình vẽ.









a). Ta có :

Suy ra :

Cường độ dòng điện qua mạch chính :

Hiệu điện thế đặt lên ampe kế :

Dòng điện qua ampe kế :

b). Công suất của đoạn mạch :


Bài 5 (3 điểm)
Hãy thiết kế một mạch điện báo tín hiệu khi cầu chì của đoạn mạch bị đứt.
- Vẽ sơ đồ mạch điện.
- Giải thích hoạt động của sơ đồ.
Với dụng cụ tùy ý chọn.
Giải













Giải thích :
- Khi cầu chì chưa đứt thì mạch 1 có dòng điện chạy qua nam châm điện và miếng sắt bị nam châm hút lên phía trên.
- Vì lý do nào đó cầu chì bị đứt thì nam châm mất hết từ tính và miếng sắt rơi xuống mạch 2 làm đòng kín hai tiếp điểm. Khi đó mạch 1 kín mạch và chuông điện sẽ reo lên báo hiệu cho chúng ta biết mạch 1 đã bị hở.
Bài 6 (3 điểm)
Một trạm phát điện có công suất 100kW và có hiệu điện thế 1000V. Điện trở của đường dây tải điện 5
.
a). Tính công suất hao phí trên đường dây tải điện.
b). Muốn giảm hao phí trên đường dây tải điện xuống 100 lần thì dùng biện pháp nào ? Giải thích ?
Giải
a). Công suất hao phí trên đường dây tải điện :


b) Ta có
. Để hao phí giảm 100 lần thì ta chọn cách dùng máy biến thế tăng hiệu điện thế hai đầu dây tải điện U2 lên 100 lần, hay tăng
lần.
Tuy nhiên ta cũng có thể tăng tiết diện của dây để giảm điện trở xuống 100 lần. Nhưng cách này hiệu quả kinh tế không cao và không khả thi.