Bài tập Vật lí lớp 9 Giữa học kì 1 có đáp án

(1)

ĐỀ SỐ 1

Phần I: Trắc nghiệm khách quan (4 điểm): Chọn câu trả lời đúng nhất Câu 1: Hệ thức của định luật Ôm là

A. I = U.R.

B. U

I R .

C. R = U.I.

D. U = I.R.

Câu 2: Trên bóng đèn có ghi 6V – 3W. Khi đèn sáng bình thường thì dòng điện chạy qua đèn có cường độ là:

A. 0,5 A.

B. 2 A.

C. 18 A.

D. 1,5 A.

Câu 3: Biết điện trở suất của nhôm là 2,8.10^-8Ω.m, của vonfam là 5,5.10^-8Ω.m, của sắt là 12,0.10^-8Ω.m. Sự so sánh nào dưới đây là đúng ?

A. Sắt dẫn điện điện tốt hơn vonfam và vonfam dẫn điện tốt hơn nhôm.

B. Vonfam dẫn điện tốt hơn sắt và sắt dẫn điện tốt hơn nhôm.

C. Nhôm dẫn điện tốt hơn vonfam và vonfam dẫn điện tốt hơn sắt.

D. Nhôm dẫn điện tốt hơn sắt và sắt dẫn điện tốt hơn vonfam.

Câu 4: Ba điện trở có các giá trị là 10 , 20 , 30 . Có bao nhiêu cách mắc các điện trở này vào mạch có hiệu điện thế 12V để dòng điện trong mạch có cường độ 0,4 A?

A. Chỉ có 1 cách mắc.

B. Có 2 cách mắc.

C. Có 3 cách mắc.

D. Không thể mắc được.

Câu 5: Ký hiệu đơn vị đo công của dòng điện là A. J.

B. kW.

C. W.

D. V.

Câu 6: Điện trở R1 = 6 , R2 = 9 , R3 = 15  chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất tương ứng là I1 = 5 A, I2 = 2 A, I3 = 3 A. Hỏi có thể đặt một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu vào hai đầu đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc nối tiếp với nhau ?

A. 45 V.

B. 60 V.

C. 93 V.

D. 150 V.

Câu 7: Một bếp điện hoạt động liên tục trong 2 giờ ở hiệu điện thế 220V. Khi đó số chỉ của công tơ điện tăng thêm 1,5 số. Công suất của bếp điện là

A. 150 kW.

B. 75 kW.

(2)

C. 750 W.

D. 150 W.

Câu 8: Cho 100 điện trở có giá trị lần lượt là các số tự nhiên từ 1 đến 100 ghép nối tiếp với nhau. Điện trở tương đương Rtđ của đoạn mạch gồm 100 điện trở trên là

A. 5050 .

B. 10100 .

C. 2525 .

D. 3787 .

Phần II: Tự luận (6 điểm)

Câu 1 (4đ): Giữa hai điểm A, B có hiệu điện thế không đổi U = 12 V, người ta mắc nối tiếp điện trở R1 = 25 và một biến trở có điện trở lớn nhất R2 = 15.

a) Khi R2 = 15. Tính điện trở tương đương của mạch và cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở khi đó.

b) Biến trở R2 là một dây dẫn đồng chất có tiết diện S = 0,06 mm² và có điện trở suất ρ = 0,5.10^-6m. Hãy tính chiều dài của dây dẫn quấn biến trở.

c) Mắc thêm một bóng đèn Đ (6V - 3W) song song với điện trở R1 trong mạch trên. Điều chỉnh biến trở để đèn sáng bình thường. Tính điện trở của biến trở khi đó.

Câu 2 (2đ): Một bếp điện hoạt động bình thường có điện trở R = 80 Ω và cường độ dòng điện qua bếp khi đó là I = 2,5 A.

a) Dùng bếp điện trên để đun sôi 1,5 ℓ nước có nhiệt độ ban đầu là 25^o C thì thời gian đun nước là 20 phút. Coi rằng nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước là có ích, tính hiệu suất của bếp. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4200 J/kg.K.

b) Mỗi ngày sử dụng bếp điện này 3 giờ. Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bếp điện đó trong 30 ngày, nếu giá 1 kWh là 700 đồng.

ĐÁP ÁN CHI TIẾT ĐỀ SỐ 1 I. TRẮC NGHIỆM (4 điểm)

Câu 1: Chọn B.

Câu 2: Chọn A.

Ta có: P = U.I => I = P /U = 3/6 = 0,5 A.

Câu 3: Chọn D.

Câu 4: Chọn C.

Điện trở của đoạn mạch là: Rtđ = U 12

I  0, 4  30

=> Có 3 cách mắc các điện trở đó vào mạch:

Cách1: Chỉ mắc điện trở R = 30Ω trong đoạn mạch

Cách 2: Mắc hai điện trở R = 10Ω và R = 20Ω nối tiếp nhau trong đoạn mạch.

Cách 3: Mắc ba điện trở R = 10Ω nối tiếp nhau.

(3)

Ba điện trở mắc nối tiếp với nhau nên I = I1 = I2 = I3 = 2 A (lấy giá trị nhỏ nhất vì nếu lấy giá trị lớn hơn thì điện trở bị hỏng).

Theo định luật Ôm, hiệu điện thế lớn nhất có thể đặt vào hai đầu đoạn mạch là:

U = I.R = I.(R1 + R2 + R3) = 2.(6 + 9 + 15) = 60 V.

Câu 7: Chọn C.

Đổi 2 giờ = 2 h = 2.3600 s = 7200 s

Lượng điện năng mà bếp điện sử dụng là: A = 1,5 kWh = 1,5.1000.3600 = 5,4.10⁶ J Công suất của bếp điện: P = A/t = 5,4.10⁶/7200 = 750 W.

Ta có: Rtđ = R1 + R2 + R3 + …+ R100 = 1 + 2 + 3 + …+ 100



^{100 1 .100}



2 5050

   

PHẦN II: TỰ LUẬN (6 ĐIỂM) Câu 1 (4đ):

Lời giải

a) Điện trở tương đương của mạch là: Rtđ = R1 + R2 = 40. Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở là:

I =

1 2

U 12

R R  25 15 0,3A

 

b) Đổi S = 0,06 mm² = 0,06.10^-6 m² Công thức tính điện trở:

6 6

15.0,06

l R.S m

R .10 1

l 0,5 ,

. 8

0

S 1



      



c) Cường độ dòng điện định mức của đèn: I đm = P U = 3

6 = 0,5 A Vì đèn sáng bình thường nên hiệu điện thế giữa hai đầu R1 là 6 V.

Vậy hiệu điện thế hai đầu biến trở là: Ub = U - Uđ = 12 - 6 = 6 V.

Cường điện dòng điện chạy qua R1 là: I1 = 6/25 = 0,24 A.

Cường điện dòng điện chạy qua biến trở là: Ib = I1 + Iđm = 0,74 A.

Vậy điện trở biến trở khi đó là: _b ^b

b

U 6

R I 0 1

, 74 8, 2

  Câu 2 (2đ):

Tóm tắt Bếp đun có R = 80 Ω; I = 2,5 A.

a) V = 1,5 lít ↔ m = 1,5 kg; t0o = 25 ôC, nước sôi: tô = 100 ôC, c = 4200 J/kg.K, t = 20 phút = 1200 s; Hiệu suất H = ?

b) t = 3.30 = 90 h; 700đ/kWh; tiền = ?đồng Giải a) Nhiệt lượng do bếp tỏa ra trong 1 giây là:

Q = R.I².t1 = 80.(2,5)².1 = 500 J b) Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước là:

(4)

Qích = Qi = m.c.t =1,5.4200.(100^o - 25^o) = 472500 J Nhiệt lượng do bếp tỏa ra là:

Qtp = R.I².t = 80.(2,5)².1200 = 600000 J Hiệu suất của bếp là:

i tp

Q 472500

H .100% .100% 78,75%

Q 600000

  

c) Điện năng sử dụng trong 30 ngày là:

A = P.t = I².R.t = (2,5)² .80.90 h = 45000 Wh = 45 kWh Tiền điện phải trả là:

Tiền = 700.45 = 31500 đồng.

ĐỀ SỐ 2

Phần I: Trắc nghiệm khách quan (3 điểm): Chọn câu trả lời đúng nhất Câu 1: Điện trở của dây dẫn không phụ thuộc vào yếu tố nào dưới đây?

A. Vật liệu làm dây dẫn.

B. Khối lượng của dây dẫn.

C. Chiều dài của dây dẫn.

D. Tiết diện của dây dẫn.

Câu 2: Đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu của một biến trở R thì cường độ dòng điện chạy qua là I. Công thức nào dưới đây không phải là công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn trong thời gian t?

A. U.I Q t . B. Q = U.I.t.

C.

U t2

Q R . D. QI Rt² .

Câu 3: Một dây dẫn có dạng hình trụ, tiết diện dều được làm bằng nhôm. Ban đầu dây có điện trở là 12 . Khi dây được gấp làm đôi thì điện trở của nó khi đó là:

A. 3 . B. 6. C. 12. D. 24.

Câu 4: Một bóng đèn có ghi 220V – 40W. Bóng đèn sáng bình thường trong 30 phút thì tiêu thụ lượng điện năng:

A. 72000 J.

B. 1200 J.

C. 8800 J.

D. 6600 J.

(5)

Câu 5. Khi đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu một điện trở R thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là I. Hệ thức nào dưới đây biểu thị định luật Ôm?

A. I

U R. B. U

I R. C. R

I  U.

D. U

R  I .

Câu 6: Hiệu điện thế trong mạch điện có sơ đồ dưới được giữ không đổi. Khi dịch chuyển con chạy của biến trở dần về đầu N thì số chỉ của ampe kế sẽ thay đổi như thế nào ? A. Giảm dần đi.

B. Tăng dần lên.

C. Không thay đổi.

D. Lúc đầu giảm dần, sau đó tăng dần lên.

Phần II: Tự luận (7điểm)

Câu 1 (4đ): Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó các điện trở R1 = 14 Ω; R2 = 8 Ω; R3 = 24 Ω; dòng điện đi qua R1 có cường độ là I1 = 0,4 A.

a) Tính điện trở tương đương của toàn mạch.

b) Tính các cường độ dòng điện trên I2, I3 tương ứng đi qua các điện trở R2 và R3.

c) Tính các hiệu điện thế UAC; UCB; UAB và nhiệt lượng tỏa ra trên R3 trong 1 phút.

Câu 2 (2đ):

a) Biến trở là gì ?

b) Một biến trở con chạy có ghi (20 Ω – 2A). Dây dẫn làm biến trở trên bằng chất có điện trở suất 0,6.10^-6 Ω.m, có tiết diện 0,3 mm².

- Tính chiều dài dây dẫn làm biến trở.

- Mắc biến trở trên nối tiếp với Đèn (6V – 2,4W) vào hiệu điện thế 9V không đổi. Di chuyển con chạy trên biến trở để đèn sáng bình thường. Tìm điện trở của biến trở đã tham gia vào mạch.

Câu 3 (1đ): Một bếp điện loại 220V - 1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 l nước có nhiệt độ ban đầu 25°C Hiệu suất của quy trình đun là 85%. Tính thời gian đun sôi nước, biết nhiệt dung riêng của nước 4200 J/(kg.K).

Phần I: Trắc nghiệm khách quan (3 điểm):

Điện trở của dây dẫn không phụ thuộc vào khối lượng của dây dẫn.

+

R1

I1

R2

A ^U 

R3

B I2

I3

C

(6)

Ta có: QI Rt² và U I R

=> Nhiệt lượng Q còn được tính bởi công thức khác:

U t2

Q UIt

  R Câu 3: Chọn A.

Dây ban đầu có chiều dài ℓ, tiết diện S, điện trở R.

Khi gấp đôi có chiều dài ℓm = ℓ/2, tiết diện mới Sm = S/2, điện trở Rm.

Ta có: 1 1 1

2 2 4

m m

m

R . S .

R  S    Rm = R/4 = 12/4 = 3 .

Điện năng tiêu thụ là: A = P.t = 40.30.60 = 72000 J.

Định luật Ôm.

Phát biểu: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây.

Công thức: U

I R (trong đó: U là hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây, R là điện trở dây dẫn, I là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn).

Khi dịch chuyển con chạy của biến trở dần về đầu N thì điện trở của mạch sẽ tăng lên, mà hiệu điện thế không đổi => số chỉ của ampe kế IA sẽ giảm dần đi.

Phần II: Tự luận (7điểm) Câu 1 (4đ):

Tóm tắt

R1 = 14Ω; R2 = 8Ω; R3 = 24Ω; I1 = 0,4A; t = 1 phút = 60 s.

a) Rtđ = ? b) I2 = ?; I3 = ?

c) UAC = ?; UCB = ?; UAB = ?; QR3 = ?

Lời giải:

a) Điện trở tương đương của toàn mạch:

2 3

t 1

2 3

đ

R .R 8.24

R R 14 14 6 20

R R 8 24

       

 

b) R2 mắc song song với R3 nên U23 = U2 = U3

↔ I2.R2 = I3.R3 ↔ I2.8 = I3.24 ↔I2 = 3I3 (1) Do R1 nt R23 nên I = I1 = I23 = 0,4 A = I2 + I3 (2) Từ (1) và (2) → I3 = 0,1A; I2 = 0,3A

c)

UAC = U1 = I1.R1 = 0,4.14 = 5,6V UCB = U23 = U2 = I2.R2 = 0,3.8 = 2,4V

UAB = UAC + UCB = 5,6 + 2,4 = 8V (vì hai đoạn mạch AC và CB nối tiếp nhau).

+

R1

I1

R2

A ^U 

R3

B I2

I3

C

(7)

Nhiệt lượng tỏa ra trên R3 trong 1 phút:

QR3 = I32.R3.t = 0,1².24.60 = 14,4 J.

Câu 2 (2đ):

a)

- Biến trở là điện trở có thể thay đổi được trị số và có thể sử dụng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.

- Kí hiệu

- Hoạt động: Khi di chuyển con chạy (hoặc tay quay) thì sẽ làm thay đổi chiều dài của cuộn dây có dòng điện chạy qua ⇨ làm thay đổi điện trở của biến trở.

b) Tóm tắt

Biến trở: 20Ω – 2A; ρ = 0,6.10^-6 Ω.m; S = 0,3 mm² = 0,3.10^-6 m²; ℓ = ? Đèn (6V – 2,4W) nối tiếp biến trở.

U = 9 V, đèn sáng bình thường, Rb = ?

Giải

Chiều dài của dây dẫn làm biến trở là: R^max.S 20.0,3.10₆ ⁶ 0,6.10 10 m



   

 Điện trở của bóng đèn là: _đ ^đm

đm

2 2

U 6

R 15

P 2, 4

   

Đèn sáng bình thường và nối tiếp với biến trở nên I = Ib = Iđm = Pđm/Uđm = 2,4/6 = 0,4 A.

Hiệu điện thế hai đầu biến trở khi đó là: Ub = U – Uđ = 9 – 6 = 3 V.

 Điện trở của biến trở tham gia vào mạch là: Rb = Ub/Ib = 3/0,4 = 7,5  Câu 3 (1đ):

Tóm tắt

Bếp điện: Um = 220V, Pm = 1000W; U = 220V; V1 = 2l↔ m1 = 2kg; T0 = 25^oC; H = 85%. c = 4200J/kg.K; t = ?

Lời giải Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước là:

Qcó ích= m1.c.∆t^o = 2.4200.(100 – 25) = 630000 (J)

Ta có ^ci _tp ^ci

tp

Q Q .100%

H .100% Q

Q H

  

Nhiệt lượng do bếp điện tỏa ra là: _tp Q .100%^ci 630000.100%

Q 741176,5J

H 85%

  

Vì U = Um = 220 nên bếp hoạt động với công suất P = Pm = 1000W

(8)

Ta có: Qtp = A = P.t .

Thời gian đun sôi nước là: t = Qtp/P = 741176,5/1000 = 741 (s) = 12,35 phút.