Đề thi học sinh giỏi THCS môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2012-2013 - Phòng giáo dục và đào tạo huyện Kinh Môn (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi THCS môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2012-2013 - Phòng giáo dục và đào tạo huyện Kinh Môn (Có đáp án)

1. Ubnd huyện kinh môn Đề thi chọn học sinh giỏi huyện Phòng giáo dục và đào tạo Môn: Vật lí – Lớp 9 Năm học 2012-2013 Thời gian làm bài 120 phút Bài 1 (2,5đ) Ba người đi xe đạp từ A đến B. Người thứ nhất và người thứ hai xuất phát cùng một lúc với vận tốc lần lượt là v1= 10 km/h, v2= 12km/h. Người thứ ba xuất phát sau hai người kia 30 phút. Khoảng thời gian giữa hai lần gặp nhau của người thứ ba với hai người đi trước là 1h. Tìm vận tốc của người thứ ba. Biết cả ba người đều chuyển động thẳng đều. 0 Bài 2 (2,5 đ) Có hai bình cách nhiệt. Bình thứ nhất chứa m1= 3kg nước ở t1= 30 C, 0 bình thứ 2 chứa m2= 5kg nước ở t2= 70 C. Người ta rót một lượng nước m từ bình thứ nhất sang bình thứ hai, sau khi có sự cân bằng nhiệt người ta lại rót một lượng nước m từ bình thứ hai sang bình thứ nhất. Tìm m và nhiệt độ cân bằng t1’ ở bình 0 thứ nhất. Biết nhiệt độ cân bằng ở bình thứ hai là t2’ = 60 C và chỉ có nước trao đổi nhiệt với nhau. Bài 3(2,5đ) Cho mạch điện như hình vẽ. UAB= 12 V không đổi, R1= 15 , R2= 10  , R3= 6 , R4= 8 . Điện trở khoá K và dây nối không đáng kể. 1.Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB khi K mở và khi K đóng. 2. Thay khoá K bằng một ampe kế có điện trở không đáng kể thì số chỉ của ampe kế bằng bao nhiêu? R K 1 R2 C D + A R4 R3 - B E Bài 4(2,5đ) Cho mạch điện như hình vẽ. R1= R2= 3 , R3 = 2 , R4 là một biến trở, các đồng hồ đo lí tưởng, các dây nối và khoá K có điện trở không đáng kể. 1.Điều chỉnh biến trở để R4= 4 : a/ Khi UAB = 6V và đóng khoá K, tìm số chỉ của ampe kế và vôn kế. b/ Khi khóa K mở, cần thay đổi UAB đến giá trị nào để vôn kế chỉ 2V? 2. Giữ UAB = 6V và đóng khóa K . Khi đó nếu di chuyển con chạy C của biến trở từ đầu bên trái sang phải thì số chỉ của ampe kế thay đổi như thế nào? M R R 2 _ + 1 K A B V A C N R R3 4 Hết GT số 2 GT số 1
2. Ubnd huyện kinh môn Đáp án + biểu điểm Phòng giáo dục và đào tạo Môn: Vật lí – Lớp 9 Bài Đáp án Biểu điểm 1 Xét thời điểm người thứ 3 xuất phát từ A: (2,5đ) -Khi đó khoảng cách giữa người thứ 3 với người thứ nhất và thứ 2 lần lượt là: +s1= v1t= 10.0,5= 5(km) ( t= 30phút = 0,5 giờ) 0,25đ +s2=v2t = 12.0,5= 6(km) 0,25đ -Thời gian để người thứ 3 đuổi kịp người thứ nhất và người thứ 2 lần lượt là: s1 5 0,5đ + t1= (h) v3 v1 v3 10 s1 6 0,5đ +t2 = (h) v3 v2 v3 12 -Theo bài ra khoảng thời gian giữa hai lần gặp nhau là 1h. Do đó: t2 t1 1 6 5 1 0,5đ v3 12 v3 10 2 v3 23v3 120 0 0,25đ Giải phương trình ta được: v3= 15km/h ( loại v3=8km/h ) 0,25đ 2 * Xét lần rót nước thứ nhất: (2,5đ) -Nhiệt lượng thu vào để m (kg) lấy từ bình 1 tăng nhiệt độ từ t1 đến t’2 là: 0,25đ Q1= mc(t’2-t1) (J) ( c là nhiệt dung riêng của nước) -Nhiệt lượng toả ra khi nước ở bình 2 hạ nhiệt độ từ t2 đén t2’ là : 0,25đ Q2= m2c(t2-t2’) (J) áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có: 0,25đ Q1= Q2 mc(t’2-t1) = m2c(t2-t2’) ' m2 (t2 t2 ) 5(70 60) 5 m = ' (kg) 0,5đ t2 t1 60 30 3 *Xét lần rót nước thứ 2: - Nhiệt lượng toả ra để m (kg) lấy từ bình 2 hạ nhiệt độ từ t’ đến t ’ là: 2 1 0,25đ Q3= mc(t’2-t1’) (J) -Nhiệt lượng thu vào khi nước còn lại ở bình 1 tăng nhiệt độ từ t1 đến t1’ là : Q4= (m1-m) c(t1’- t1) (J) 0,25đ áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1= Q2 mc(t’2-t1’) = (m1-m) c(t1’- t1) 0,25đ
3. 5 5 ' (3 ).30 .60 ' (m1 m)t1 mt2 3 3 0 0,5đ t1 46,7 C m1 3 3 R K (2,5đ) 1 R2 C D + A R4 R3 - B E 1/ *Khi K mở : mạch điện gồm R 2ntR 4 / / R3 nt R1 0,25đ Ta có: + R24= R2+ R4= 10 + 8 = 18( ) R24.R3 18.6 +R234= 4,5() R R 18 6 0,25đ 24 3 0,25đ +RAB= R234+ R1= 4,5 + 15= 19,5 ( ) *Khi K đóng; mạch điện gồm (R / /R )ntR / /R  1 2 3  4 0,25đ Ta có: R1R2 15.10 + R12 = 6() R1 R2 15 10 +R123 = R12+ R3 = 6+6 = 12 ( ) 0,25đ R123.R4 12.8 0,25đ +RAB= 4,8() R123 R4 12 8 2/ Thay khoá K bằng ampe kế lí tưởng Mạch điện gồm (R1 / /R2 )ntR3  / /R4 Ta có: + RAB= 4,8 ( ) U 12 + I = AB 2,5(A) 0,25đ RAB 4,8 U AB 12 +I123= 1(A) 0,25đ R123 12 +U1 = I123.R12= 1.6 = 6 (V) U1 6 0,25đ +I1= 0,4(A) R1 15 +Tại A: Ia= I - I1= 2,5 - 0,4 = 2,1 (A) 0,25đ
4. 4.1 (1,5đ) M R R 2 _ + 1 K A B V A C N R R3 4 *Khi K đóng mạch điện gồm : (R1//R3)nt(R2//R4) Ta có: R1R3 3.2 6 + R13= () R1 R3 3 2 5 R2 R4 3.4 12 +R24 = () R2 R4 3 4 7 6 12 20,4 102 +RAB= R13+R24 = () 2 7 7 35 U 6 35 +I = (A) 102 RAB 17 35 35 42 + U13= I.R13= .1,2 (V ) 17 17 35 12 60 +U24 = I.R24= . (V ) 17 7 17 0,25đ U13 42 14 + I1= = (A) R 17.3 17 1 0,25đ U24 60 20 +I2= (A) R2 17.3 17 6 0,25đ +Tại M: Ia= I I (A) 1 2 17 + Số chỉ của vôn kế: Uv= Ia.Ra = 0 0,25đ *Khi K mở mạch điện gồm: (R1nt R2) // (R2 nt R4) Ta có: + R12= R1+R2= 3+3 = 6( ) +R34 = R3+R4= 2+4 = 6( ) U AB U AB +I1= (A) R12 6 U AB U AB 0,25đ +I3= (A) R34 6 +Số chỉ của vôn kế:
5. U U U U U I R I R AB AB AB 2(V ) v MN 1 1 3 3 2 3 6 0,25đ U AB 12(V ) 4.2 Ta có: (1,0đ) + R13 = 1,2  R2 R4 3x +R24 = ( Đặt R4= x 0) R2 R4 3 x 4,2x 3,6 + RAB= R13+ R24= ( ) 3 x U 6(x 3) 7,2(x 3) + I = U I.R (V) R 4,2x 3,6 13 13 4,2x 3,6 AB 0,25đ U13 2,4(x 3) I1= (A) R1 4,2x 3,6 18x U24 6x +U24=I.R24= (V ) I2 (A) 0,25đ 4,2x 3,6 R2 4,2x 3,6 Ta xét hai trường hợp: *Dòng điện qua ampe kế có chiều từ M đến N: 7,2 3,6x Ia = I1-I2= (A) 4,2x 3,6 Ta thấy: +khi x=0 thì Ia= 2A +Khi x tăng thì (7,2-3,6x) giảm và (4,2x+3,6) tăng. Do đó Ia giảm + Khi x= 2 thì Ia= 0 0,25đ *Dòng điện qua ampe kế có chiều từ N đến M: 7,2 3,6 3,6x 7,2 Khi đó: I = I -I = x (A) a 2 1 3,6 4,2x 3,6 4,2 x 7,2 3,6 + Khi x tăng từ 2 trở lên thì và đều giảm. Do đó x x Ia tăng. 7,2 3,6 + Khi x rất lớn thì và tiến tới 0 khi đó x x 3,6 0,25đ Ia= 0,86(A) . 4,2 Học sinh có cách giải khác đáp án mà đúng Giám khảo cho điểm tối đa.