Đề thi học sinh giỏi vòng tỉnh môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2009-2010 - Sở giáo dục và đào tạo Cà Mau

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi vòng tỉnh môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2009-2010 - Sở giáo dục và đào tạo Cà Mau

1. SỞ GIÁO DỤC&ĐÀO TẠO ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG TỈNH LỚP 9 THCS CÀ MAU NĂM HỌC 2009-2010 Môn thi: Vật lý ĐỀ CHÍNH THỨC Ngày thi: 04 – 04 – 2010 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm có 2 trang) Bài 1: (4 điểm) A B Có hai người đi xe đạp cùng khởi hành * * một lúc tại hai địa điểm khác nhau A và B, cách nhau AB = 5km trên cùng một đường thẳng và đi cùng chiều. Sau 1 giờ thì người đi nhanh đuổi kịp người đi chậm. Biết hai người cùng chuyển động đều và một trong hai người đi với vận tốc 20km/h. a) Tìm vận tốc của người đi xe đạp còn lại. b) Sau thời gian bao lâu, kể từ lúc bắt đầu chuyển động, thì khoảng cách giữa hai người là 10km ? Bài 2: (3 điểm) Người ta pha trộn đồng và bạc với nhau để tạo thành một hợp kim có khối lượng riêng D. Cho biết khối lượng riêng của đồng là D1, của bạc là D2. Tính tỷ lệ K khối lượng đồng và bạc cần pha trộn là bao nhiêu ? Bài 3: (4 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ: R R R V1 V2 V3 Các vôn kế giống nhau và có điện trở Rv. Vôn kế V1 chỉ U1 = 10V; vôn kế V3 chỉ U3 = 8V. Tính số chỉ của vôn kế V2 Bài 4: (3 điểm) 0 Người ta bỏ vào nhiệt lượng kế m1= 3kg nước ở 20 C một khối hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng tổng cộng m= 2kg ở 1500C. Khi cân bằng nhiệt, nhiệt đọ của hệ 0 thống là 30 C. Biết nhiệt dung riêng của nước C1= 4200J/kg.độ, của nhôm C2= 900J/kg.độ, của thiếc C3= 230J/kg.độ và bỏ qua sự hấp thụ của nhiệt lượng kế và nhiệt tỏa ra môi trường xung quanh. Tính khối lượng của nhôm và thiếc có trong hợp kim. Bài 5: (3 điểm) Có các điện trở loại R0 = 3. Hỏi cần ít nhất bao nhiêu cái và mắc như thế nào với nhau để có một điện trở tương đương của đoạn mạch là R= 5 ? Vẽ sơ đồ đoạn mạch đó. Bài 6: (3 điểm) Vật sáng AB cao 2cm được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, điểm A nằm trên trục chính. Thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm và vật AB đặt cách thấu kính 30cm.
2. a) Vận dụng kiến thức hình học, hãy tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính. Ảnh thật hay ảo ? Chiều cao của ảnh A’B’ của AB qua thấu kính là bao nhiêu? b) Khi vật AB di chuyển lại gần thấu kính thì ảnh A’B’ có những đặc điểm gì? (thật hay ảo, cùng chiều hay ngược chiều với AB, nhỏ hay lớn hơn vật) HẾT
3. Giải Bài 1: (4 điểm) A B Có hai người đi xe đạp cùng khởi hành * * một lúc tại hai địa điểm khác nhau A và B, cách nhau AB = 5km trên cùng một đường thẳng và đi cùng chiều. Sau 1 giờ thì người đi nhanh đuổi kịp người đi chậm. Biết hai người cùng chuyển động đều và một trong hai người đi với vận tốc 20km/h. a. Tìm vận tốc của người đi xe đạp còn lại. b. Sau thời gian bao lâu, kể từ lúc bắt đầu chuyển động, thì khoảng cách giữa hai người là 10km ? Giải a/*.Trường hợp 1: Giả sử người đi tại A có vận tốc 20km/h, còn người đi tại B có vận tốc là vB(km/h). (vB 0) là thời gian hai người đi để cách nhau 10km. *.Trường hợp: vA 20km / h;vB 15km / h . - Trường hợp hai người chỉ cách nhau 10km trước khi gặp nhau: S1=V1.t s A B’ x B A’ S2 =V2.t S A 20.t Sau khoảng thời gian t hai người đi được: SB 15.t Hai người cách nhau 10km khi: S=(AB+S2 ) S A 5 15t 20t 10 5t 5 t 1h(LOẠI) - Trường hợp hai người chỉ cách nhau 10km sau khi gặp nhau: S A 20.t Sau khoảng thời gian t hai người đi được: SB 15.t Hai người cách nhau 10km khi: s s A (sB AB) S1=V1.t A B’ A’ x B S2=V2.t s
4. 10 20t (15t 5) 5t 15 t 3h *.Trường hợp: vA 25km / h;vB 20km / h . - Trường hợp hai người chỉ cách nhau 10km trước khi gặp nhau: S1=V1.t s A B’ x B A’ S2 =V2.t S A 25.t Sau khoảng thời gian t hai người đi được: SB 20.t Hai người cách nhau 10km khi: S=(AB+SB ) S A 5 20t 25t 10 5t 5 t 1h (LOẠI) - Trường hợp hai người chỉ cách nhau 10km sau khi gặp nhau: S A 25.t Sau khoảng thời gian t hai người đi được: SB 20.t Hai người cách nhau 10km khi: s s A (sB AB) S1=V1.t A B’ A’ x B 10 25t (20t 5) 5t 15 t 3h S2=V2.t s Bài 2: Gọi khối lượng của đồng là m1, của bạc là m2. m m m m Khối lượng riền của hỗn hợp là D: D 1 2 1 2 m m v1 v2 1 2 D1 D2 m m D D Suy ra: D( 1 2 ) m m m m m m D D 1 2 1 2 1 2 1 2 D1 D2 D m1 D m2 m1 m2 D m1 D m1 Chia hai vế cho m2: . . . 1 D1 m2 D2 m2 m2 m2 D1 m2 D2 m2 D m m D m D D . 1 1 1 1 ( 1) 1 D1 m2 m2 D2 m2 D1 D2 D 1 m D D (D D) K 1 2 1 2 (khi đó D,D ,D xem như đã biết) m D D (D D ) 1 2 2 1 2 1 D1 Bài 3: (4 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ: R R R V1 V2 V3
5. Các vôn kế giống nhau và có điện trở Rv. Vôn kế V1 chỉ U1 = 10V; vôn kế V3 chỉ U3 = 8V. Tính số chỉ của vôn kế V2 8 R R I V 3 M x + P 8 R x U V 2 .R 8 .8 (*) x x V1 V2 V3 U 8 ( R x ) I V 2 V 2 x x 2 IV1 I - V2 10 U V 2 2 x 8 R I (1 ) Q I N IV3 1 R xR 1 ( 2 x R ). 8 Mat khac I I I I ( 2 ) 1 V 2 V 3 1 x 2 Tu (1 ) va ( 2 ) x 2 12 xR 4 R 2 0 x 2 R ( 3 10 ) thay vao (*) R 2 R ( 3 10 ) 8 10 28 V chi U .8 von 2 V 2 2 R ( 3 10 ) 3 10 Bài 4: (3 điểm) 0 Người ta bỏ vào nhiệt lượng kế m1= 3kg nước ở 20 C một khối hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng tổng cộng m= 2kg ở 1500C. Khi cân bằng nhiệt, nhiệt đọ của hệ 0 thống là 30 C. Biết nhiệt dung riêng của nước C1= 4200J/kg.độ, của nhôm C2= 900J/kg.độ, của thiếc C3= 230J/kg.độ và bỏ qua sự hấp thụ của nhiệt lượng kế và nhiệt tỏa ra môi trường xung quanh. Tính khối lượng của nhôm và thiếc có trong hợp kim. Giải Gọi khối lượng của nhôm và thiết lần lược là m1, m2. Ta có : m1 m2 2 (1) Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt khi bỏ hai miếng kim loại này vào nước là : (m1.c1 m2.c2 )(150 30) m.c.(30 20) 900m1 230m2 1050 (2) Giải hệ phương trình này ta được : m1 0,88kg;m2 1,12kg Bài 5: (3 điểm) Có các điện trở loại R0 = 3. Hỏi cần ít nhất bao nhiêu cái và mắc như thế nào với nhau để có một điện trở tương đương của đoạn mạch là R= 5 ? Vẽ sơ đồ đoạn mạch đó. Giải vì R0 mạch gồm 1 nhánh R0 nối tiếp với 1 nhánh có điện trở là X sao cho x + 3 = 5 => x = 2 xét nhánh 2 ta thấy : R0 > X (3 > 2 ) => Nên cụm này gồm một nhánh (R0 nt R0 )//R0 (3 3).3 vì 2 3 3 3 vậy mạch gồm R0 nt [( R0 nt R0) // R0] Bài 6: (3 điểm)
6. Vật sáng AB cao 2cm được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, điểm A nằm trên trục chính. Thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm và vật AB đặt cách thấu kính 30cm. a) Vận dụng kiến thức hình học, hãy tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính. Ảnh thật hay ảo ? Chiều cao của ảnh A’B’ của AB qua thấu kính là bao nhiêu? b) Khi vật AB di chuyển lại gần thấu kính thì ảnh A’B’ có những đặc điểm gì? (thật hay ảo, cùng chiều hay ngược chiều với AB, nhỏ hay lớn hơn vật) Giải B A A F O F’ ’ I B’ a. Do OF<OA<2OF nên ta thu được ảnh A’B’ là ảnh thật, ngược chiều và lớn hơn vật. FA AB AB FO.AB 20.2 Ta có: FAB ~ FOI A'B' 4cm FO OI A'B' FA 30 20 OA AB OA.A'B' 30.4 Ta lại có: OAB ~ OA'B' OA' 60cm OA' A'B' AB 2 b. Khi dịch chuyển lại gần thấu kính thì OA<OF, vật nằm trong tiêu cự thì sẽ cho ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật.