Tuyển chọn 30 Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý lớp 9 (Có đáp án)

129 trang xuanha23 09/01/2023 3633

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tuyển chọn 30 Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý lớp 9 (Có đáp án)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

tuyen_chon_30_de_thi_hoc_sinh_gioi_mon_vat_ly_lop_9_co_dap_a.doc

Nội dung text: Tuyển chọn 30 Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý lớp 9 (Có đáp án)

UBND THỊ XÃ CỬA LÒ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP THỊ XÃ NĂM HỌC 2009-2010 PHÒNG GD&ĐT MÔN Vật lý - Lớp 9 Thời gian làm bài: 150 phút; Họ, tên thí sinh: Số báo danh: Bài 1: (4,0điểm): Bình đi xe đạp từ thị xã Cửa Lò vào thành phố Vinh xem bóng đá. 1/3 quãng đường đầu Bình chuyển động với vận tốc 15km/h. 1/3 quãng đường tiếp theo Bình chuyển động với vận tốc 10km/h. Đoạn đường cuối cùng Bình chuyển động với vận tốc 5km/h. Tính vận tốc trung bình của Bình trên cả quãng đường? Bài 2: (3,0 điểm): Trong một bình nước hình trụ có một khối nước đá nổi được giữ bằng một sợi dây nhẹ, không giãn (hình 2). Biết lúc đầu sức căng sợi dây là 15N. Hỏi mực nước trong bình sẽ thay đổi thế nào nếu khối nước đá tan hết? Cho diện tích mặt thoáng trong bình là 100cm2 và khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3. Bài 3: (5,0điểm): Cho mạch điện như hình vẽ 3, trong đó hiệu điện thế U không đổi. Khi R1=1  thì hiệu suất của mạch điện là H1. Thay R1 bởi R2=9  thì hiệu suất của mạch điện là H2. Biết H1+H2=1. Khi mạch chỉ có R 0 thì công suất toả nhiệt trên R 0 là P0=12W (cho rằng công suất toả nhiệt trên R0 là vô ích, trên R1, R2 là có ích) 1) Tìm hiệu điện thế U, công suất P1 trên R1, P2 trên R2 trong các trường hợp trên? 2) Thay R1 bằng một bóng đèn trên đó có ghi 6V-6W thì đèn có sáng bình thường không? Tại sao? Bài 4: (4,0 điểm): Đun sôi một ấm nước bằng một bếp điện. Khi dùng hiệu điện thế U1=220V thì sau 5phút nước sôi. Khi dùng hiệu điện thế U 2=110V thì sau thời gian bao lâu nước sôi? Coi hiệu suất của ấm là 100% và điện trở không phụ thuộc vào nhiệt độ. Bài 5: (4,0 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ 5. Biết R1=R4=6  ; R2=1  ; R3=2  ; UAB=12V. 1) Tính cường độ dòng điện chạy qua R3 và hiệu điện thế hai đầu R1? 2) Nếu mắc giữa hai điểm M và B một vôn kế có điện trở vô cùng lớn thì vôn kế chỉ bao nhiêu? HẾT ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM VẬT LÝ 9 Nội dung Điểm
Câu(ý) Câu 1 S Gọi quãng đường từ thị xã Cửa Lò lên thành phố Vinh là S ta có: vTB = (4điểm) t 0,5đ S vTB = 0,75đ t1 t 2 t 3 S v = TB S S S 0,75đ 3v1 3v 2 3v3 1 v = TB 1 1 1 0,75đ 3v1 3v 2 3v3 3v1v 2 v3 0,75đ vTB = v1v 2 v1v3 v 2 v3 3.15.10.5 2250 vTB = 8,2(km / h) 0,5đ 15.10 15.5 10.5 275 Câu 2 Nếu thả khổi nước đá nổi (không buộc dây) thì khi nước đá tan hết, mực nước (3điểm) trong bình sẽ không thay đổi. 0,5đ Khi buộc bằng dây và dây bị căng chứng tỏ khối nước đá đã chìm sâu hơn so với khi thả nổi một thể tích V, khi đó lực đẩy Acsimet lên phần nước đá lên 0,5đ phần ngập thêm này tạo nên sức căng sợi dây. Ta có FA=10. V.D=F 0,5đ F=10. h.S.D (Với h là mực nước nâng cao khi khối nước đá thả nổi) 0,5đ F 15 h 0,15(m) 0,5đ 10.S.D 10.0,01.1000 Vậy khi khối nước đá tan hết thì mực nước trong bình sẽ hạ xuống 0,15m 0,5đ Câu 3 2 P1 I R1 R1 H1= = = P I 2 (R R ) R R (5điểm) 1 0 1 0 0,5đ 1 2 P2 I R 2 R 2 H2= = 2 = 0,5đ P I (R 2 R 0 ) R 2 R 0 R1 R 2 H1+H2=1 + =1 0,5đ R1 R 0 R 2 R 0 1 9 + =1 0,5đ 1 R 0 9 R 0 R0=3(  ) 0,5đ U 2 0,5đ P0= U= P0 R 0 12.3 6(V) R 0
2 U 2 62 P =I2R = .R = 2,25(W) 1 1 1 2 0,5đ R1 R 0 (1 3) 2 U 2 62 P =I2R = .R = .9 2,25(W) 0,5đ 2 2 2 2 2 R 2 R 0 (9 3) U R 1 U U 1 1 1 1 1 1 0,5đ U 0 R 0 3 U 0 U1 U 3 1 4 1 1 0,5đ U1= U= .6=1,5(V) <U®m§=6V nên đèn sáng tối hơn bình thường 4 4 Câu 4 Gọi nhiệt lượng cần đun sôi nước là Q 0,5đ (4điểm) 2 U1 0,75đ Khi dùng hiệu điện thế U1 thì: Q= t1 R 2 U 2 Khi dùng hiệu điện thế U2 thì: Q= t2 0,75đ R 2 2 U1 U 2 Từ hai biểu thức trên ta có: t1= t2 0,75đ R R 2 t 2 U1 = =4 0,75đ t1 U 2 t2=4t1=4.5=20(phút) 0,5đ Bài 5 R23=R2+R3=1+2=3(  ) 0,5đ (4điểm) 1 R 23R1 3.6 18 0,5đ R123= 2() R 23 R1 3 6 9 U R 2 1 1 123 0,5đ U 4 R 4 6 3 U U 1 1 1 0,5đ U1 U 4 U 4 1 12 0,5đ U U 3(V) 1 4 4 U 2 1 3 I3= = =1(A) 0,5đ R 23 3 UMB=U3+U4 0,5đ UMB=I3.R3+(U-U1)=1.2+(12-3)=11(V) 0,5đ - Nếu học sinh làm theo cách khác nhưng đúng bản chất và kết quả vẫn cho đủ số điểm - Kết quả không có đơn vị hoặc sai đơn vị trừ 0,25 cho mỗi lỗi nhưng toàn bài thi không quá 0,5điểm. UBND HUYỆN TAM KÌ THI KHẢO SÁT HSG LỚP 9 VÒNG 1 DƯƠNG Năm học: 2010-2011 PHÒNG GD&ĐT Môn: Vật Lí ĐỀ CHÍNH THỀC
Thời gian: 150 phút không kể thời gian giao đề Câu 1: (2 điểm) Một người đến bến xe buýt chậm 4 phút sau khi xe buýt đã rời bến A, người đó bèn đi taxi đuổi theo để kịp lên xe buýt ở bến B kế tiếp (Coi hai xe là chuyển động thẳng đều). a) Nếu đoạn đường AB =4 km, vận tốc xe buýt là 30 km/h. Hỏi vận tốc xe taxi nhỏ nhất phải bằng bao nhiêu để người đó kịp lên xe buýt ở bến B. b) Nếu người đó đến bến B và tiếp tục chờ thêm 2 phút nữa thì xe buýt mới đến nơi. Hỏi xe buýt và xe taxi gặp nhau ở đâu trên quang đường AB. Câu 2: ( 2 điểm) Trong một bình nhiệt lượng kế ban đầu chứa m0=400g nước ở nhiệt độ 0 t0=25 C. Người ta đổ thêm một khối lượng nước m1 ở nhiệt độ tx vào bình thì khi cân bằng 0 nhiệt, nhiệt độ của nước trong bình là 1t=20 C. Cho thêm một cục đá khối lượng m2 ở nhiệt 0 0 độ t2= - 10 C vào bình thì cuối cùng trong bình có M=700g nước ở nhiệt độ t3=5 C. Tìm m1, m2, tx. Biết nhiệt dung riêng của nước là c1 =4200J/kg.K, của nước đá là c2 =2100J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là =336.103J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của các chất trong bình với nhiệt lượng kế và môi trường. Câu 3: (2 điểm) Hai gương phẳng G1, G2 có mặt phản xạ quay vào nhau và hợp với nhau một góc nhọn như hình 1. Chiếu tới gương G1 một tia sáng SI hợp với mặt gương G1 một góc . a) Vẽ tất cả các tia sáng phản xạ lần lượt trên hai gương trong trường hợp =450, =300 . b) Tìm điều kiện để SI sau khi phản xạ hai lần trên G1 H1 lại quay về theo đường cũ. Câu 4: (2 điểm) Cho mạch điện như hình 2. U AB = 10V; R1 = 15; Đ(5V-10W); Ra = 0 a) Đèn sáng bình thường. Tính RX b) Tìm RX để công suất của nó cực đại ? Tính công suất ấy ? Độ sáng đèn lúc này thế nào ? Câu 5: ( 2 điểm) Trong một bình nước hình trụ có một khối nước đá nổi được giữ bằng một sợi dây nhẹ, không giãn (xem hình vẽ bên). Biết mực nước trong bình hạ xuống 15 cm sau khi khối nước đá tan hết? Cho diện tích mặt thoáng của nước trong bình là 100cm2 và khối lượng riêng của nước là 1000kg/m 3. Tính lực căng của dây lúc ban đầu. Hết ( Cán bộ coi thi không giải thich gì thêm) HƯỚNG DẪN CHẦM VÀ THANG ĐIỂM VẬT LÍ (Đáp án này có 3 trang)
Điểm Điểm Bài Câu Nội dung từng toàn phần bài Kí hiệu quang đường AB là S, vận tốc xe buýt là V=30km/h. Gọi vận tốc của xe taxi là Vtx, 1 Quang đường mà xe buýt đi được sau 4 phút ( h ) là 15 1 0,5 S1=30. =2 (km) a 15 1 đ Vậy quang đường còn lại của xe buýt phải đi là 4-2=2 km Thời gian để xe buýt tiêp tục đi đến B là 4 phút Để người đó đi đến B kịp lên xe buýt thì xe taxi phải đi vận tốc ít nhât là V1 sao cho xe buýt đến B thì xe taxi cũng 1 0,5 đến B , vậy ít nhất V1= 4 : =60 km/h 15 Gọi C là điểm mà xe buýt và xe taxi gặp nhau trên quãng đường AB. Hình vẽ : 1 Gọi thời gian xe taxi đi từ A đến C là t (phút), thời gian xe 2 taxi đi từ C đến B là t’ ta có : AC (1) CB (2) AC (3) CB (4) V ; V (V, Vtx lần lượt là t 4 t' 2 tx t t' 0,25 vận tốc của xe buýt và xe taxi) b V t Từ (1) và (3) suy ra : ; tương tự từ (2) và (4) ta 1 đ Vtx t 4 V t' t t' t t 4 4 có : từ đó ta có : 2 0,25 Vtx t' 2 t 4 t' 2 t' t' 2 2 t AC Kết hợp với (3) và (4) ta có 2 hay AC=2CB t' CB 0,25 2 AC= AB Vậy xe taxi gặp xe buýt khi cả hai xe đã đi 3 được 2 quãng đường AB. 3 0,25 Sau khi đổ lượng nước m1 ở nhiệt độ tx vào và hệ cân bằng 0 nhiệt ở t1=20 C, phương trình cân bằng nhiệt có dạng c1.m0.(t0-t1)= c1.m1.(t1-tx) m0t0 m1tx 0,4.25 m1tx 0,5 t1 20(1) m0 m1 0,4 m1 0,25 2 Mặt khác ta có m1+m2=0,3kg (2) 2 Sau khi thả cục nước đá vào ta có phương trình cân bằng nhiệt mới : c1.(m0+m1)(t1-t3)= c2.m2.(0-t2)+m2+c1m2(t3-0) 0,5 0,4+m1=6m2 (3) Từ (2) và (3) giải ra ta được: m1=0,2 kg, m2=0,1kg. 0 0,5 Thay vào (1) ta được tx=10 C. 0,25
Hình vẽ đúng 3 0,5 a 1 đ Gọi I, K, M, N lần lượt là các điểm tới trên các gương, Vừa vẽ HS vừa tính các góc: OIK= =300; IKO=1050; IKM =300; KMI=1200; KMN =600; 0,25 MNO = = 150 từ đó suy ra NS’ không thể tiếp tục cắt G1 Vậy tia sáng chỉ phản xạ hai lần trên mỗi gương 0,25 0,25 2 3 Tia sáng SI sau khi phản xạ trên gương G1 thì chiếu tới G2 theo đường IN và phản xạ tới G1 theo đường NK Để tia sáng phản xạ trở lại theo đường cũ thì NK phải b vuông góc với G1, Gọi NM là pháp tuyến của G2 tại N (M 0,25 1 đ G1) Xét tam giác vuông OMN (vuông tại N)có OMN=90o- α Xét tam giác MNI có: OMN=MNI+MIN o mà MIN =  và MNI = 90  (Tam giác INM vuông 2 tại K) o 0,25 Suy ra: 90o- α =+ 90  450- α =  =900-2α 2 2 Vậy để có hiện tượng trên thì điều kiện là: α <450 và =900-2α 0,25 a 4 Đèn sáng bình thường, U1 = 0,5 2 1đ 10 - 5 = 5V. Ta có: Iđ = I1 + IX 0,5
5 5 Hay 2 = RX = 3 15 Rx 2 6RxU AB U x Ta tính được Ux=U1= Px= = 15 7Rx Rx 2 6RxU AB 2 36U AB ( ) : Rx 0,25 15 7Rx 15 2 ( 7 Rx ) Rx 15 Áp dung BĐT côsi cho hai số không âm ;7 Rx Rx b 2 36U AB 60 1đ Px≤ = 4.7.15 7 60 0,5 Vậy Công suất cực đại của Rx là W. Dấu “=” xảy ra khi 7 15 15 30 30 40 7 Rx Rx khi đó Ux= V Uđ=10- = Rx 7 7 7 7 5,7V Vậy đèn sáng hơn bình thường. 0,25 Nếu thả khối nước đá nổi (không buộc dây) thì khi nước đá tan hết, mực nước trong bình sẽ không thay đổi (Áp lực lên 0,5 đáy bình không thay đổi) Ban đầu buộc bằng dây và dây bị căng chứng tỏ khối nước đá đã chìm sâu hơn so với khi thả nổi một thể tích V, thể 0,5 tích này đúng bằng thể tích nước rút xuống khi đá tan hết. 5 Khi đó lực đẩy Ac-si-met lên phần nước đá ngập thêm này 2 tạo nên sức căng của sợi dây là FA, lực căng là F 0,5 Ta có: FA = 10. V.D = F 10.S. h.D = F (với h là mực nước hạ thấp hơn khi 0,5 khối nước đá tan hết) thay số ta có F=10.0,01.0,15.1000=15N Giám khảo chú ý: - Ngoài đáp án trên, nếu học sinh làm theo cách khác mà vẫn đúng bản chất vật lý và đáp số thì vẫn cho điểm tối đa. - Nếu học sinh làm đúng từ trên xuống nhưng chưa ra kết quả thì đúng đến bước nào cho điểm đến bước đó. - Nếu học sinh làm sai trên đúng dưới hoặc xuất phát từ những quan niệm vật lí sai thì dù có ra kết quả đúng vẫn không cho điểm. - Trong mỗi bài nếu học sinh không ghi đơn vị của các đại lượng cần tìm hai lần hoặc ghi sai đơn vị thì trừ 0,25 điểm cho toàn bài. - Giám khảo có thể chia thành các ý nhỏ hơn nữa để chấm điểm.
PHOØNG GD- ÑT BÌNH SÔN ÑEÀ CHÍNH THÖÙC ÑEÀ THI HOÏC CHOÏN SINH GIOÛI CAÁP HUYEÄN LÔÙP 9 NH 2010-2011 VOØNG II : Moân Vaät Lí ( Thôøi gian laøm baøi 150 ph : Khoâng keå thôøi gian giao ñeà) - Mã đề 49- Baøi 1: (4 ñieåm) Töø beán soâng A doïc theo moät bôø soâng, moät chieác thuyeàn vaø moät chieác beø cuøng baét ñaàu chuyeån ñoäng. Thuyeàn chuyeån ñoäng ngöôïc doøng coøn beø ñöôïc thaû troâi theo doøng nöôùc. Khi chuyeån ñoäng ñöôïc 30 phuùt ñeán vò trí B, thuyeàn quay laïi vaø chuyeån ñoäng xuoâi doøng. Khi ñeán vò trí C, thuyeàn ñuoåi kòp chieác beø. Cho bieát vaän toác cuûa thuyeàn ñoái vôùi doøng nöôùc laø khoâng ñoåi, vaän toác cuûa doøng nöôùc laø v1 a) Tìm thôøi gian töø luùc thuyeàn quay laïi taïi B cho ñeán luùc thuyeàn ñuoåi kòp beø? b) Cho bieát khoaûng caùch AC laø 6km. Tìm vaän toác v1 cuûa doøng nöôùc? Baøi 2: (4 ñieåm) Moät hôïp kim A ñöôïc taïo neân töø caùc kim loaïi ñoàng vaø baïc. Tæ leä khoái löôïng ñoàng vaø baïc trong hôïp kim A laàn löôït laø 80% vaø 20% . a) Tìm khoái löôïng rieâng cuûa hôïp kim A? b) Moät hôïp kim B ñöôïc taïo neân töø kim loaïi vaøng vaø hôïp kim A neâu treân. Hôïp kim B ñöôïc duøng cheá taïo chieác vöông mieän coù khoái löôïng laø 75g vaø theå tích laø 5cm3. Tìm khoái löôïng cuûa vaøng trong vöông mieän? Cho khoái 3 3 löôïng rieâng cuûa ñoàng vaø baïc laàn löôït laø D1 = 8,9g/cm , D2 = 10,5g/cm . Baøi 3: (4 ñieåm) a) Moät heä goàm n vaät coù khoái löôïng m1 , m2 , , mn ôû nhieät ñoä ban ñaàu t1 , t2 , , tn laøm baèng caùc chaát coù nhieät dung rieâng laø c1 , c2 , , cn trao ñoåi nhieät vôùi nhau. Boû qua söï maát nhieät ra moâi tröôøng. Tính nhieät ñoä caân baèng cuûa heä? b) Aùp duïng : Thaû 300g saét ôû100C vaø 400g ñoàng ôû 250C vaøo 200g nöôùc ôû 200C . Tính nhieät ñoä cuûa heä khi caân baèng bieát nhieät dung rieâng cuûa saét, ñoàng, nöôùc laàn löôï laø460J/kg.k, 380J/kg.k, 4200J/kg.k. Baøi 4 (5 ñieåm) Cho maïch ñieän nhö sô ñoà hình veõ. Cho bieát hieäu ñieän theá ñoaïn maïch AB laø 24V, caùc ñieän trôû R0 = 6  , R1 = 18  , Rx laø moät bieán trôû , daây noái coù ñieän trôû khoâng ñaùng keå. a) Tính Rx sao cho coâng suaát tieâu hao treân Rx baèng 13,5W vaø tính hieäu suaát cuûa maïch ñieän Bieát raèng naêng löôïng ñieän tieâu hao treân R1 vaø Rx laø coù ích , treân R 0 A B laø voâ ích + - b) Vôùi giaù trò naøo cuûa Rx thì coâng suaát tieâu thuï treân Rx ñaït R0 cöïc ñaïi? Tính coâng suaát cöïc ñaïi naøy? R1 C Rx Baøi5: (3 ñieåm)
Moät hoïc sinh cao 1,6m ñöùng caùch chaân coät ñeøn ( coù ñeøn pha ôû ñænh coät)moät khoaûng X thì thaáy boùng mình daøi 2m, khi em hoïc sinh ñoù ñi xa coät ñeøn theâm 5m thì thaáy boùng mình daøi 2,5m . Xaùc ñònh khoaûng caùch X vaø chieàu cao coät ñeøn? ÑAÙP AÙN ÑEÀ THI HOÏC SINH GIOÛI CAÁP HUYEÄN LÔÙP 9 VOØNG II MOÂN VAÄT LÍ – NH 2010-2011 BAØI NOÄI DUNG ÑAÙP AÙN ÑIEÅM Baøi1 a) Goïi t1 laø thôøi gian thuyeàn chuyeån ñoäng ngöôïc doøng töø A ñeán B 3 t2 laø thôøi gian thuyeàn chuyeån ñoäng xuoâi doøng töø B ñeán C ñieåm v2 laø vaän toác cuûa thuyeàn so vôùi doøng nöôùc Quaõng ñöôøng beø chuyeån ñoäng töø A cho ñeán khi gaëp thuyeàn taïi C S1 = AC = v1( t1 + t2 ) 0,75ñieåm Quaõng ñöôøng thuyeànø chuyeån ñoäng ngöôïc doøng töø A ñeán B S2 = AB = (v2 – v1 ). t1 0,75ñieåm Quaõng ñöôøng thuyeàn chuyeån ñoäng xuoâi doøng töø B ñeán C S3 = BC = (v2 + v1 ). t2 0,75ñieåm Ta coù BC = AC + AB 0,5ñieåm v2t2 + v1t2 = v1t1 + v1t2 + v2t1 – v1t1 = v1t2 + v2t1 0,5ñieåm suy ra t2 = t1 = 30phuùt vaäy thôøi gian thuyeàn taïi B cho ñeán khi ñuoåi kòp beø laø 30 phuùt AC 6 b) Vaän toác cuûa beø: v1 = 6km / h 0,75ñieåm t1 t2 1 Baøi2 Goïi mñ, mb laø khoái löôïng cuûa ñoàng vaø baïc trong hôïp kim A 4 M m m 0.5ñieåm D d b (1) ñieåm A V V V d b 0.5ñieåm md mb Vôùi Vd vaø Vb vaø md = 0,8M , mb = 0,2M (2) Dd Db Thay (2) vaøo (1) ta ñöôïc 1,0 ñieåm M D .D 8,9.10,5 D d b = A 0,8M 0,2M 0,8D 0,2D 0,8.10,5 0,2.8,9 b d Dd Db 9,18g/cm3 b) Goïi m laø khoái löôïng vaøng trong vöông mieän 0,5 ñieåm 1,0 ñieåm DA, DV laø khoái löôïng rieâng cuûa kim loaïi A vaø cuûa vaøng VA,VB laø theå tích cuûa kim loaïi A vaø cuûa vaøng trong vöông mieän 0,5ñieåm Ta coù VB = VA + VV 75 m m 5 DA DV 19,6(75 m) 9,18m 899,64 m 54,74g Baøi3 a) Gæa söû trong heä coù k vaät ñaàu tieân toaû nhieät , (n- k ) vaät coøn laïi 4 laø vaät thu nhieät ñieåm Goïi t laø nhieät ñoä caân baèng cuûa heä Nhieät löôïng do vaät do k vaät ñaàu tieân toaû ra 0.75ñieåm Qtoaû = C1m1( t1 – t )+ C2m2( t2 – t )+ + Ckmk( tk – t ) Nhieät löôïng do (n-k) vaät coøn laïi thu vaøo 0,75ñieåm Qthu = Ck+1mk+1( t – tk+1 )+ Ck+2mk+2( t – tk+2 )+ + Cnmn( t – tn )
Theo phöông trình caân baèng nhieät ta coù Qtoaû = Qthu Hay C1m1( t1 – t )+ C2m2( t2 – t )+ + Ckmk( tk – t )= 1,5ñieåm = Ck+1mk+1( t – tk+1 )+ Ck+2mk+2( t – tk+2 )+ + Cnmn( t – tn ) c m t c m t c m t Suy ra t 1 1 1 2 2 2 n n n c1m1 c2m2 cnmn b)AÙp duïng coâng thöùc treân ta tính ñöôïc 1ñieåm c m t c m t c m t t 1 1 1 2 2 2 n n n c m c m c m 1 1 2 2 n n 0,3.460.10 0,4.380.25 0,2.4200.20 21980 19,50 C 0,3.460 0,4.380 0,2.4200 1130 Baøi 4 R1.Rx 18Rx a) Ñieän trôû töông ñöông cuûa R1 vaø Rx: R 5 1x R R 18 R 0,25ñieåm ñieåm 1 x x 18R 24(4,5 R ) Ñieän trôû toaøn maïch: R R R 6 x x 0 1x 0,25ñieåm 18 Rx 18 Rx U 18 R Cöôøng ñoä doøng ñieän qua maïch chính: I x R 4,5 Rx 0,5ñieåm R1x 18 Ta coù I x .Rx I.R1x I x I. 0,5ñieåm Rx 4,5 Rx Coâng suaát tieâu hao treân Rx : 2 0,5ñieåm 2 18 Px I x .Rx .Rx 13,5 4,5 Rx 2 Rx 15Rx 20,25 0 0,5ñieåm Rx 13,5 Rx 1,5 0 Rx 13,5; Rx 1,5 2 0,5ñieåm I R1x R1x 18Rx Hieäu suaát maïch ñieän: H 2 I R R 24 4,5 Rx Rx 13,5 18.13,5 H 56,25% 24 4,5 13,5 0,25ñieåm Rx 1,5 18.1,5 0,25ñieåm H 18,75% 24 4,5 1,5 b) Coâng suaát tieâu thuï treân Rx 0,5ñieåm 2 2 18 324 px I x Rx .Rx 4,5 R 2 x 4,5 R x 0,5ñieåm Rx 0,5ñieåm
4,5 Pxmax khi R suy ra R x x min 4,5 Rx Rx 4,5 Rx Giaù tri cöïc ñaïi cuûa coâng suaát 324 Pxmax 2 18W 4,5 4,5 4,5 Baøi5 3 B ñieåm P M N X A B P Q N X+5 A Goïi chieàu cao cuûa ngöôøi laø NP , chieàu cao cuûa coät ñeøn laø AB Boùng cuûa ngöôøi khi ñöùng caùch coät ñeøn moät ñoaïn X laø MN = 2m Boùng cuûa ngöôøi khi ñöùng caùch coät ñeøn moät ñoaïn X +5 laø NQ = 2,5m *Tam giaùc MNP ñoàng daïng tam giaùc MAB 1,0ñieåm MN NP 2 NP (1) MA AB X 2 AB * Tam giaùc QNP ñoàng daïng tam giaùc QAB 1,0ñieåm QN NP 2,5 NP (2) QA AB X 7,5 AB 2 2,5 Töø (1) vaø (2) X 2 X 7,5 1,0ñieåm 2X + 15 = 2,5X +5 0,5X = 10 X = 20 cm
UBND HUYEÄN CAØNG LONG- ÑEÀ THI CHOÏN HOÏC SINH GIOÛI VOØNG TRAØ VINH HUYEÄN PHOØNG GD –ÑT CAØNG LONG NAÊM 2009-2010   MOÂN : VAÄT LYÙ 9 Thôøi gian: 150phuùt(khoâng keå thôøi gian giao ñeà) MAÕ ÑEÀ 05 CAÂU 1(4ñieåm): Baûy baïn cuøng troï moät nôi caùch tröôøng 5km, hoï coù cuøng chung moät xe. Xe coù theå chôû ñöôïc ba ngöôøi keå caû laùi xe. Hoï xuaát phaùt cuøng luùc töø nhaø ñeán tröôøng: ba baïn leân xe,caùc baïn coøn laïi ñi boä. Ñeán tröôøng, hai baïn xuoáng xe, laùi xe quay veà ñoùn theâm hai baïn nöõa caùc baïn khaùc tieáp tuïc ñi boä. Cöù nhö vaäy cho ñeán khi taát caû ñeán ñöôïc tröôøng, coi chuyeån ñoäng laø ñeàu, thôøi gian döøng xe ñeå ñoùn, thaû ngöôøi khoâng ñaùng keå, vaän toác ñi boä laø 6km/giôø, vaän toác xe laø 30km/giôø. Tìm quaõng ñöôøng ñi boä cuûa ngöôøi ñi boä nhieàu nhaát vaø quaõng ñöôøng ñi toång coäng cuûa xe. CAÂU 2:(3 ñieåm). Coù hai bình caùch nhieät. Bình moät chöùa m1=2kg nöôùc ôû o o o o t 1=20 C, bình hai chöùa m2=4kg nöôùc ôû t 2=60 C. Ngöôøi ta roùt ñöôïc moät löôïng nöôùc m töø bình moät sang bình hai. Sau khi caân baèng nhieät ngöôøi ta laïi goùt moät löôïng nöôùc m nhö theá töø bình hai sang bình moät. Nhieät ñoä caân baèng ôû bình moät o o luùc naøy t1 =21,95 C. Tính löôïng nöôùc trong moãi laàn roùt vaø nhieät ñoä caân baèng cuûa bình hai? CAÂU 3:(3 ñieåm). Moät göông nhoû phaûn xaï aùnh saùng maët trôøi leân traàn nhaø (coù daïng voøm troøn, taâm taïi göông)taïo ra moät veät saùng caùch göông 6m; khi göông quay moät goùc 200(quanh truïc qua ñieåm tôùi vaø vuoâng goùc vôùi maët phaúng tôùi)thì veät saùng dòch chuyeån treân voøm (traàn nhaø)moät cung coù ñoä daøi bao nhieâu? CAÂU 4:(3 ñieåm). Moät cuoän daây ñoàng coù khoái löôïng m=3,410kg. Khi maéc vaøo hieäu ñieän theá U=11V thì coâng suaát toaû nhieät treân ñaây laø 11,11W. Hoûi daây daøi bao nhieâu meùt vaø ñöôøng kính cuûa daây baèng bao nhieâu ? Cho khoái löôïng rieâng cuûa ñoàng D=8900kg/m3, ñieän trôû suaát cuûa ñoàng 1,67.10-8  m. CAÂU 5:(7 ñieåm) Cho maïch ñieän nhö hình veõ: a/ ÔÛ hình veõ(H1). Bieát R1=15  ,R2=R3=R4=20  ,RA=0;Ampe keá chæ 2A. Tính cöôøng ñoä doøng ñieän cuûa caùc ñieän trôû. b/ ÔÛ hình veõ (H2) Bieát: R1=R2=2  ,R3=R4=R5=R6=4  ,UAB=12V,RA=0. Tính cöôøng ñoä doøng ñieän qua caùc ñieän trôû, ñoä giaûm theá treân caùc ñieän trôû vaø chæ soá ampe keá (neáu coù).
(H1) (H2) Heát (Giaùm thò coi thi khoâng giaûi thích gì theâm) ÑAÙP AÙN ÑEÀ THI CHOÏN HOÏC SINH GIOÛI VOØNG HUYEÄN NAÊM 2009-2010 MOÂN : VAÄT LYÙ 9 Caâ Phaàn Traû Lôøi Ñieå u m 1 -Hình veõ: (4ñ) 0,25 0,25 -Thôøi gian xe chaïy töø nhaø(N) ñeán tröôøng( T)(ñeán tröông 0,25 s 5 1 laàn 1) laø: t h 1 v 30 6 x 0,25 -Trong thôøi gian ñoù boán ngöôøi ñi boä ñöôïc quaõng ñöôøng 1 ñaàu :NE=S4a= v.t 6. 1 km 0,25 1 6 -Thôøi gian xe quay laïi gaëp boán ngöôøi ôû G1 laø: 0,25 s s 5 1 1 t , 4a h 1 t t 30 6 9 x b 0,25 -Trong thôøi gian ñoù boán ngöôøi ñi boä ñöôïc quaõng ñöôøng ' 1 2 sau:EG1=S4b= v.t 6. km 0,5 1 9 3 0,25
-Thôøi gian xe chaïy töø G1 ñeán T (ñeán tröông laàn 2) laø: 2 5 1 0,5 s s4a s4b 3 1 t2 h tx 30 9 0,25 -Trong thôøi gian ñoù hai ngöôøi ñi boä ñöôïc quaõng ñöôøng ' 1 2 0,25 ñaàu:G1F=S2c v t 6. km b 1 9 3 -Thôøi gian xe quay laïi gaëp hai ngöôøi ôû G2 laø: 2 2 5 1 s s s s 2 , 4a 4b 2c 3 3 0,25 t 2 h vx vb 30 6 27 -Trong thôøi gian ñoù hai ngöôøi ñi boä ñöôïc quaõng ñöôøng 0,25 ' 2 12 sau:FG2=S2b= v .t 6. km b 2 27 27 -Hai ngöôøi cuoái cuøng leân xe .Thôøi gian xe chaïy töø G2 ñeán T (ñeán tröôøng laàn 3)laø: 2 2 12 5 1 s s4a s4b s2c s2b 3 3 27 2 t3 h vx 30 27 ’ ’ -Toång thôøi gian xe chaïy :tx=t1+t 1+t2+t 2+t3= 1 1 1 2 2 29 h 6 9 9 27 27 54 -Toång quaõng ñöôøng xe ñaõ chaïy:Sx= 29 145 2 v .t 30. km 16,1km h x x 54 9 27 -Thôøi gian ñi boä cuûa ngöôøi ñi boä nhieàu nhaât ít hôn thôøi 2 gian xe chaïy laø t3= h 27 29 2 25 tb=t – t3 = h 54 27 54 -Quaõng ñöôøng ñi boä cuûa ngöôøi ñi boä nhieàu nhaát : 25 s v .t 6. 2,78 km b b b 54 0 ’ 0 0 2 Ñeà baøi :m1=2kg ; m2=4kg; t 1=20 C ; t1 =21,95 C ; t2=60 C ; 0,25 ’ (3ñ) c=4200J/kg.k ;Tìm t 2=?,m=? 0,5 Nhieät löôïng do bình moät nhaän ñöôïc trong laàn trao ñoåi thöù nhaát vôùi bình hai: 0,5 ’ Q11=m1c(t1 -t1)=2.c(21,95-20)= 3,9c 0,5 Nhieät löôïng do bình hai truyeàn cho bình moät laàn trao ñoåi 0,25 laàn thöù nhaát: 0,5 ’ ’ Q21=m2c(t2-t2 )=4.c(60- t2 ) 0,5 Phöông trình caân baèng nhieät : Q11= Q21  3,9c=4.c(60- ’ ’ 0 t2 )  t2 =59,025 C
Vaäy nhieät ñoä cuûa bình hai sau khi trao ñoåi löôïng nöôùc m ’ 0 nhö nhau laàn thöù nhaát laø:t2 =59,025 C. Xeùt söï trao ñoåi nhieät löôïng giöõa khoái löôïng nöôùc cuûa bình vôùi nöôùc ôû bình hai. ‘ ’ ’ Q 11= Q21  m.c(t2 -t1)= m2c(t2-t2 )  mc(59,025-20)=4c(60-59,025)  m=0,1kg 0,5 3 Lôøi giaûi :-Hình (3ñ) -Coá ñònh tia SI,quay göông moät 0,25 goùc thì tia phaûn xaï quay töø vò trí IR ñeán IR’. 0,25 -Ta chöùng minh : RIˆR' =2 0,25 -Goïi goùc tôùi luùc ñaàu laø 0,25 SIˆN =i thi goùc SIR=2i. 0,5 -Khi göông quay goùc thì phaùp tuyeán cuõng quay goùc 0,5 neân goùc tôùi luùc sau laø SIˆN '=i+ -Goùc quay cuûa tia phaûn xaï RIˆR' = SIˆR ' SIˆR =2(i+ ) -2i=> 0,25 ˆ ' RIR =2i (ñpcm) 0,25 -Ta coù göông quay =200=>tia phaûn xaï 2 =400 öùng vôùi 400 1 voøng troøn . 3600 9 -Maø chu vi voøng troøn 2 r =2 .6=37,68(m) -Vaäy veät saùng ñaõ dòch chuyeån moät cung troøn chieàu 37,68 daøi 4,19 (m). 9 4 U 2 0,25 -Tröôùc heát ñieän trôû daây ñoàng laø :R= (1) (3ñ) P   0,5 -Ta laïi coù:R= . (2) S d 2 4 .d 2 0,5 -maët khaùc m=  .SD= . .D (3) 4 -Trong ñoù l laø chieàu daøi daây,d laø ñöôøng kính sôïi daây,nhaân (2) mR 0,5 vôùi (3) ta ñöôïc: 2. D mR  D 0,75 U 2 -Thay R== vaøo ta ñöôïc:  = P 0,5 m.U 2 3,410(11)2 499,9 500m DP 1,67.10 8.8900.11,11 4m 4.3,410 -Thay  vaøo (3) tìm ñöôïc:d= 1mm D 3,14.500.8900 5 a) -Veõ laïi sô ñoà maïch ñieän 5a 0,25 (3ñ)
-Do[R2 noái tieáp(R3//R4)] neân ñieän trôû töông ñöông cuûa maïch 0,5 döôùi: 0,25 R3.R4 20.20 0,25 Rd R2 20 30 R3 R4 20 20 R1.Rd 15.30 0,25 -Do R1//Rd neân: RAB= 10 R1 Rd 15 30 U U 0,25 - Cöôøng ñoä doøng ñieän qua maïch chính: I AB AB RAB 10 U U 0,5 I AB AB -Cöôøng ñoä doøng ñieän qua R2: 2 0,5 Rd 30 I2 U AB -Cöôøng ñoä doøng ñieän qua R3,R4: I I 3 4 2 60 0,25 U U -Chæ soá cuûa am pe keá : I I I AB AB 2(A) a 4 10 60 120 0,5 U 24V AB 5 5b 0,5 - Cöôøng ñoä doøng ñieän qua R3,R2 : (4ñ) 24 24 I I 0,4A, I 0,8A 3 4 60 2 30 U AB 24 -Cöôøng ñoä doøng ñieän qua R1: I1 1,6A R1 15 1,0 b ) -Sô ñoà ñöôïc veõ laïi : 0,5 -Chæ soá cuûa am 0,25 0,25 pe keá A1: IA 1 = I4= 0,25 U AB 12 3(A) 0,25 R4 4 0,25 -Do R5//[R2noái tieáp(R6//R3)]neân ñieän trôû töông cuûa maïch MB: 0,25 R6.R3 4.4 R5 R2 4 2 R6 R3 4 4 RMB 2 R6.R3 4.4 R5 R2 4 2 R6 R3 4 4 U AB 12 -Cöôøng ñoä doøng ñieän qua R1:I1= 3(A) R1 RMB 2 2 -Hieäu ñieän theá giöõa hai ñieåm MB:UMB= UAB -UAM=12-6= 6(V) U MB 6 -Cöôøng ñoä doøng ñieän qua R5: I5= 1,5(A) R5 4
-Cöôøng ñoä doøng ñieän qua R2: I2=I1-I5= 3-1,5=1,5(A) I2 1,5 -Cöôøng ñoä doøng ñieän qua R3 vaø R6 :I3=I6= 0,75(A) 2 2 -Chæ soá cuûa am pe keá A2: IA 2= IA 1+I5= 3+1,5=4,5(A) -Chæ soá cuûa am pe keá A3: IA 3= IA 2+I6= 4,5+0,75=5,25(A) Heát GHI CHUÙ:-Hoïc sinh giaûi caùch khaùc ñuùng ñöôïc ñieåm toái ña caâu ñoù. -Sai hoaëc thieáu ñôn vò trong moãi pheùp tính tröø 0,25 ñieåm(Caâu naøo 0,25 ñieåm thì khoâng tröø ).Chæ tröø moät laàn cho moãi ñaïi löôïng. phßng GD&§T Kú thi häc sinh giái líp 9 THCS §oan hïng- PHU THO n¨m häc 2010 – 2011 MA §£ 07 ®Ò thi M«n : VËt LÝ Thêi gian lµm bµi: 150 phót, Kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò C©u 1 (2®iÓm) : Trong cuéc ®ua xe ®¹p tõ A vÒ B, mét vËn ®éng viªn ®i trªn nöa qu·ng ®-êng ®Çu víi vËn tèc 24 km/h, trªn nöa qu·ng ®-êng cßn l¹i víi vËn tèc 16km/h. Mét vËn ®éng viªn kh¸c ®i víi vËn tèc 24km/h trong nöa thêi gian ®Çu, cßn nöa thêi gian cßn l¹i ®i víi vËn tèc 16km/h. a. TÝnh vËn tèc trung b×nh cña mçi ng-êi. b. TÝnh qu·ng ®-êng AB, biÕt ng-êi nµy vÒ sau ng-êi kia 30 phót. C©u 2 (2 ®iÓm): Mét häc sinh lµm thÝ nghiÖm nh- sau: tõ hai b×nh chøa cïng mét lo¹i chÊt láng ë nhiÖt ®é kh¸c nhau; móc mét cèc chÊt láng tõ b×nh 2 ®æ vµo b×nh 1 råi ®o nhiÖt ®é chÊt láng ë b×nh 1 khi c©n b»ng nhiÖt. LËp l¹i thÝ nghiÖm trªn 4 lÇn häc sinh ®ã ghi l¹i c¸c nhiÖt ®é cña chÊt láng ë b×nh 1 sau mçi lÇn lµ: 200C, 350C, x0C, 500C. BiÕt nhiÖt ®é vµ khèi l-îng chÊt láng trong cèc c¶ 4 lÇn ®æ lµ nh- nhau, bá qua sù trao ®æi nhiÖt cña chÊt láng víi m«i tr-êng vµ b×nh chøa. H·y t×m nhiÖt ®é X0C vµ nhiÖt ®é chÊt láng ë hai b×nh lóc ®Çu. C©u 3 (2,5 ®iÓm): Cho m¹ch ®iÖn nh- h×nh bªn. HiÖu ®iÖn thÕ U kh«ng ®æi vµ U = 54V. C¸c ®iÖn trë R1 = R3 = 90  , R2= 180  . Khi ®ãng vµ më kho¸ K th× ®Ìn § ®Òu s¸ng b×nh th-êng. H·y tÝnh ®iÖn trë vµ hiÖu ®iÖn thÕ ®Þnh møc cña ®Òn §. Gi¶ thiÕt ®iÖn trë cña d©y nèi vµ kho¸ K nhá kh«ng ®¸ng kÓ. C©u 4 (1,5 ®iÓm): Cho m¹ch ®iÖn nh- h×nh vÏ. R2 = R4. NÕu nèi A, B víi nguån cã hiÖu ®iÖn thÕ U = 120V th× c-êng ®é dßng ®iÖn qua R3 lµ I3 = 2A, hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm C vµ D lµ UCD = 30V. NÕu nèi C, D víi hai cùc nguån ®iÖn cã hiÖu ®iÖn thÕ U’=120V th× hiÖu
®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm A vµ B lóc nµy lµ U’AB = 20V. H·y tÝnh gi¸ trÞ ®iÖn trë R1, R2, R3. C©u 5 (2 ®iÓm): Mét vËt ph¼ng nhá AB ®Æt vu«ng gãc víi trôc chÝnh cña thÊu kÝnh héi tô, sao cho ®iÓm A n»m trªn trôc chÝnh vµ c¸ch quang t©m cña thÊu kÝnh mét kho¶ng OA = a. NhËn thÊy nÕu dÞch chuyÓn vËt l¹i gÇn hoÆc ra xa thÊu kÝnh mét kho¶ng b = 5cm th× ®Òu thu ®-îc ¶nh cã ®é cao b»ng ba lÇn vËt, trong ®ã cã mét ¶nh cïng chiÒu vµ mét ¶nh ng-îc chiÒu víi vËt. H·y x¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch a vµ vÞ trÝ tiªu ®iÓm cña thÊu kÝnh. \ H-íng dÉn chÊm ®Ò thi kh¶o s¸t m«n vËt lÝ C©u 1 (2®iÓm) yªu cÇu vÒ néi dung biÓu ®iÓm PhÇn a: Gäi qu·ng ®-êng AB dµi S (km) Thêi gian vËn ®éng viªn 1 ®i hÕt qu·ng ®-êng AB lµ: S S 0,25 ®iÓm 5S t 2 2 (h) 1 24 16 96 VËn tèc trung b×nh cña vËn ®éng viªn 1 lµ: S S v1 19,2(km / h) 0,25 ®iÓm t1 5S 96 Gäi thêi gian vËn ®éng viªn 2 ®i hÕt qu·ng ®-êng AB lµ: 0,25 ®iÓm t2 2t(h) VËn tèc trung b×nh cña vËn ®éng viªn 2 lµ: S 24t 16t v 20(km / h) 0,25 ®iÓm 2 2t 2t PhÇn b: V× v v Nªn theo bµi ra ta cã vËn ®éng viªn 1 vÒ sau vËn ®éng viªn 2 thêi gian 2 1 0,25 ®iÓm 0,5h Thêi gian vËn ®éng viªn 1 ®i hÕt qu·ng ®-êng AB lµ: 0,25 ®iÓm t1 = 2t + 0,5 (h) Ta cã ph-¬ng tr×nh: v1t1 = v2t2 hay (2t + 0,5).19,2 = 20.2t t = 6(h) 0,25 ®iÓm VËy qu·ng ®-êng AB dµi: S = v2t2= v2.2t = 20.2.6 = 240 (km) 0,25 ®iÓm C©u 2 (2 ®iÓm): yªu cÇu vÒ néi dung biÓu ®iÓm Gäi m lµ khèi l-îng chÊt láng mçi lÇn ®æ thªm vµo b×nh 1. m1, t1 lµ khèi l-îng vµ nhiÖt ®é lóc ®Çu cña chÊt láng ë b×nh 1 Gi¶ sö m1 = k.m ( k lµ sè nguyªn, d-¬ng) t2 lµ nhiÖt ®é chÊt láng ë b×nh 2 ( t2>t1) Sau lÇn ®æ thø nhÊt chÊt láng ë b×nh 1 nhËn ®-îc mét nhiÖt l-îng lµ: Q1=c.m1(20 – t1) = k.m.c(20 – t1) (1) ChÊt láng ®æ thªm lÇn thø nhÊt to¶ ra mét nhiÖt l-îng lµ: Q2 = m.c(t2 – 20) (2) 0,25 ®iÓm Theo ph-¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt ta cã: Q1 = Q2 k.m.c(20 – t1) = m.c(t2 – 20) 20.k – k.t1= t2 - 20 (3) T-¬ng tù. Sau lÇn ®æ thø hai ta cã: (m1 + m).c.(35 – 20) = m.c.(t2 – 35) 0,25 ®iÓm (k.m + m).c.15 = m.c. (t2 – 35)
15.k +15 = t2 – 35 (4) Sau lÇn ®æ thø ba ta cã: (m1 +2m).c.(x – 35) = m.c.(t2 – x) 0,25 ®iÓm (k + 2).x – 35.(k +2) = t2 - x (5) Sau lÇn ®æ thø t- ta cã: (m1 + 3m).c.(50 – x) = m.c.(t2 – 50) 0,25 ®iÓm (k + 3).50 – (k +3).x = t2 - 50 (6) 5 k 6 6 LÊy (3) trõ (4) ta ®-îc: 5k – kt1 -15 suy ra: t1 5 1 (7) 0,25 ®iÓm k k Tõ (4) rót ra ®-îc: t2 = 15k + 50 = 5(3k +10) (8) 0,25 ®iÓm LÊy (5) trõ (6): (2k + 5)x- 35k – 70 – 50k – 150 = 50 – x 5 17k 54 3 0,25 ®iÓm x 2,5 17 (9) 2 k 3 k 3 Thay (8) vµ (9) vµo (6) ta tÝnh ®-îc k = 2 . 0 Thay k = 2 vµo (7) ta ®-îc: t1 = -10 C 0 0,25 ®iÓm Thay k = 2 vµo (8) ta ®-îc: t2 = 80 C Thay k = 2 vµo (9) ta ®-îc: x = 440C C©u 3 (2,5 ®iÓm): yªu cÇu vÒ néi dung biÓu ®iÓm V× ®Ìn s¸ng b×nh th-êng tøc lµ hiÖu ®iÖn thÕ thùc tÕ trªn ®Ìn khi ®ãng vµ më kho¸ K b»ng hiÖu ®iÖn thÕ ®Þnh møc cña ®Ìn. Gäi ®iÖn trë ®Ìn lµ R Khi ®ãng kho¸ K, D vµ C bÞ nèi t¾t , ta cã s¬ ®å: 0,5 ®iÓm R.R3 90.R RBC R R3 90 R 90R 270(R 60) R R R 180 0,5 ®iÓm ABC 2 BC 90 R 90 R RBC 18R HiÖu®iÖn thÕ trªn ®Ìn §: U d U. (1) 0,5 ®iÓm RABC R 60 Khi më kho¸ K, ta cã s¬ ®å m¹ch ®iÖn: 0,25 ®iÓm R1 R R2 R 90 180 270 R 150 RAB ; RABC RAB R3 R R1 R2 R 127 R 270 R 36 R 90 U R 36.R U U AB ; U AB (2) AB d 0,25 ®iÓm ñABC R 150 R R1 R 150 18.R 36.R tõ (1) vµ (2) ta cã: R 30 R 60 R 150 0,5 ®iÓm Thay vµo (2) ta ®-îc Ud= 6V C©u 4 (1,5 ®iÓm): yªu cÇu vÒ néi dung biÓu ®iÓm U CD 3 Khi UAB = U = 120V; UCD = 30V th× R3 15 0,25 ®iÓm I 3 2 U2= UAB – UCD = 120 – 30 = 90V 0,25 ®iÓm XÐt t¹i nót C: I2 = I3 +I4 U U U 2 CD CD 0,25 ®iÓm R2 R3 R2
90 30 30 R2 30 0,25 ®iÓm R2 15 R2 Khi UCD = U’ = 120V; U’AB = 20V suy ra U’2=120 – 20 = 100V 0,25 ®iÓm U1 ' R1 20 1 R2 30 V× R1 nèi tiÕp R2 nªn: R 6 1 0,25 ®iÓm U '2 R2 100 5 5 5 VËy R1 = 6  , R2 = 30  ; R3 = 15  C©u 5 (2 ®iÓm): yªu cÇu vÒ néi dung biÓu ®iÓm ¶nh cïng chiÒu víi vËt lµ ¶nh ¶o, vËt n»m trong tiªu cù. 0,25 ®iÓm ¶nh ng-îc chiÒu víi vËt lµ ¶nh thËt, vËt n»m ngoµi kho¶ng tiªu cù cña thÊu kÝnh. XÐt tr-êng hîp ¶nh ¶o. 0,25 ®iÓm OA1B1 ®ång d¹ng víi OA'1 B'1 A'1 B'1 OA'1 OA'1 3 OA'1 3 a 5 (1) A1B1 OA1 a 5 0,25 ®iÓm F'OI1 ®ång d¹ng víi F' A'1 B'1 A'1 B'1 F' A'1 OF' OA'1 OA'1 3 1 OA'1 2 f (2) OI1 OF' OF' f 3(a 5) 0,25 ®iÓm Tõ (1) vµ (2) ta cã: 2 (3) f XÐt tr-êng hîp ¶nh ng-îc chiÒu víi vËt: 0,25 ®iÓm OA2 B2 ®ång d¹ng víi OA'2 B'2 A'2 B'2 OA'2 OA'2 3 OA'2 3 a 5 (4) A2 B2 OA2 a 5 0,25 ®iÓm F'OI 2 ®ång d¹ng víi F' A'2 B'2 A'2 B'2 F' A'2 OA'2 OF' OA'2 3 1 OA'2 4 f (5) OI 2 OF' OF' f 3(a 5) 0,25 ®iÓm Tõ (4) vµ (5) ta cã: 4 (6) f Tõ (3) vµ (6) ta cã: a = 15cm; f = 15 cm 0,25 ®iÓm Phßng GD&§T Kú thi häc sinh giái líp 9 N¨m häc 2011 – 2012 h¹ hoµ-T.PHU THO m«n thi: VËt Lý (Thêi gian lµm bµi : 150 phót, kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò) Ngµy thi : 9 th¸ng 12 n¨m 2011 MÃ ĐỀ 09 Bài 1(5 điểm): Lúc 6 giờ, một người đạp xe từ thành phố A về phía thành phố B ở cách thành phố A 114 km với vận tốc 18km/h. Lúc 7h, một xe máy đi từ thành phố B về phía thành phố A với vận tốc 30km/h . a) Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ và nơi gặp cách A bao nhiêu km ? b) Trên đường có một người đi bộ lúc nào cũng cách đều xe đạp và xe máy, biết rằng người đó cũng khởi hành từ lúc 7h. Tính vận tốc của người đó, người đó đi theo hướng nào, điểm khởi hành của người đó cách A bao nhiêu km?
o Bài 2(3 điểm): Có ba phích đựng nước: phích 1 chứa 300g nước ở nhiệt độ t1 = 40 C, phích o o 2 chứa nước ở nhiệt độ t 2 = 80 C, phích 3 chứa nước ở nhiệt độ t 3 = 20 C. Người ta rót nước từ phích 2 và phích 3 vào phích một sao cho lượng nước trong phích 1 tăng gấp đôi và khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ trong phích một là t = 50 oC. Tính lượng nước đã rót từ mỗi phích. Bài 3(6 điểm): Cho mạch điện (h.vẽ 1) Biết: UAB = 21V không đổi; RMN = 4,5Ω, R1 = 3Ω; RĐ = 4,5Ω không đổi; RA ≈ 0. Đặt RCM = x. 1. K đóng: a. Cho C ≡ N thì ampe kế chỉ 4A. Tính điện trở R2. b. Tính hiệu suất sử dụng điện. Biết rằng điện năng tiêu thụ trên đèn và R1 là có ích. 2. K mở: Xác định giá trị x để độ sáng của đèn yếu nhất. Bài 4(6điểm): Cho mạch điện (h.vẽ 2). Điện trở toàn phần của biến trở là Ro, điện trở của vôn kế rất lớn. Bỏ qua điện trở của ampe kế, các dây nối và sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Duy trì hai đầu mạch một hiệu điện thế U không đổi. Lúc đầu con chạy C của biến trở đặt gần phía M. Hỏi số chỉ của các dụng cụ đo sẽ thay đổi như thế nào khi dịch chuyển con chạy C về phía N? Giải thích tại sao? (C¸n bé coi thi kh«ng gi¶i thÝch g× thªm)
Phßng GD&§T h¹ hoµ Kú thi häc sinh giái líp 9 N¨m häc 2011 – 2012 h-íng dÉn chÊm VËt Lý (Thêi gian lµm bµi : 150 phót, kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò) Ngµy thi : 09 th¸ng 12 n¨m 2011 Bài Đáp án Điểm 1 Chọn A làm mốc (5điểm) Gốc thời gian là lúc 7h 0, 25 Chiều dương từ A đến B Lúc 7h xe đạp đi được từ A đến C 0, 25 AC = V1. t = 18. 1 = 18Km. Phương trình chuyển động của xe đạp là : 0, 5 S1 = S01 + V1. t1= 18 + 18 t1 ( 1 ) Phương trình chuyển động của xe máy là : 0, 5 S2 = S02 - V2. t2 = 114 – 30 t2 Khi hai xe gặp nhau: t = t = t và S = S 1 2 1 2 0, 5 18 + 18t = 114 – 30t t = 2 ( h ) Thay vào (1 ) ta được : S = 18 + 18. 2 = 54 ( km ) 0, 5 Vậy 2 xe gặp nhau lúc : 7 + 2 = 9 h và nơi gặp cách A 54 km 0, 5 Vì người đi bộ lúc nào cũng cách đều người đi xe đạp và xe máy nên: * Lúc 7 h phải xuất phát tại trung điểm của CB tức cách A là : 114 18 0, 5 AD = AC + CB/2 = 18 + = 66 ( km ) 2 * Lúc 9 h ở vị trí hai xe gặp nhau tức cách A: 54 Km 0, 5 Vậy sau khi chuyển động được 2 h người đi bộ đã đi được quãng đường là : S = 66- 54 = 12 ( km ) 12 Vận tốc của người đi bộ là : V3 = = 6 (km/h) 2 0, 5 Ban đầu người đi bộ cách A: 66km , Sau khi đi được 2h thì cách A là 54 km nên người đó đi theo chiều từ B về A. 0,5 Điểm khởi hành cách A là 66km 2 Gọi khối lượng nước đã rót từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 lần lượt là m2 và m3. (3điểm) Vì lượng nước trong phích 1 tăng gấp đôi nên ta có: m2 + m3 = 0,3 (1) Khi cân bằng nhiệt ta có phương trình: 1,0 m2C(t2 - t) = m1C(t – t1) + m3C( t- t3) m2(80 - 50) = 0,3.(50 - 40) + m3(50 - 20) 0,5 30m2 = 3 + 30m3 m2 - m3 = 0,1 (2) Từ (1) và (2), ta có: 2m2 = 0,4 m2 = 0,2 (kg) m3 = 0,1 (kg) Vậy khối lượng nước đã rót từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 lần lượt là 200g và 100g. 0,5 1,0 3 (6điểm) 1. K đóng: a. Khi C ≡ N ta có sơ đồ mạch điện: Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 là: UAC = U1 = I.R1 = 4.3 = 12(V) Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2: U2 = UCB = U – U1 = 21-12 = 9(V) 0,5 UCB 9 Cường độ dòng điện qua đèn là: I3 2(A) R§ 4,5 0,5 Cường độ dòng điện qua R là: I = I – I = 4-2 = 2(A) 2 2 3 0,5 UCB 9 Điện trở R2 là: R 4,5() 2 I 2 2 0,5
b. Hiệu suất sử dụng điện của mạch điện: P P1 P U I U I 12.4 9.2 66 H ci § 1 CB 3 0,786 78,6% 1,0 Ptm Ptm UAB I 21.4 84 2. K mở: Ta có sơ đồ mạch điện tương đương như hình –4 . Điện trở tương đương toàn mạch điện: R (R R ) B R 2 CN § CB R2 RCN R§ 0,5 4,5(9 x) 13,5 x 4,5(9 x) 81 6x x2 R R R R 3 x 0,5 AB 1 CM CB 13,5 x 13,5 x U 21.(13,5 x) Cường độ dòng điện qua mạch chính: AB I 2 RAB 81 6x x 1 Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch CB: 21.(13,5 x) 4,5(9 x) 94,5.(9 x) U IR . CB CB 81 6x x2 13,5 x 81 6x x2 Cường độ dòng điện chạy qua đèn: 1 U 94,5.(9 x) 94,5 94,5 CB I3 2 2 2 RCNB (81 6x x )(9 x) 81 6x x 90 (x 3) 2 Để độ sáng của đèn yếu nhất thì I3 min 90 - (x-3) max x = 3. Hay RMC = 3. Bài 4 Khi dịch chuyển con chạy C của biến trở về phía N thì số chỉ của các dụng cụ đo sẽ tăng. (nếu không giải (6điểm) thích đúng thì không cho điểm ý này) 1,0 Giải thích: Gọi x là phần điện trở của đoạn MC của biến trở; IA và UV là số chỉ của ampe kế và vôn kế. Điện trở tương đương của đoạn mạch: xR Rm = (Ro – x) + x R x2 1 R R = R – m 0 0 1 R 0,5 x R x x2 1 Khi dịch con chạy về phía N thì x tăng => ( ) tăng => R giảm 0,5 1 R m x x2 1 => cường độ dòng điện mạch chính: I = U/Rm sẽ tăng (do U không đổi). I I I I Mặt khác, ta lại có: A A 1 x R R x I.x I => IA = R x R 1 1 1 x R Do đó, khi x tăng thì (1 + ) giảm và I tăng (c/m ở trên) nên IA tăng. x Đồng thời UV = IA.R cũng tăng (do IA tăng, R không đổi) UBND HUYỆN KIẾN THỤY ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2009- 2010
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH MÔN THI: VẬT LÍ THỨC Thời gian làm bài: 150 phút (không kể giao đề) Họ tên học sinh: Lớp: Trường: Số báo danh: Phòng thi số: Số phách do Chủ tịch HĐ ghi: Bài 1(2đ ): Lúc 6 giờ một người đi xe máy từ thành phố Hải Phòng đi Hà Nội với tốc độ không đổi v1 = 40 km/h. Lúc 7 giờ, một xe ôtô đi từ Hà nội về phía Hải Phòng với tốc độ không đổi v2 = 60 km/h. Coi quãng đường Hải Phòng - Hà nội là đường thẳng, dài 100km. 1. Hỏi hai xe gặp nhau lúc mấy giờ, cách Hải Phòng bao nhiêu km? 2. Trên đường có một người đi xe đạp, khởi hành lúc 7 giờ, lúc nào cũng cách đều hai xe trên. Hỏi: a. Điểm khởi hành của người đi xe đạp cách Hà Nội bao nhiêu km? b. Người đó đi theo hướng nào, tốc độ bao nhiêu? Bài 2(2,5đ): Cho mạch điện như hình 1. Đặt vào hai điểm A, B hiệu điện thế không đổi UAB = U = 12(V). Cho R1 = 24  , biến trở có giá trị R2 = 18  , R3 = 9  , R4 = 6  , R5 = 12  , Ra = 0. a. Tính RAB b. Tính số chỉ của Ampekế. c. Phải thay đổi giá trị của biến trở như thế nào để công suất tiêu thụ trên R2 lớn nhất? Tính giá trị lớn nhất đó. Bài 3(1,5đ): Một thỏi hợp kim chì – kẽm có khối lượng 500g được nung nóng đến nhiệt độ 1000C rồi thả vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 500g chứa 0,5kg nước ở nhiệt độ 200C. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 23,950C. Tìm khối lượng chì và kẽm trong miếng hợp kim, biết nhiệt dung riêng của chì, kẽm, đồng và nước lần lượt là c1 = 130J/kgK, c2 = 400J/kgK, c3 = 380J/kgK, c4 = 4200J/kgK. Bỏ qua sự bay hơi của nước và sự mất mát nhiệt ra môi trường. Bài 4(2đ): Một biến trở con chạy làm bằng dây dẫn hợp kim nikêlin có điện trở suất = 0,4.10-6  m, có tiết diện đều S = 0,4mm2 được quấn thành một lớp sát nhau có chiều dài a = 20cm trên lõi trụ tròn bằng sứ có đường kính D = 3cm. M a. Tính điện trở toàn phần của biến trở. b. Có hai bóng đèn, đèn Đ 1ghi 6V- 6W, đèn Đ 2 ghi 6V- 9W. Một học sinh muốn cả hai đèn đều sáng bình thường ở hiệu điện thế UAB = 12V nên dùng biến trở nói trên mắc với hai bóng đèn như hình 2. Hãy tính chiều dài phần sử dụng của biến trở? Bài 5(2đ): Cho một nguồn điện không đổi có hiệu điện thế phù hợp, một vônkế có điện trở Rv, một ampekế có điện trở Ra , dây nối và khóa điện K (có điện trở không đáng kể). Hãy lập các phương án thực nghiệm để xác định giá trị đúng của một điện trở R theo số chỉ của ampekế, vônkế và các giá trị Rv , Ra. (Vẽ sơ đồ mạch điện, tính giá trị đúng của R) Họ tên và chữ kí Giám thị số 1: Họ tên và chữ kí Giám thị số 2: ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM
- Trước khi chấm bài, đề nghị các đ/c giám khảo giải lại bài và so sánh với đáp án. Nếu thấy có sự sai lệch kết quả thì phản ánh với trưởng ban GK. Trưởng ban GK xem xét, trước khi ra quyết định gọi điện về số máy 0983085288 để báo cáo. - Biểu điểm chi tiết do trưởng ban GK quyết định. Bài Sơ lược lời giải Điểm Gọi t là thời điểm gặp nhau, A là Hải Phòng, B là Hà Nội: 1. Quãng đường xe máy và ôtô đi được đến lúc gặp nhau tại C: S1 = v1.(t-6) = 40(t – 6); S2 = v2.(t-7) = 60(t – 7); + Theo gt phải có: S1 + S2 = AB => 40(t – 6) + 60(t – 7) = 100 => t = 7h 36phút Bài 1 + Điểm gặp nhau cách A đọan S1 = 40(t – 6) = 64 km 2 điểm 2. a. Khoảng cách giữa xe máy và ôtô lúc 7h là: l = (AB- 40.1) = 60km. + Vì người thứ 3 luôn cách đều 2 người trên nên điểm khởi hành của người thứ 3 cách B đoạn l’ = l/2 = 30km + Vì v2 > v1 nên người thứ 3 chuyển động cùng hướng ôtô tức đi về phía A + Cũng theo gt suy ra cả 3 người gặp nhau lúc 7h 36phút tại C nên quãng đường người thứ 3 đi được là S’ = 10- 64 -30 = 6km + Tốc độ người thứ 3: v3 = S’/(t – 7) = 10km/h a. Sơ đồ mạch: R1//R5//[(R2//R3)ntR4] => RAB = 4,8  b. I = U/RAB = 2,5A I1 = U/R1 = 0,5A => Ampekế chỉ Ia = I – I1 = 2A. 15R2 54 Bài 2 c. Khi R2 thay đổi thì: R234 = R23 + R4 = R 9 2,5 2 U 4(R2 9) điểm => I234 = I23 = I4 = R234 5R2 18 12(R2 9) 9R2 36R2 => U23 = I23.R23 = 15R2 54 (R2 9) 5R2 18 U 23 36 => I2 = R2 5R2 18 => Công suất tỏa nhiệt trên R2 : 2 2 2 36 R2 36 P2 = I 2 .R2 2 (5R2 18) 18 2 (5 R2 ) R2 P2 = P2max khi R2 = 18/5 = 3,6  ; => P2max = 3,6W Gọi khối lượng chì và kẽm trong miếng hợp kim lần lượt là m1 và m2 + Ta có: m1 + m2 = 0,5 (1)
Bài 3 + Nhiệt lượng tỏa: Q1 = (c1m1 + c2m2)(t1 – t) 1,5 + Nhiệt lượng thu: Q2 = (c3m3 + c4m4)(t – t2) điểm + Phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 (2) Giải hệ (1) và (2) được m1 = 0,3 kg; m2 = 0,2 kg 4S a. Đường kính dây quấn: d = = 0,714mm Số vòng dây: n = a/d = 200/0,714 = 280 vòng Chiều dài dây quấn: l = Dn = 26,4m l Điện trở toàn phần của biến trở: Rb = = 26,4  S Bài 4 b. Có Iđ1 = Pđ1/Uđ1 = 1A; R1 = Uđ1/ Iđ1 = 6  2 điểm Iđ2 = Pđ2/Uđ2 = 1,5A; R2 = Uđ2/ Iđ2 = 4  Các đèn sáng bình thường nên ; UR = Uđ1 = 6V; IR = Iđ2 – Iđ1 = 0,5A Phần sử dụng của biến trở: R = UR/ IR = 12  a Chiều dài phần sử dụng của biến trở: lb = R = 9,1cm Rb Có 2 cách có sơ đồ như hình vẽ: Gọi điện trở và số chỉ của ampekế là Ra và Ia, điện trở và số chỉ của vônkế là Rv và Uv * Cách 1: Có UR = Uv ; Iv = Uv/Rv I R = Ia – Iv = Ia – Uv/Rv U v  Giá trị đúng của R: R = UR/IR = I a U v / Rv Bài 5 * Cách 2: 2 điểm Có: IR = Ia U R = Uv – IaRa U v I a Ra U v  Giá trị đúng của R: R = UR/IR = Ra I a I a Ubnd huyÖn kinh m«n §Ò thi chän häc sinh giái huyÖn Phßng gi¸o dôc vµ ®µo t¹o M«n: VËt lÝ – Líp 9 N¨m häc 2012-2013 Thêi gian lµm bµi 120 phót Bµi 1 (2,5®) Ba ng-êi ®i xe ®¹p tõ A ®Õn B. Ng-êi thø nhÊt vµ ng-êi thø hai xuÊt ph¸t cïng mét lóc víi vËn tèc lÇn l-ît lµ v1= 10 km/h, v2= 12km/h. Ng-êi thø ba xuÊt
ph¸t sau hai ng-êi kia 30 phót. Kho¶ng thêi gian gi÷a hai lÇn gÆp nhau cña ng-êi thø ba víi hai ng-êi ®i tr-íc lµ 1h. T×m vËn tèc cña ng-êi thø ba. BiÕt c¶ ba ng-êi ®Òu chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu. 0 Bµi 2 (2,5 ®) Cã hai b×nh c¸ch nhiÖt. B×nh thø nhÊt chøa m1= 3kg n-íc ë t1= 30 C, 0 b×nh thø 2 chøa m2= 5kg n-íc ë t2= 70 C. Ng-êi ta rãt mét l-îng n-íc m tõ b×nh thø nhÊt sang b×nh thø hai, sau khi cã sù c©n b»ng nhiÖt ng-êi ta l¹i rãt mét l-îng n-íc m tõ b×nh thø hai sang b×nh thø nhÊt. T×m m vµ nhiÖt ®é c©n b»ng t1’ ë b×nh thø 0 nhÊt. BiÕt nhiÖt ®é c©n b»ng ë b×nh thø hai lµ t2’ = 60 C vµ chØ cã n-íc trao ®æi nhiÖt víi nhau. Bµi 3(2,5®) Cho m¹ch ®iÖn nh- h×nh vÏ. UAB= 12 V kh«ng ®æi, R1= 15  , R2= 10  , R3= 6  , R4= 8  . §iÖn trë kho¸ K vµ d©y nèi kh«ng ®¸ng kÓ. 1.TÝnh ®iÖn trë t-¬ng ®-¬ng cña ®o¹n m¹ch AB khi K më vµ khi K ®ãng. 2. Thay kho¸ K b»ng mét ampe kÕ cã ®iÖn trë kh«ng ®¸ng kÓ th× sè chØ cña ampe kÕ b»ng bao nhiªu? R K 1 R2 C D + A R4 R3 - B E Bµi 4(2,5®) Cho m¹ch ®iÖn nh- h×nh vÏ. R1= R2= 3  , R3 = 2  , R4 lµ mét biÕn trë, c¸c ®ång hå ®o lÝ t-ëng, c¸c d©y nèi vµ kho¸ K cã ®iÖn trë kh«ng ®¸ng kÓ. 1.§iÒu chØnh biÕn trë ®Ó R4= 4  : a/ Khi UAB = 6V vµ ®ãng kho¸ K, t×m sè chØ cña ampe kÕ vµ v«n kÕ. b/ Khi khãa K më, cÇn thay ®æi UAB ®Õn gi¸ trÞ nµo ®Ó v«n kÕ chØ 2V? 2. Gi÷ UAB = 6V vµ ®ãng khãa K . Khi ®ã nÕu di chuyÓn con ch¹y C cña biÕn trë tõ ®Çu bªn tr¸i sang ph¶i th× sè chØ cña ampe kÕ thay ®æi nh- thÕ nµo? M R R 2 _ + 1 K A B V A C N R R3 4 HÕt GT sè 2 GT sè 1 Ubnd huyÖn kinh m«n §¸p ¸n + biÓu ®iÓm Phßng gi¸o dôc vµ ®µo t¹o M«n: VËt lÝ – Líp 9
BiÓu Bµi §¸p ¸n ®iÓm 1 XÐt thêi ®iÓm ng-êi thø 3 xuÊt ph¸t tõ A: (2,5®) -Khi ®ã kho¶ng c¸ch gi÷a ng-êi thø 3 víi ng-êi thø nhÊt vµ thø 2 lÇn l-ît lµ: +s1= v1t= 10.0,5= 5(km) ( t= 30phót = 0,5 giê) 0,25® +s2=v2t = 12.0,5= 6(km) 0,25® -Thêi gian ®Ó ng-êi thø 3 ®uæi kÞp ng-êi thø nhÊt vµ ng-êi thø 2 lÇn l-ît lµ: s1 5 0,5® + t1= (h) v3 v1 v3 10 s1 6 0,5® +t2 = (h) v3 v2 v3 12 -Theo bµi ra kho¶ng thêi gian gi÷a hai lÇn gÆp nhau lµ 1h. Do ®ã: t2 t1 1 6 5 1 0,5® v3 12 v3 10 v2 23v 120 0 3 3 0,25® Gi¶i ph-¬ng tr×nh ta ®-îc: v3= 15km/h ( lo¹i v3=8km/h ) 0,25® 2 * XÐt lÇn rãt n-íc thø nhÊt: (2,5®) -NhiÖt l-îng thu vµo ®Ó m (kg) lÊy tõ b×nh 1 t¨ng nhiÖt ®é tõ t1 ®Õn t’2 lµ: 0,25® Q1= mc(t’2-t1) (J) ( c lµ nhiÖt dung riªng cña n-íc) -NhiÖt l-îng to¶ ra khi n-íc ë b×nh 2 h¹ nhiÖt ®é tõ t2 ®Ðn t2’ lµ : 0,25® Q2= m2c(t2-t2’) (J) ¸p dông ph-¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt ta cã: 0,25® Q1= Q2 mc(t’2-t1) = m2c(t2-t2’) ' m2 (t2 t2 ) 5(70 60) 5 0,5® m = ' (kg) t2 t1 60 30 3 *XÐt lÇn rãt n-íc thø 2: - NhiÖt l-îng to¶ ra ®Ó m (kg) lÊy tõ b×nh 2 h¹ nhiÖt ®é 0,25® tõ t’2 ®Õn t1’ lµ: Q3= mc(t’2-t1’) (J) -NhiÖt l-îng thu vµo khi n-íc cßn l¹i ë b×nh 1 t¨ng nhiÖt 0,25® ®é tõ t1 ®Õn t1’ lµ : Q4= (m1-m) c(t1’- t1) (J) ¸p dông ph-¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt ta cã: 0,25® Q1= Q2 mc(t’2-t1’) = (m1-m) c(t1’- t1)
5 5 0,5® ' (3 ).30 .60 ' (m1 m)t1 mt2 3 3 0 t1 46,7 C m1 3 3 R K (2,5®) 1 R2 C D + A R4 R3 - B E 1/ *Khi K më : m¹ch ®iÖn gåm R ntR / / R nt R 2 4 3 1 0,25® Ta cã: + R24= R2+ R4= 10 + 8 = 18(  ) R24.R3 18.6 +R234= 4,5() R24 R3 18 6 0,25® +RAB= R234+ R1= 4,5 + 15= 19,5 (  ) 0,25® *Khi K ®ãng; m¹ch ®iÖn gåm (R1 / /R2 )ntR3  / /R4 Ta cã: 0,25® R1R2 15.10 + R12 = 6() R1 R2 15 10 +R = R + R = 6+6 = 12 (  ) 123 12 3 0,25® R123.R4 12.8 +RAB= 4,8() 0,25® R123 R4 12 8 2/ Thay kho¸ K b»ng ampe kÕ lÝ t-ëng M¹ch ®iÖn gåm (R1 / /R2 )ntR3  / /R4 Ta cã: + RAB= 4,8 (  ) U 12 + I = AB 2,5(A) R 4,8 AB 0,25® U AB 12 +I123= 1(A) R123 12 0,25® +U1 = I123.R12= 1.6 = 6 (V) U1 6 +I1= 0,4(A) R1 15 0,25® +T¹i A: Ia= I - I1= 2,5 - 0,4 = 2,1 (A) 0,25®
4.1 (1,5®) M R R 2 _ + 1 K A B V A C N R R3 4 *Khi K ®ãng m¹ch ®iÖn gåm : (R1//R3)nt(R2//R4) Ta cã: 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 0,25® U13 42 14 + I1= = (A) R1 17.3 17 0,25® U24 60 20 +I2= (A) R2 17.3 17 6 0,25® +T¹i M: Ia= I I (A) 1 2 17 + Sè chØ cña v«n kÕ: Uv= Ia.Ra = 0 0,25® *Khi K më m¹ch ®iÖn gåm: (R1nt R2) // (R2 nt R4) Ta cã: + R12= R1+R2= 3+3 = 6(  ) +R34 = R3+R4= 2+4 = 6(  )
U AB U AB +I1= (A) R12 6 0,25® U AB U AB +I3= (A) R34 6 +Sè chØ cña v«n kÕ: U U U U U I R I R AB AB AB 2(V ) v MN 1 1 3 3 2 3 6 U AB 12(V ) 0,25® 4.2 Ta cã: (1,0®) + R13 = 1,2  R2 R4 3x +R24 = ( §Æt 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 = U13 I.R13 (V) RAB 4,2x 3,6 4,2x 3,6 0,25® U13 2,4(x 3) I1= (A) R1 4,2x 3,6 0,25® 18x U24 6x +U24=I.R24= (V ) I2 (A) 4,2x 3,6 R2 4,2x 3,6 Ta xÐt hai tr-êng hîp: *Dßng ®iÖn qua ampe kÕ cã chiÒu tõ M ®Õn N: 7,2 3,6x Ia = I1-I2= (A) 4,2x 3,6 Ta thÊy: +khi x=0 th× Ia= 2A +Khi x t¨ng th× (7,2-3,6x) gi¶m vµ (4,2x+3,6) t¨ng. Do ®ã I gi¶m a 0,25® + Khi x= 2  th× Ia= 0 *Dßng ®iÖn qua ampe kÕ cã chiÒu tõ N ®Õn M: 7,2 3,6 3,6x 7,2 Khi ®ã: I = I -I = x (A) a 2 1 3,6 4,2x 3,6 4,2 x 7,2 3,6 + Khi x t¨ng tõ 2  trë lªn th× vµ ®Òu gi¶m. Do x x ®ã Ia t¨ng. + Khi x rÊt lín th× 7,2 vµ 3,6 tiÕn tíi 0 khi ®ã x x 3,6 0,25® Ia= 0,86(A) . 4,2
Häc sinh cã c¸ch gi¶i kh¸c ®¸p ¸n mµ ®óng Gi¸m kh¶o cho ®iÓm tèi ®a. PHÒNG GIÁO DụC – ĐÀO TẠO KRÔNG BÔNG KỲ THI CHỌN HS GIỎI HUYỆN – NĂM HỌC : 2008 – 2009 MÔN THI: VẬT LÝ 9 Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Bài 1: (6đ) Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40cm2, cao h = 10cm, có khối lượng m = 160g. a) Thả khối gỗ vào nước. Tìm chiều cao của phần gỗ nổi trên mặt nước. Biết 3 khối lượng riêng của nước là D0 = 1g/cm . b) Khoét một lỗ hình trụ vào giữa khối gỗ có tiết diện S = 4cm2, sâu h và 3 lấp đầy chì có khối lượng riêng D2 = 11,3g/cm . Khi thả khối gỗ vào trong nước, người ta thấy mực nước ngang bằng với mặt trên của khối gỗ. Tìm độ sâu h của lỗ ? Bài 2: (4đ) Thả 400g nước đá vào 1kg nước ở 50C. Khi có cân bằng nhiệt, khối lượng nước đá tăng thêm 10g. Xác định nhiệt độ ban đầu của nước đá. Biết nhiệt dung riêng của nước và nước đá lần lượt là 4200J/kg.K và 2100J/kg.K; Nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.105J/kg Bài 3: (5đ)
Cho mạch điện như hình vẽ (hình 1). Biết : UAB = 30V R1 = R2 = R3 = R4 = 10  R5 = R6 = 5  a) Điện trở của Ampe kế không đáng kể. Tìm điện trở toàn mạch, số chỉ của Ampe kế và dòng điện qua các điện trở khi K đóng. (hình 1) b) Ngắt khoá K, thay Ampe kế bằng một Vôn kế có điện trở vô cùng lớn. Hãy xác định dòng điện qua các điện trở, dòng điện qua mạch chính và số chỉ của Vôn kế ? Bài 4: (5đ) Cho mạch điện như hình vẽ (hình 2). Nếu đặt vào hai đầu A và B một hiệu điện thế UAB = 120V thì dòng điện qua R3 là I3 = 2A và hiệu điện thế đo được ở hai đầu C và D là UCD = 30V. Ngược lại, nếu đặt vào hai đầu C và D một hiệu điện thế U’CD = 120V thì hiệu điện thế đo được ở hai đầu A và B là U’AB = 20V. Tìm các điện trở R1, R2, R3 ? ( hình 2) PHÒNG GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO KRÔNG BÔNG ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM Bài 1: (6đ) a) Khi khối gỗ cân bằng trong nước thì trọng lượng của khối gỗ cân bằng với lực đẩy Acsimet. (0,25đ)
Gọi x là phần khối gỗ nỗi trên mặt nước, ta có : FA = P (0,25đ) 10D0S(h – x) = 10m (0,5đ) m x = h - (0,5đ) D0S = 10 - 160 = 6cm (0,5đ) 1.40 b) Khối gỗ sau khi khoét lỗ có khối lượng : m1 = m - m = D1.(Sh - S. h) (0,5đ) m với D1 là khối lượng riêng của gỗ: D1 = Sh (0,25đ) S. h m1 = m - m (0,5đ) Sh Khối lượng m2 của chì lấp vào lỗ là : m2 = D2. S. h (0,25đ) Khối lượng tổng cộng của gỗ và chì lúc này là : m M = m1 + m2 = m + S. h(D2 - ) (0,5đ) Sh Vì khối gỗ ngập hoàn toàn trong nước nên : 10.M = 10.D0.S.h (0,5đ) m 10. [m + S. h(D2 - )] = 10.D0.S.h (0,5đ) Sh D .S.h m h = 0 (0,5đ) m S(D ) 2 S.h = 1.40.10 160 = 5,5cm (0,5đ) 160 4(11,3 ) 40.10 Bài 2: (4đ) Khối lượng nước đá tăng thêm 10g, chứng tỏ nước đá thu nhiệt, tăng nhiệt độ đến 00C; nước toả nhiệt, giảm nhiệt độ đến 00C và có 10g nước đông đặc thành nước đá. (0,5đ) Nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là 00C (0,5đ) Q1 thu = m1.c1.(0 – t01) = 0,4.2100.(- t01) = - 840t01 (0,5đ) Q2 toả = m2.c2.(t02 – 0) = 1.4200.5 = 21000 J (0,5đ) Q3 toả = m3.  = 0,01.3,4.105 = 3400 J (0,5đ) Q1 thu = Q2 toả + Q3 toả (0,5đ) Hay : - 840t01 = 21000 + 3400 (0,5đ) 21000 3400 0 t01 = - - 29 C (0,5đ) 840 Bài 3: (5đ) a) Khi K đóng, mạch điện gồm : R2 // {R1 nt (R3 // R4)} (0,25đ)
R3.R4 10.10 R34 = = = 5  (0,25đ) R3 R4 10 10 R134 = R1 + R34 = 10 + 5 = 15  (0,25đ) R .R 15.10 R = 134 2 = = 6  (0,5đ) R134 R2 15 10 Dòng điện qua các điện trở : U 30 I2 = = = 3A (0,25đ) R2 10 U 30 I1 = = = 2A (0,25đ) R134 15 I1 2 Vì R3 = R4 I3 = I4 = = = 1A (0,25đ) 2 2 Số chỉ của Ampe kế : IA = I2 + I4 = 3 + 1 = 4A (0,5đ) b) Khi K mở : mạch điện gồm (R1 nt R3) // (R2 nt R5 nt R6) (0,25đ) R13 = R1 + R3 = 10 + 10 = 20  (0,25đ) R256 = R2 + R5 + R6 = 10 + 5 + 5 = 20  (0,25đ) R R = 13 = 10  (0,5đ) 2 I = U = 30 = 3A (0,25đ) R 10 I 3 Vì : R13 = R256 I13 = I256 = = = 1,5A (0,25đ) 2 2 Vậy : I1 = I2 = I3 = I5 = I6 = 1,5A (0,25đ) Số chỉ của Vôn kế : UV = I256. R56 = 1,5. (5 + 5) = 15V (0,5đ) Bài 4: (5đ) a) Khi đặt vào hai đầu A, B một hiệu điện thế 120V, thì mạch điện gồm: R1 //{ (R2 // R3) nt R2 } (0,25đ) UCD 30 Ta có: R3 = = = 15  (0,5đ) I3 2 UDB = UAB – UCD = 120 – 30 = 90V (0,5đ) R2.R3 15R2 Mặt khác: RCD = = (0,5đ) R2 R3 15 R2 RDB = R2 (0,5đ) Mà RCD và RDB mắc nối tiếp, nên : U R CD = CD (0,25đ) U DB RDB 30 15R Hay: = 2 (0,25đ) 90 R2 (15 R2 ) R2 = 30  (0,5đ) b) Khi đặt vào hai đầu C, D một hiệu điện thế 120V, thì mạch điện gồm: (R1 nt R2) // R2 // R3 (Hình vẽ) (0,25đ) UBM = U’CD – U’AB = 120 – 20 = 100V (0,5đ)
U BM 100 10 I2 = = = A (0,5đ) R2 30 3 U 20 R = AB = = 6  (0,5đ) 1 10 I2 3 Vậy : R1 = 6  ; R2 = 30  ; R3 = 15  (Mọi cách giải khác, nếu lập luận đúng, áp dụng công thức đúng, tính đúng vẫn cho điểm tối đa đối với từng ý, từng câu) ĐỀ THI ĐỀ XUẤT CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2016 - 2017 Môn: Vật lí Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1 (4,0 điểm): Hai người đi từ tỉnh A đến tỉnh B trên quãng đường dài 120km. Người thứ nhất đi xe máy với vận tốc 45km/h. Người thứ hai đi ôtô và khởi hành sau người thứ nhất 20 phút với vận tốc 60km/h. a) Hỏi người thứ hai phải đi mất bao nhiêu thời gian để đuổi kịp người thứ nhất? b) Khi gặp nhau, hai người cách tỉnh B bao nhiêu km? c) Sau khi gặp nhau, người thứ nhất cùng lên ôtô với người thứ hai và họ đi thêm 25 phút nữa thì tới tỉnh B. Hỏi khi đó vận tốc của ôtô bằng bao nhiêu? Câu 2 (4,0 điểm): Thả đồng thời 0,2kg sắt ở 150C và 450g đồng ở nhiệt độ 250C vào 150g nước ở nhiệt độ 800C. Tính nhiệt độ của sắt khi có cân bằng nhiệt xảy ra biết rằng sự hao phí nhiệt vì môi trường là không đáng kể và nhiệt dung riêng của sắt, đồng, nước lần lượt bằng 460J/kg.K, 400J/kg.K và 4200J/kg.K. Câu 3 (4,0 điểm): Hai gương phẳng M1, M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau, cách nhau một đoạn d = 12cm. Nằm trong khoảng hai gương có hai điểm O và S cùng cách gương M1 một đoạn a = 4 cm; ( biết OS = h = 6cm). a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương M 1 tại I, phản xạ đến gương M2 tại J rồi phản xạ đến O. b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B. (AB là đường thẳng đi qua S và vuông góc với mặt phẳng của hai gương). Câu 4 (5,0 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ (H.1). Biết R 2 = R3 = R1 C R3 20; R1.R4 = R2.R3 và hiệu điện thế giữa hai điểm A, B bằng 18 vôn. Điện trở của dây dẫn và ampe kế không A + – B đáng kể. a. Tính điện trở tương đương của mạch AB. R2 D R4 b. Khi giữ nguyên vị trí R2, R4, ampe kế và đổi chỗ của (H.1) R3, R1 thì ampe kế chỉ 0,3A. Biết rằng cực dương của ampe kế mắc ở C. Hãy tính R1 và R4. Câu 5 (3,0 điểm):
Cho mạch điện như hình vẽ. Biến trở AB là 1 dây đồng chất, dài l = 1,3m, tiết diện S = 0,1mm2, điện trở suất = 10 - 6 m . U là hiệu điện thế không đổi. Nhận thấy khi con chạy ở các R0 vị trí cách đầu A hoặc đầu B những đoạn như nhau bằng 40cm thì công suất toả nhiệt trên biến trở là như nhau. Xác định R 0 và tỉ số công suất tỏa nhiệt trên R0 ứng với 2 vị trí của C? Hä vµ tªn thÝ sinh: Sè b¸o danh : Phßng thi Chó ý: C¸n bé coi thi kh«ng gi¶i thÝch g× thªm HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2016 - 2017 MÔN: LÍ Câu 1 (4,0 điểm) a) Gọi S1 là quãng đường từ tỉnh A đến chổ gặp nhau (km) t1 là thời gian người thứ nhất đi từ tỉnh A đến chổ gặp nhau (giờ) 0,25 1 Ta có: S1 = v1t1 = v2(t1 t ) 45t1 60(t1 45t1 = 60t – 30 0,75 2 0,5 t1 = 2(h) t = 1,5(h) 2 0,5 Vậy sau 1,5h người thứ hai đuổi kịp người thứ nhất. b) Khi gặp nhau, hai người cách tỉnh B là : S2 = S – S1 = S – v1t1 = 120 – (45.2) = 30(km) 1,0 S 30 12 c) Sau khi gặp nhau, vận tốc của xe ôtô là: v 30 72(km / h) t 5 5 1,0 12 Câu 2 (4,0 điểm) + Gọi t là nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt xảy ra. 0,25 + Lập luận để đưa ra: - Nhiệt lượng sắt hấp thụ: Q1 = m1c1(t – t1). 0,5 - Nhiệt lượng đồng hấp thụ: Q2 = m2c2(t – t2) 0,5 - Nhiệt lượng do nước tỏa ra Q3 = m3c3(t3 – t) 0,5 - Lập công thức khi có cân bằng nhiệt xảy ra, từ đó suy ra: m c t m c t m c t 1,5 t 1 1 1 2 2 2 3 3 3 m1c1 m2c2 m3c3 + Tính được t = 62,40C. 0,75 Câu 3 (4,0 điểm). a) Vẽ được hình đúng 0,5 Chọn S1 đối xứng S qua gương M1 . Chọn O1 đối xứng O qua gương M2 . 0,5 Nối S1O1 cắt gương M1 tại I,
Cắt gương M2 tại J. Nối SIJO ta được tia cần vẽ. 0,5 b) Xét S1AI ~ S1BJ AI S A a => = 1 = BJ S1B a + d 0,5 BJ.a 0,5 => AI = (1) a + d Xét S1AI ~ S1HO1 AI S A a 0,5 => = 1 = HO1 S1H 2d 0,5 a.h => AI = = 1cm 2d thay vào (1) ta được: 0,5 (a + d).h BJ = = 16cm 2d Câu 4 (5,0 điểm) a. Vì R1.R4 = R2.R3; R2 = R3 = 20 nên R4 = R1 R3 400 C  . Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên R1 + – có thể chập C với D khi đó điện trở tương đương của A B mạch điện là: D R1R2 R3 R4 RAB = = 20 R R R R R R 2 4 1 2 3 4 (H. 1) b. Khi đổi chỗ R1 và R3 cho nhau (Hình 1’). Gọi I là cường độ dòng điện chạy trong mạch chính. Chập I C, D. Vì R2 = R3 nên I I Từ 2 3 2 I R 1 4 I R .(I I ) . I R 1 4 1 4 1 R3 C R1 +Lập luận, tính được cường độ dòng điện qua ampe kế là IA = I3 – I1 = = 0,3 (A) (1). A + – B + Tính được điện trở của mạch là RAB = 10 + 400 và cường độ dòng điện trong mạch chính là D R1 R4 R2 D R4 18 (Hình 1’) I = (2). Từ (1), (2) R – 2R = 20 (3). 40 1 4 10 R1 R2 Vì R1R4 = R2.R3 = 400 (4) nên từ (3) và (4) ta suy ra: 2 R1 – 20R1 – 800 = 0. Giải phương trình trên, lập luận suy ra R1 = 40, R4 = 10
Câu 5 (3,0 điểm): Gọi R1, R2 là điện trở của biến trở ứng với 2 vị trí trên của con chạy C; R là điện trở toàn phần của biến trở: 4 9 R R R R (0,5đ) 1 13 2 13 U U P1 = P2 ( )R1 ( )R2 R0 R1 R0 R2 6 R0 = R R R (1,0đ) 1 2 13 Gọi I1, I2 là cường độ dòng điện qua R0 trong 2 trường hợp trên U 13U U 13U I1 I 2 1,0 R0 R1 10R R0 R2 15R P1 I1 = 1,5I2 2,25 P2 0,5 PHÒNG GD&ĐT LT ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2013-2014 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN: VẬT LÍ – LỚP 9 Thời gian làm bài:150 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu 1: Một ôtô có trọng lượng P =12.000N, có công suất động cơ không đổi. Khi chạy trên một đoạn đường nằm ngang, chiều dài S = 1km với vận tốc không đổi v=54km/h thì ôtô tiêu thụ mất V= 0,1 lít xăng. Hỏi khi ôtô ấy chuyển động đều trên một đoạn đường dốc lên phía trên thì nó chạy với vận tốc bằng bao nhiêu? Biết rằng cứ hết chiều dài l = 200m thì chiều cao của dốc tăng thêm một đoạn h= 7m. Động cơ ôtô có hiệu suất H= 28%. Khối lượng riêng của xăng là D = 800kg/m 3, năng suất toả nhiệt của xăng là q = 4,5.10 7J/kg. Giả thiết lực cản do gió và ma sát tác dụng lên ôtô trong lúc chuyển động không đáng kể. Câu 2: 0 Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m (kg) ở nhiệt độ t1 = 23 C, cho vào nhiệt lượng kế một khối lượng m (kg) nước ở nhiệt độ t2. Sau khi hệ cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước giảm đi 9 0C. Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m (kg) một 0 chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) ở nhiệt độ t3 = 45 C, khi có cân bằng nhiệt lần hai, nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế lại giảm 100C so với nhiệt độ cân bằng nhiệt lần thứ nhất. Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đã đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là C 1= 900J/kg.độ ; C2= 4200J/kg.độ Câu 3: Cho mạch điện như Hình 1. Các điện trở R1 = 3  , R2 = 6  ; MN là một dây dẫn điện có chiều dài l= 1,5m, tiết diện đều
S= 0,1mm2, điện trở suất = 0,4.10-6  m. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch UAB= U= 7V; vôn kế và dây nối lí tưởng . a. Tính điện trở của dây dẫn MN . b. Khi con chạy C ở vị trí trên MN sao cho CM =2CN. Vôn kế chỉ bao nhiêu vôn? cực dương của vôn kế mắc vào điểm nào? c. Thay vôn kế bằng ampe kế lí tưởng. Xác định vị trí con chạy C của biến trở để dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ D đến C và có cường độ 1/3 A. d. Tiếp tục lại thay ampe kế bằng một bóng đèn có điện trở R đ = 21  , điều chỉnh con chạy C, nhận thấy khi con chạy C cách đều M và N thì đèn sáng bình thường. Xác định hiệu điện thế định mức của bóng đèn. Câu 4: Người ta dự định đặt bốn bóng điện ở bốn góc của một trần nhà hình vuông mỗi cạnh 4m và một quạt trần ở chính giữa trần nhà. Quạt trần có sải cánh (Khoảng cách từ trục quay đến đầu cánh) là 0,8m. Biết trần nhà cao 3,2m tính từ mặt sàn. Em hãy tính toán và thiết kế cách treo quạt để sao cho khi quạt quay không có điểm nào trên mặt sàn bị sáng loang loáng. Câu 5: Cho 2013 ampe kế không lí tưởng; 2013 vôn kế giống nhau không lí tưởng. Mắc như Hình 2, Ampe kế A1 chỉ 2A; Ampe kế A2 chỉ 1,5A; vôn kế V1 chỉ 503,5V. Hãy tìm tổng số chỉ của 2013 vôn kế trong mạch điện? + Hình 2 - Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm! Họ và tên học sinh dự thi: ;SBD: PHÒNG GD&ĐT LT HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2013-2014 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN: VẬT LÍ . LỚP: 9 Thời gian làm bài:150 phút A. Giám khảo lưu ý: - Ngoài đáp án trên nếu học sinh làm theo cách khác mà đúng bản chất và đủ các bước thì vẫn cho điểm tối đa. - Trong mỗi bài nếu học sinh không ghi đơn vị của các đại lượng cần tìm hai lần hoặc ghi sai đơn vị thì trừ 0,25 điểm cho toàn bài. B. Hướng dẫn chấm Câu Nội dung cơ bản -Khối lượng của 0,1 lít xăng m =0,1.10-3.800=0,08kg -Nhiệt lượng do m kg xăng cháy toả ra là
Q = mq = 0,08.4,5.107 =3,6.106J. -Công do ôtô sinh ra là: A = H.Q = 0,28.3,6.106 = 1,008.106J. -Theo đề bài ôtô có vận tốc không đổi nên công A dùng để thắng lực ma sát trên quãng đường S= 1km= 1000m nên ta có: 6 A 1,008.10 3 Fms = EMBED Equation.3 = EMBED Equation.3 1,008.10 S 103 1 N -Khi lên dốc, ôtô còn chịu thêm lực Pt = P.sin cùng chiều với lực ma 12.103.7 sát, từ hình vẽ ta có : Pt=EMBED Equation.3 420N. 200 -Để ôtô vẫn chuyển động đều thì lực của đầu máy ôtô phải là: 3 F = Fms+ Pt = 1,008.10 + 420 = 1428N. -Do công suất N ôtô không đổi nên khi lên dốc ôtô phải chuyển động chậm lại ta có : N = Fms .v =F v’ EMBED Equation.3 v’= EMBED F .v 1008 Equation.3ms =EMBED Equation.3.54 =38,1km/h. F 1428 Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ nhất, nhiệt độ cân bằng của hệ là t, thì : m.c1.(t - t1) = m.c2.(t2 - t) (1) 0 mà t = t2 - 9, t1 = 23 C, c1 = 900 J/kg.độ , c2 = 4200 J/kg.độ (2) từ (1) và (2) ta có : 900(t2 - 9 - 23) = 4200(t2 - t2 + 9) 2 900(t2 - 32) = 4200.9 => t2 - 32 = 42 0 0 suy ra : t2 = 74 C và t = 74 - 9 = 65 C Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ hai, nhiệt độ cân bằng của hệ là t' thì : 2m.c.(t' - t3) = (mc1 + m.c2).(t - t') (3) o mà t' = t - 10 = 65 - 10 = 55, t3 = 45 C , (4) từ (3) và (4) ta có : 2c.(55 - 45) = (900 + 4200).(65 - 55) 2c.10 = 5100.10
suy ra : c = EMBED Equation.35100 = 2550 J/kg.độ 2 Vậy nhiệt dung riêng của chất lỏng đổ thêm vào là 2550J/kg.độ a. (0,75đ) l 1,5 R = . = 0,4.10-6. = 6  S 0,1.10 6 b.(0,75đ) Sơ đồ mạch điện có dạng : ( R1nt R2 ) // (RCN nt RCM ) Khi CM= 2CN thì RCM = 4  , RCN = 2  U 7 R1 nt R2 R12= 9  I1= I2= I12= (A) R12 9 U 7 RCN nt RCM R = 6  ICM= ICN = (A) R 6 7 7 7 Ta có : UDC = UDA + UAC = - I1.R1 + ICM . RCM= -3. 4. = (V ) 9 6 3 3(3,0đ) Vậy số chỉ của vôn kế là 7 (V ) 3 c.(0,75đ) Khi thay vôn kế bằng ampe kế lí tưởng thì sơ đồ mạch điện có dạng : (R1// RMC ) nt ( R2 // RNC) Đặt RMC = x thì RNC = 6- x Gọi dòng điện qua R1, R2 lần lượt là I1’ và I2’. + Vì R1// RMC nên : U1= UMC => I1’ .R1= x.IMC’ + Vì R2 // RNC nên : U2= UNC => 1 1 ( I1’ - ).R2 = (6-x) .( IMC’ + ) = 7- I1’ .R1 3 3 Thay số vào ta suy ra : I1’ = 1A, IMC’ = 1A; x= 3  d.(0,75đ) Gọi điện trở của đoạn MC và NC trong trường hợp này lần lượt là R3, R4 Theo đề ta có : R3= R4= R/2 = 3  Giả sử chiều dòng điện qua mạch như hình vẽ: Ta có : UAB= UAD+UDB => 9I – 6I” = 7 (1) UAB= UAC + UCB => 6I’ + 3I” =7 (2) UAB= UAD+ UDC +UCB => 3I+3I’+24I”=7 (3)
Từ (1), (2), (3) ta suy ra I”=1/21 (A) >0 = > chiều dòng điện đúng với chiều giả sử. Hiệu điện thế định mức của bóng đèn là Uđm= I”.Rđ = 1V Các bóng được gắn theo thứ tự : S1, S2, S3, S4. Để khi quạt quay, không một điểm nào trên sàn bị sáng loang loáng thì bóng của đầu mút quạt chỉ in trên tường và tối đa là đến chân tường tại C và D. 4 EMBED PBrush Vì nhà hình hộp vuông nên ta chỉ xét trường hợp 2 bóng S1 và S3 ( trên đường chéo của trần nhà), các bóng còn lại là tương tự (Xem hình vẽ bên) Gọi L là đường chéo của trần nhà : L = 42 5,7m Khoảng cách từ bóng đèn S1 đến chân tường đối diện là : 2 2 2 2 S1D = H L (3,2) (4 2) 6,5m T là điểm treo quạt, O là tâm quay của cánh quạt. A, B là các đầu mút khi cánh quạt quay. Xét AIB đồng dạng với S1IS3 ta có : OI/ IT = AB/ S1S3 = > OI = 0,45m Khoảng cách từ quạt đến điểm treo là : p = OT = IT – OI = 1,6 – 0,45 = 1,15m Vậy quạt phải treo cách trần nhà tối đa là 1,15m
Từ hình vẽ ta có dòng điện qua vôn kế V1 là : I = 2 – 1,5 = 0,5A Điện trở của mỗi vôn kế là : Rv = U1/I = 503,5: 0,5 = 1007  (1) Từ mạch điện ta có : U1 U 2 5 IA1= IA2 + EMBED Equation.3 , IA2= IA3 + EMBED Equation.3 , Rv Rv U 2012 , IA2012 = IA2013 + EMBED Equation.3 , IA2013 =IV2013 Rv Cộng vế với vế của các phương trình trên ta có : U 2012 U 2011 IA1= IV2013 + EMBED Equation.3 +EMBED Equation.3 Rv Rv U U + + EMBED Equation.32 +EMBED Equation.31 (2) Rv Rv Từ (1) và (2) ta suy ra : U1 + U2 +U3 + + U2013= IA1.Rv= 2.1007= 2014 (V) Phßng gi¸o dôc vµ ®µo t¹o HuyÖn nga s¬n Kú thi chän ®éi tuyÓn häc sinh giái líp 9 cÊp tØnh n¨m häc 2009 – 2010 M«n thi: VËt lý Thêi gian lµm bµi: 150 phót §Ò bµi C©u 1(4 ®iÓm): Cã hai b×nh c¸ch nhiÖt. B×nh mét chøa m1 = 4kg n-íc ë nhiÖt ®é o o t1 = 20 C, b×nh hai chøa m2 = 8kg n-íc ë nhiÖt ®é t2 = 40 C. Ng-êi ta trót mét l-îng n-íc m tõ b×nh 2 sang b×nh 1. Sau khi nhiÖt ®é ë b×nh 1 ®· æn ®Þnh, ng-êi ta l¹i , trót l-îng n-íc m tõ b×nh 1 sang b×nh 2. NhiÖt ®é ë b×nh 2 khi c©n b»ng lµ t 2 o , =38 C. H·y tÝnh khèi l-îng m ®· trót trong mçi lÇn vµ nhiÖt ®é æn ®Þnh t1 ë b×nh 1. C©u 2 (4 ®iÓm): Mét qu¶ cÇu b»ng kim lo¹i cã khèi l-îng riªng lµ 7500kg/m3 næi trªn mÆt n-íc, t©m qu¶ cÇu n»m trªn cïng mÆt ph¼ng víi mÆt tho¸ng cña n-íc. Qu¶ cÇu cã mét phÇn rçng cã thÓ tÝch lµ 1dm3. TÝnh träng l-îng cña qu¶ cÇu. (Cho khèi l-îng riªng cña n-íc lµ 1000kg/m3) H×nh 1 C©u 3 (4 ®iÓm): Khi ngåi d-íi hÇm, ®Ó quan s¸t ®-îc c¸c vËt trªn mÆt ®Êt ng-êi ta dïng mét kÝnh tiÒm väng, gåm hai g-¬ng G1 vµ G2 ®Æt song song víi nhau vµ nghiªng 450 so víi ph-¬ng n»m ngang (h×nh vÏ) kho¶ng c¸ch theo ph-¬ng th¼ng ®øng lµ IJ = 2m. Mét vËt s¸ng AB ®øng yªn c¸ch G1 mét kho¶ng BI b»ng 5 m. a) Mét ng-êi ®Æt m¾t t¹i ®iÓm M c¸ch J mét
kho¶ng 20cm trªn ph-¬ng n»m ngang nh×n vµo g-¬ng G2. X¸c ®Þnh ph-¬ng, chiÒu cña ¶nh AB mµ ng-êi nµy nh×n thÊy vµ kho¶ng c¸ch tõ ¶nh ®Õn M. b) Tr×nh bµy c¸ch vÏ vµ ®-êng ®i cña mét tia s¸ng tõ ®iÓm A cña vËt, ph¶n x¹ trªn 2 g-¬ng råi ®i ®Õn m¾t ng-êi quan s¸t. C©u 4 (4,0 điểm): Đun sôi một ấm nước bằng một bếp điện. Khi dùng hiệu điện thế U1=220V thì sau 5phút nước sôi. Khi dùng hiệu điện thế U2=110V thì sau thời gian bao lâu nước sôi? Coi hiệu suất của ấm là 100% và điện trở không phụ thuộc vào nhiệt độ. C©u 5: (4,0 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ 3. Biết R1 = R4 = 6  ; R2 = 1  ; R3 = 2  ; UAB = 12V. a) Tính cường độ dòng điện chạy qua R3 và hiệu điện thế hai đầu R1? b) Nếu mắc giữa hai điểm M và B một vôn kế có điện trở vô cùng lớn thì vôn kế chỉ bao nhiêu? c) NÕu m¾c gi÷a M vµ B mét am pe kÕ cã ®iÖn trë v« cïng nhá th× sè chØ cña ampekÕ lµ bao nhiªu . §¸p ¸n: §Ò 2 C©u 2: (4 ®iÓm) Gäi m1, t1 lµ khèi l-îng cña n-íc vµ nhiÖt ®é b×nh 1 Gäi m2, t2 lµ khèi l-îng cña n-íc vµ nhiÖt ®é b×nh .2. (0,5) * LÇn 1: §æ m (kg) n-íc tõ b×nh 2 sang b×nh 1. NhiÖt l-îng n-íc to¶ ra : Q1 = m. c (t2 – t1’ ) (0,5) NhiÖt l-îng n-íc thu vµo Q2 = m1. c (t1’ – t1) (0,5) Ph-¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt lµ: Q1 = Q2 m. c (t2 – t1’ ) = m1. c (t1’ – t1) (1) (0,5) * LÇn 2: §æ m (kg) n-íc tõ b×nh 1 sang b×nh 2. NhiÖt l-îng n-íc to¶ ra : Q1’ = m. c (t2’ – t1’ ) (0,5) NhiÖt l-îng n-íc thu vµo Q2’ = (m2 – m ). c (t2 – t2’) (0,5) Ph-¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt lµ : Q1’ = Q2’ m. c (t2’ – t1’ ) = (m2 – m ). c (t2 – t2’) (2) (0,5) Tõ (1) vµ (2) ta cã: m. c (t2 – t1’ ) = m1. c (t1’ – t1) m. c (t2’ – t1’ ) = (m2 – m ). c (t2 – t2’) Thay sè ta cã: m. c (40 – t1’) = 4.c (t1’ – 20) (3) m.c (38 – t1’) = (8 –m). c (40 – 38) (4)
0 Gi¶i (3) vµ (4) ta ®-îc: m= 1kg vµ t1’ = 24 C (0,5) C©u 3:(4 ®iÓm) Gäi: + V lµ thÓ tÝch qu¶ cÇu + d1, d lµ träng l-îng riªng cña qu¶ cÇu vµ cña n-íc. (0,5) V ThÓ tÝch phÇn ch×m trong n-íc lµ : 2 dV Lùc ®Èy Acsimet F = (0,5) 2 Träng l-îng cña qu¶ cÇu lµ P = d1. V1 = d1 (V – V2) (0,5) dV Khi c©n b»ng th× P = F = d1 (V – V2) (0,5) 2 2d .d V = 1 2 (0,5) 2d1 d ThÓ tÝch phÇn kim lo¹i cña qu¶ cÇu lµ: 2d 1V 2 d .V2 V1 = V – V2 = - V2 = (0,5) 2d 1 d 2d1 d d1.d .V 2 Mµ träng l-îng P = d1. V1 = (0,5) 2d1 d 75000.10000.10 3 Thay sè ta cã: P = 5,35N vËy: P = 5,35N (0,5) 2.75000 10000 B1 A1 C©u 4: (4 ®iÓm) 1) VÏ ¶nh. (1.0) I1 I J1 A2 B2 2) Do tÝnh chÊt ®èi xøng cña ¶nh víi vËt qua g-¬ng ( 0,5 ) Ta cã: + AB qua g-¬ng G1 cho ¶nh A1 B1 (n»m ngang) (0,5) + A1B1 qua g-¬ng G2 cho ¶nh A2 B2 (th¼ng ®øng cïng chiÒu víi AB)(0,5) Do ®èi xøng BI = B1I B1J = B1I + IJ = 5 + 2 = 7 m (0,5) T-¬ng tù : B2J = B1J (®èi xøng)
B2M = B2J+ JM = 0,2 + 7 = 7, 2 m (0.5) 3) C¸ch vÏ h×nh Sau khi x¸c ®Þnh ¶nh A2B2 nh- h×nh vÏ - Nèi A2 víi M, c¾t G2 t¹i J1 - Nèi J1 víi A1 c¾t G1 t¹i I1 (0,5) - Nèi I1 víi A - §-êng AI1J1M lµ ®-êng tia s¸ng ph¶i dùng. (0,5) Câu 4 (4điểm) Gọi nhiệt lượng cần đun sôi nước là Q ( 0,5đ) 2 U1 Khi dùng hiệu điện thế U1 thì: Q= t1 (0,75đ) R 2 U 2 Khi dùng hiệu điện thế U2 thì: Q= t2 (0,75đ) R 2 2 U1 U 2 Từ hai biểu thức trên ta có: t1= t2 (0,75đ) R R 2 t 2 U1 = =4 (0,75đ) t1 U 2 t2=4t1=4.5=20(phút) ( 0,5đ) Bài 5 4điểm) 1 ) R23=R2+R3=1+2=3(  ) (0,5đ) R 23R1 3.6 18 R123= 2() (0,5đ) R 23 R1 3 6 9 U R 2 1 1 123 (0,5đ) U 4 R 4 6 3 U U 1 1 1 0,5đ U1 U 4 U 4 1 12 U U 3(V) (0,5đ) 1 4 4 U 1 3 I3= = =1(A) (0,5đ) R 23 3 UMB=U3+U4 UMB=I3.R3+(U-U1)=1.2+(12-3)=11(V) ( 0,5đ) 3) Khi m¾c ampe kÕ vµo hai ®iÓm M vµ B m¹ch ®iÑn ®-îc m¾c nh- sau ((R3 // R4)ntR1) // R2 (0,25đ) R1=R4=6  ; R2=1  ; R3=2  ; UAB=12V. R34 = 2.6/(2+6) = 1,5 («m) R134 = 6 + 1,5 = 7,5 («m) Rtd = R2 . R134 )/ ( R2 +R134) = 7,5 .1 ( 7,5 +1)= 15/17 ( «m) (0,25đ) I = 12:15/17 =13,6 (A)
I2 = 12/1 = 12(A) I1 = I – I2 = 13,6 – 12 = 1,6 (A) U1 = I1 . R1 = 1,6 . 6 = 9,6(V) U3 = U4 = U – U1 = 12 – 9,6 = 2,4 (V) I3 = 2,4 : 2 = 1,2 A (0,25đ) T¹i nót M : I = I2 + I3 = 12 + 1,2 = 13,2 (A) (0,25đ) - Nếu học sinh làm theo cách khác nhưng đúng bản chất và kết quả vẫn cho đủ số điểm - Kết quả không có đơn vị hoặc sai đơn vị trừ 0,25 cho mỗi lỗi nhưng toàn bài thi không quá 0,5điểm. PHÒNG GD&ĐT NGHI LỘC ĐỀ THI CHỌN HSG HUYỆN MÔN VẬT LÍ LỚP 9 NĂM HỌC 2011-2012 Thời gian làm bài 150 phút (Không kể thời gian giao đề) - Mã đề 46- Bài 1. (4,5 điểm) Hằng ngày ô tô 1 xuất phát từ A lúc 6h đi về B, ô tô thứ 2 xuất phát từ B về A lúc 7h và 2 xe gặp nhau lúc 9h. Một hôm, ô tô thứ 1 xuất phát từ A lúc 8h, còn ô tô thứ 2 vẫn khởi hành lúc 7h nên 2 xe gặp nhau lúc 9h48ph. Hỏi hằng ngày ô tô 1 đến B và ô tô 2 đến A lúc mấy giờ. Cho rằng vận tốc của mỗi xe không đổi. Bài 2. (5,5 điểm) 2 Tại đáy của một cái nồi hình trụ tiết diện S1 = 10dm , người ta khoét một lỗ tròn và 2 cắm vào đó một ống kim loại tiết diện S2 = 1 dm . Nồi được đặt trên một tấm cao su nhẵn, đáy lộn ngược lên trên, rót nước từ từ vào ống ở phía trên. Hỏi có thể rót nước tới độ cao H là bao nhiêu để nước không thoát ra từ phía dưới. (Biết khối lượng của nồi và ống kim loại là m = 3,6 kg. Chiều cao của nồi là h = 20cm. Trọng lượng riêng 3 của nước dn = 10.000N/m ). Bài 3. (6,0 điểm) Người ta mắc biến trở AB làm bằng dây dẫn đồng chất tiết diện đều có R=10Ω vào mạch như hình 1. U=4,5V. Đèn Đ thuộc loại 3V-1,5W Khi dịch chuyển con chạy C đến vị trí cách đầu A một đoạn bằng 1/4 chiều dài biến trở AB. Thì đèn Đ sáng bình thường 1. Xác định: a, Điện trở R0 b, Công suất tỏa nhiệt trên biến trở AB 2. Giữ nguyên C. Nối 2 đầu của biến trở AB (Hình 2) a, Tính cường độ dòng điện qua đèn lúc này, độ sáng đèn như thế nào ? b, Muốn Đ sáng bình thường ta phải di chuyển con chạy C đến vị trí nào trên AB? Bài 4. (4,0 điểm Hai gương phẳng song song M, N quay mặt sáng vào nhau, đặt cách nhau một đoạn AB = a. Giữa hai gương trên đường thẳng AB người ta đặt một điểm
sáng S cách gương M một khoảng SA = d. Xét một điểm O nằm trên đường thẳng đi qua S và vuông góc với AB có khoảng cách OS = h. a,Vẽ đường đi của tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên gương N tại I và truyÒn qua O. b,Vẽ đường đi xuất phát từ S lần lượt phản xạ trên N tại H và trên M tại K rồi truyền qua O. c, Tính các khoảng cách từ I, H, K đến AB. Hết ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Bài Nội dung Điểm Bài 1 Gọi v1, v2 lần lượt là vận tốc của ô tô 1, ô tô 2. (4,5điểm) - Khi ô tô 1 xuất phát từ A lúc 6h, ô tô thứ 2 xuất phát từ B lúc 7h và 2 xe gặp nhau lúc 9h, ta có phương trình: S1 + S2 = AB v1t1 + v2t2 = AB 0,75 3v1 + 2v2 = AB (1) - Khi ô tô thứ 1 xuất phát từ A lúc 8h, còn ô tô thứ 2 vẫn khởi hành từ B lúc 7h và 2 xe gặp nhau lúc 9h48ph = 9,8h, ta có phương trình: S′1 + S′2 = AB v1t′1 + v2t′2 = AB 0,75 1,8v1 + 2,8v2 = AB (2) AB- 3v Từ (1) và (2), ta có: v = 1 0,5 2 2 0,5 2,8(AB- 3v1) Thay vào (2), ta được: 1,8v1 + = AB 2 0,5 AB AB Û v = = AB v2 = = 1 6 4 0,5 AB Xe ô tô 1 đi từ A đến B hết thời gian: t1 = = 6(h) v1 0,5 AB 0,25 Xe ô tô 2 đi từ B đến A hết thời gian: t2 = = 4(h) v2 0,25 Vậy hằng ngày: + Xe ô tô 1 đi từ A đến B lúc 12h. + Xe ô tô 2 đi từ B đến A lúc 11h. Bài 2 Nước bắt đầu chảy ra khi áp lực của nó lên đáy nồi cân bằng với trọng lực: (5,5điểm) p = 10m ; F = P ( S1 - S2 ) (1) 1,0 Hơn nữa: P = d ( H – h ) (2) 1,0 Từ (1) và (2) ta có: 10m = d ( H – h ) (S1 – S2 ) 1,0 10m 10m H – h = H h 1,5 d(S1 S2 ) d(S1 S2 ) 1,0
10.3,6 Thay số ta có: H = 0,2 + 0,2 0,04 0,24(m) 24cm 10000(0,1 0,01) Bài 3 1, Phần điện trở Rx của biến trở tham gia vào mạch (6,0 điểm) R 1 10 0,5 x R 2,5() R 4 x 4 Đèn Đ sáng bình thường: 0,5 Pđm 1,5 I=Iđm= 0,5(A) U đm 3 2 0,5 U đm 32 Rđ = 6() Pđm 1,5 U U 0,5 Mặt khác: I = R0 (Rx Rđ ) 0,5() R0 Rx Rđ I 2 2 b, Công suất tỏa nhiệt: Px = I Rx = 0,5 .2,5 = 0,625(W) 0,75 2. Ta có thể vẽ lại mạch như hình bên: 0,75 RAC=2,5(Ω) => RBC=7,5(Ω) RAC .RBC R'x= 1,875() RAC RBC 0,5 U 0,5 => I'đ= 0,537(A) R' R0 Rđ I'đ>Iđm => Đ sáng hơn mức bình thường 0,5 b, Muốn sáng bình thường: R'x=Rx=2,5(Ω) = R/4 0,5 => Con chạy C ở chính giữa biến trở AB 0,5 Bài 4 (4điểm) a, Tia SIO 1,0
1,0 b, Tia SHKO c, ΔS2AK~ΔS2SO 1,0 AK AS AS .SO (2a- d).h h.(2a- d) Þ = 2 Û AK = 2 = = SO SS2 SS2 a + d + a- d 2a h(2a d) Vậy: KA 2a ΔS1BH~ΔS1AK 0,5 HB BS BS .KA (a- d).(2a- d)h (a- d)h Þ = 1 Û HB = 1 = = KA AS1 AS1 (2a- d).2a 2a h(a d) Vậy: HB 2a SO h 0,5 BI là đường trung bình của VSOS Þ BI = = . 1 2 2 h Vậy: IB = 2 (Lưu ý: Thí sinh làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa). PHÒNG GD–ĐT NGHI LỘC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN BẬC THCS ( Nghệ An) NĂM HỌC: 2013-2014 ĐỀ CHÍNH THỀC MÔN VẬT LÍ 9 (Thời gian: 150 phút, không kể thời gian phát đề) - Mã đề 27- Câu 1.(5,0 điểm) Một cầu thang cuốn đưa hành khách từ tầng trệt lên tầng lầu trong siêu thị. Cầu thang trên đưa một người hành khách đứng yên lên lầu trong thời gian t1=1phút. Nếu cầu thang không chuyển động thì người hành khách đó phải đi mất thời gian t2=3phút. Hỏi nếu cầu thang chuyển động, đồng thời người hành khách đi trên nó thì phải mất bao lâu để đưa người đó lên lầu? 3 Câu 2. (5,0 điểm) Một quả cầu kim loại có khối lượng riêng D = 7500 kg/m nổi trên mặt nước. Biết tâm của quả cầu nằm trên cùng mặt phẳng với mặt thoáng của nước. Bên trong quả cầu có một phần rỗng có thể tích V 0. Biết khối lượng của quả cầu là 3 3 350g, khối lượng riêng của nước Dn = 10 kg/m . a) Tính V0. b) Người ta bơm nước vào phần rỗng của quả cầu. Hỏi phải bơm khối lượng nước là bao nhiêu để quả cầu bắt đầu chìm toàn bộ trong nước?
Câu 3. (5,0 điểm) Một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước ở nhiệt độ 250C. Muốn đun sôi lượng nước đó trong 20phút thì ấm phải có công suất là bao nhiêu? Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là C = 4200J/kg.K. Nhiệt dung riêng của nhôm là C1 = 880J/kg.K và 30% nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh. Câu 4. (5,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết: UMN = 24V không đổi, các điện trở R1 = 2; R2 = 3; R3 = 4; R4 = 4; R0 = 2. Cho rằng ampe kế và khóa K có điện trở không đáng kể, vôn kế có điện trở rất lớn. a) Khi K mở, tính cường độ dòng điện qua mạch chính và số chỉ của vôn kế. b) Khi K đóng tính số chỉ của ampe kế và vôn kế. c) Hoán vị vôn kế và ampe kế, hãy tính lại số chỉ của vôn kế và ampe kế khi K đóng. Hết ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ 9 NĂM HỌC: 2013-2014 Câu Nội dung Điểm Câu 1 Gọi l là chiều dài của cầu thang; (5,0 điểm) v1, v2 lần lượt là vận tốc của cầu thang, vận tốc của người đối với 0,5 cầu thang. - Khi người đứng yên trên cầu thang chuyển động đưa người lên tầng lầu, ta có: 1,0 l = v1t1 = 60v1 - Khi cầu thang đứng yên, người đi lên tầng lầu, ta có: l = v2t2 = 180v2 1,0 Từ đó suy ra: 60v1= 180v2 v1 = 3v2 (1) - Khi cầu thang chuyển động, đồng thời người đi trên nó lên tầng lầu, ta có: 1,0 l l = (v1 + v2)t t = (2) v1 v2 l 180v 1,0 Thay (1) vào (2), ta có: t = 2 45 (giây) v1 v2 3v2 v2 Vậy: Nếu cầu thang chuyển động, đồng thời người hành khách đi trên 0,5 nó thì phải mất 45 giây thì người đó lên được lầu. Câu 2 a) Gọi V là thể tích của quả cầu.
(5,0 điểm) Vì quả cầu nằm cân bằng trên mặt nước nên ta có: V 1,0 FA= P 10Dn =10m 2 2m 2.0,35 V = 0,7.10 3 (m3 ) 700(cm3 ) Dn 1000 0,5 Thể tích kim loại làm nên quả cầu là: 4 m 0,35 7.10 3 700 3 0,5 V1 = (m ) (cm ) D 7500 15 15 Thể tích phần rỗng của quả cầu: 700 3 0,5 V0 = V – V1 = 700 - 653(cm ) 15 b) Khi quả cầu bắt đầu chìm trong nước, ta có: F A = P 0,5 10DnV = 10(m+mn) 1,0 -3 mn = DnV – m = 1000.0,7.10 – 0,35 =0,35(kg) = 350(g) 0,5 Vậy: Khối lượng nước đổ vào để quả cầu bắt đầu chìm toàn bộ trong nước là: mn= 350gam. 0,5 Câu 3 Gọi P là công suất tỏa nhiệt của ấm. 0,5 (5,0 điểm) Nhiệt lượng mà ấm tỏa ra trong thời gian t = 20phút = 1200giây là: 1,0 QTỏa = Pt = 1200P Nhiệt lượng mà ấm nước thu vào: 1,0 QThu = (m1C1 + mC)(t2 – t1) = (0,5.880 + 2.4200)75 = 663000(J) Vì 30% nhiệt lượng tỏa ra môi trường nên ta có phương trình: 1,0 QTỏa .70% = QThu 1200P .0,7 = 663000 P 789,3(W). 1,0 Vậy: Công suất tỏa nhiệt của ấm là P = 789,3W. 0,5 Câu 4 a, Khi K mở, ta có sơ đồ mạch điện tương đương: (5,0 điểm) 0,5 (R1 + R3 )R2 (2+ 4)3 0,5 RAB = = = 2() R1 + R3 + R2 2+ 4+ 3 RMN = RAB + R4 + R0 = 2+4+2 = 8() 0,5 U 24 Cường độ dòng điện qua mạch chính: I = MN = = 3(A) 0,5 RMN 8 Số chỉ của vôn kế: Uv = UAB = I.RAB = 3.2 = 6(V) b, Khi K đóng, ta có sơ đồ mạch điện tương đương: 0,5
R3R4 4.4 0,5 R234 = R2 + = 3+ = 5 () R3 + R4 4+ 4 R1R234 2.5 10 RAD = = = () R1 + R234 2+ 5 7 10 24 RMN = RAD + R0 = +2 = () 7 7 U 24.7 0,25 Cường độ dòng điện qua mạch chính: I = MN = = 7(A) RMN 24 10 Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AD: UAD = I.RAD = 7. = 10(V) 7 U1 U AD 10 0,25 Cường độ dòng điện qua R1: I1 = = = = 5(A) R1 R1 2 U AD 10 Cường độ dòng điện qua R2: I2 = = = 2(A) R234 5 Hiệu điện thế hai đầu R : U =U = I .R = 2.2 = 4(V) 3 3 34 2 34 0,25 U3 4 Cường độ dòng điện qua R3: I3 = = = 1(A) R 4 3 0,25 Số chỉ của ampe kế: IA = I1 + I3 = 5 + 1 = 6(A) Số chỉ của vôn kế: Uv = U2 = I2R2 = 2.3 = 6(V) c. Khi K đóng, hoán vị vôn kế và am pe kế. Lúc này R , R , R bị nối 1 2 3 0,5 tắt. Mạch điện chỉ còn lại R 4 nt R0 (Sơ đồ mạch điện tương dương như hình 3). Số chỉ của ampe kế: U AB 24 IA = I = = = 4(A) 0,25 R4 + R0 4+ 2 Số chỉ của vôn kế: UV = U4 = I.R4 = 4.4 = 16(V) 0,25 (Chú ý: Nếu thí sinh làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa) Phßng GD-§T Nghi Léc ®Ò thi häc sinh giái n¨m häc 2008-2009 Kú thi häc sinh giái M«n : VËt lý - líp 9 Thêi gian lµm bµi 150 phót Bµi 1: Hai xe chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu tõ A ®Õn B c¸ch nhau 90 km. Xe thø nhÊt cã vËn tèc V1 = 30km/h vµ ®i liªn tôc kh«ng nghØ. Xe thø 2 khëi hµnh sím h¬n xe thø nhÊt 2 giê nh-ng däc ®-êng ph¶i ngõng 3 giê. Hái xe thø hai ph¶i cã vËn tèc b»ng bao nhiªu ®Ó tíi B cïng mét lóc víi xe thø nhÊt? Bµi 2: Cho mét èng thuû tinh h×nh ch÷ U, mét th-íc chia tíi milimÐt, mét phÔu nhá, mét cèc ®ùng n-íc, mét cèc ®ùng dÇu nhên. H·y nªu ph-¬ng ¸n ®Ó x¸c ®Þnh khèi l-îng riªng cña dÇu nhên? BiÕt khèi l-îng riªng cña n-íc lµ D1
Bài 3: Người ta dùng một nhiệt kế đo liên tiếp nhiệt độ của một chất lỏng trong hai bình nhiệt lượng kế, được số chỉ của nhiệt kế lần lượt như sau: 80 , 16 , 78, 19 . Xác định số chỉ của nhiệt kế trong lần đo tiếp theo. Bài 4:Cho 2 bóng đèn loại 6V-3 W và 6V-5 W. Mắc nối tiếp 2 đèn trên vào mạch điện có hiệu điện thế 12V. a) Hai đèn sáng không bình thường. Vì sao ? b) Để 2 đèn sáng bình thường, người ta mắc thêm vào mạch một điện trở R. Vẽ sơ đồ cách mắc và tính giá trị R. Bµi 5 : Cho m¹ch ®iÖn nh- h×nh vÏ 4. Cho R 1=R2=12  , R3=R4=24  ; UMN kh«ng ®æi. Ampe kÕ cã ®iÖn trë kh«ng ®¸ng kÓ. a) Sè chØ cña ampe kÕ A lµ 0,35A. TÝnh hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm M, N? b) NÕu ho¸n vÞ hai ®iÖn trë R2 vµ R4 th× sè chØ cña ampe kÕ lµ bao nhiªu? H-íng dÉn chÊm vËt lý 9 C©u 1: (2 ®iÓm) + Gäi t1, t2 lµ thêi gian chuyÓn ®éng cña xe thø nhÊt vµ xe thø 2. V1, V2 lµ vËn tèc cña xe thø nhÊt vµ xe thø hai. ( 0,5®) + Thêi gian chuyÓn ®éng cña xe thø nhÊt: t1 = AB/V1 = 90/30 = 3 (h) (0,5 ®) + §Ó ®Õn B cïng mét lóc, thêi gian chuyÓn ®éng cña xe thø hai lµ: t2 = t1 + 1 - 3 = 3 + 2 – 3 = 2 (h) (0,5®) + VËn tèc cña xe thø 2 lµ: V2 = AB/ t2 = 90/ 2 = 45 (km/h) (0,5®)
C©u 2 - Dïng phÔu ®æ n-íc vµo èng ch÷ U tíi kho¶ng 1/3 chiÒu cao mçi 0,25 (1.5 ®) nh¸nh. - Dïng phÔu ®æ dÇu vµo mét nh¸nh sao cho mÆt ph©n c¸ch gi÷a 0,5 n-íc vµ dÇu nhên ë chÝnh gi÷a phÇn thÊp nhÊt cña hai nh¸nh. - Dïng th-íc ®o chiÒu cao cét n-íc h1 vµ chiÒu cao cét dÇu h2. ¸p 0,5 suÊt do träng l-îng cña cét n-íc vµ cét dÇu g©y ra ë mÆt ph©n c¸ch ë ®¸y hai èng h×nh ch÷ U lµ b»ng nhau. Do ®ã: 0,25 d1h1=d2h2 Víi d1, d2 lÇn l-ît lµ träng l-îng riªng cña n-íc vµ dÇu, ta cã: 0,5 d1/d2=D1/D2=h2/h1 D2= h1/h2D1 Bài 3:(1.5 điểm) Gọi nhiệt dung bình 1, bình 2, nhiệt kế lần lượt là q 1 , q 2 , q 3 ; t là nhiệt độ bình 2 lúc đầu; t 5 là số chỉ của nhiệt kế trong lần đo tiếp theo. Sau khi đo lần 1, nhiệt độ nhiệt kế và bình 1 là 80 độ C. Sau khi đo lần 2, nhiệt độ nhiệt kế và bình 2 là 16 độ C. Phương trình cân bằng nhiệt sau lần đo thứ 2: (80 - 16)q 3 = (16 - t)q 2 (1) (0,25đ ) Phương trình cân bằng nhiệt sau lần đo thứ 3: (80 - 78)q 1 = (78 - 16)q 3 (2) ( 0,25đ ) Phương trình cân bằng nhiệt sau lần đo thứ 4: (78 - 19)q 3 = (19 - 16) q 2 (3) (0,25đ ) Phương trình cân bằng nhiệt sau lần đo thứ 5: (78 - t 5 ) q 1 = (t 5 - 19) q 3 (4) (0,25đ ) Chia phương trình 4 cho 2 và phương trình 3 cho 1 vế theo vế, giải ra ta được 0 0 t 5 = 76,16 c và t = 12,8 c ( 0.5đ ) Bài 4:(2điểm) - Đèn 6V-3W có R 1 = 12  và I dm1 = 0,5A ( 0,25đ ) - Đèn 6V-5W có R 2 = 7,2  và I dm2 = 0,83A ( 0,25đ ) - Khi mắc 2 đèn trên vào mạch có HĐT 12V: I = U = 0,625A R1 R2 ( 0,25đ ) + Đèn 1 có I dm1 I Sáng kém hơn bình thường. ( 0,25đ ) - Để 2 đèn sáng bình thường ta mắc thêm vào mạch một điện trở R. Cách mắc: ( R 1 // R ) nt R 2 . ( 0,25đ )
R1.R 12R - Tính R: = R 2 = 7,2 R = 18 (  ) ( 0,5đ R1 R 12 R ) C©u 5 (2.5®) Häc sinh vÏ l¹i ®-îc m¹ch ®iÖn: [(R1//R2)ntR4]//R3 0,25 U MN U I3= R3 24 0,25 R1R2 12.12 0,25 R124= R4 24 30() R1 R2 12 12 U U 0,25 I4= R124 30 I 4 U U V× R1=R2 nªn I1=I2= 2 30.2 60 0,25 U U 7U 120 VËy IA=0,35=I3+I2 0,35= U=0,35. =6(V) 24 60 120 7 0,25 R1R4 12.24 Ho¸n vÞ R2 vµ R4 th× R’124= R2 12 20() R1 R4 12 24 0,25 U 6 I = 0,3(A) 2 ' 0,25 R124 20 I I I I I 0,3 1 UMQ=R4I4=R1I1 1 4 1 4 2 0,25 R4 R1 R4 R1 24 12 36 120 1 1 U 6 I4=R1. =12. =0,1(A) VËy I’A=I4+I3=0,1+ =0,1+ 120 120 24 24 0,25 =0,35(A)=IA PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN NGỌC HIỂN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2009- 2010 MÔN THI: VẬT ĐLÝỀ CHÍNH THỀC Thời gian làm bài: 150 phút Ngày thi: 10 tháng 01 năm 2010 Bài 1: (4.0 điểm ) Một Xuồng máy đi trong nước yên lặng với vận tốc 35km/h. Khi xuôi dòng từ A đến B mất 3h và khi ngược dòng từ B đến A mất 4h .Hãy tính vận tốc dòng nước đối với bờ sông và quãng đường AB?
Bài2: ( 4.0 điểm) Một bếp điện gồm hai điện trở R1 và R2. Với cùng một hiệu điện thế và cùng một ấm nước, nếu dùng điện trở R 1 thì nước trong ấm sôi sau thời gian t1 = 30 phút, nếu dùng điện trở R2 thì nước trong ấm sôi sau thời gian t2 = 20 phút. Coi điện trở thay đổi không đáng kể theo nhiệt độ, nhiệt năng tỏa ra môi trường tỉ lệ với điện năng cung cấp cho bếp. Hỏi sau bao lâu nước trong ấm sẽ sôi nếu dùng cả hai điện trở trong hai trường hợp sau: a. Hai điện trở mắc nối tiếp. b. Hai điện trở mắc song song. Bài 3: ( 6.0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó UAB = 2V; R2 = R3 =1.5  ; R4 = 2  ; R =3  ; R = 0  . 5 1 R Tìm các dòng điện. 5 Bài 4: (6.0 điểm) Hình vẽ mô tả sơ đồ N của một kính tiềm vọng. Trong đó G1 và G2 là hai gương phẳng nhỏ song song với nhau và có mặt phản xạ quay vào nhau. Các tia sáng phát ra từ vật AB sau khi phản xạ liên tiếp trên G 1 và G2 , mỗi gương một lần sẽ đi vào mắt người quan sát đặt tại M. Tia sáng IJ vuông góc với tia AI và IM. Vật AB vuông góc với tia AI. a.Vẽ các ảnh A1B1 và A2B2 của vật AB trong hai gương. b.Vẽ tia sáng phát ra từ B, phản xạ trên G1, rồi G2 và đi vào mắt. c. Biết vật AB cao 3 m. Khoảng cách AI bằng 48 m; chiều cao IJ bằng 1,8 m và khoảng cách JM là 0,2m. Tính góc mà người quan sát trông ảnh cuối cùng A2B2. HẾT
HƯỚNG DẪN CHẤM THI MÔN : VẬT LÝ ĐỀ CHÍNH THỨC ( Bản hướng dẫn này có 02 trang) Điểm Bài Nội dung thành phần Gọi V12, V23, V13 lần lượt là vận tốc của xuồng máy so với dòng nước, của dòng nước so với bờ sông, của xuồng máy so với bờ 0,5đ sông. *Khi xuôi dòng từ A-B: 0,5đ => V13AB =V12 + V23 = 35 + V23 0,5đ Suy ra quãng đường AB: SAB = V13AB.tAB = (35+ V23).3 (1) Bài 1 *Khi ngược dòng từ B-A 0,5đ ( 4 điểm V 13BA =V12 - V23 = 35 - V23 0,5đ ) Suy ra quãng đường BA: SBA = V13BA.tBA = (35 - V23).4 (2) 0,5đ Từ (1) và (2) suy ra (35+ V23).3 = (35 - V23).4 0,5đ  7V23 = 35 =>V23= 5 (km/h) 0,5đ Thay V23 vào (1) hoặc (2) ta được SAB = 120 km. a/. - Gọi Q là nhiệt lượng cần làm cho nước sôi. U 2 - Khi chỉ dùng R1: Q t1 (1) R1 U 2 0.5đ - Khi chỉ dùng R2: Q t (2) R 2 2 0.5đ U 2 - Khi chỉ dùng R1 mắc nối tiếp R2: Q t3 (3) R1 R2 2 2 Bài 2 U t1 U t2 2 0.5đ - Từ (1), (2) R1 , R2 thay vào (3) ta được Q( U t1 ( 4 điểm Q Q 2 2 ) +U t2) = QU t3 => t3 = t1 + t2 = 50 phút. 2 1 1 0.75đ b/. - Khi chỉ dùng R1 mắc song song R2: Q U ( )t4 (4) R1 R2 1 1 1 - Từ (1), (2) và (4) => 0.5đ t4 t1 t2 t1.t2 0.5đ t4 = 12 phút. t1 t 2 0.75đ Do R1= 0, ta chập A với M, mạch có sơ đồ như hình vẽ 0.75đ
I2= U 2 4 A 0.75đ R2 1,5 3 0.75đ Bài 3 0.75đ ( 6 điểm R5.R3 3.1,5 RAN 1 ) R5 R3 3 1,5 0.5đ RANB RAN R4 1 2 3 R .R 1,5.3 4.5 0.5đ R 2 ANB 1 AB 0.75đ R2 RANB 1,5 3 4.5 U 2 I AB 2A 0.5đ RAB 1 4 2 I I I 2 A 0.75đ 4 2 3 3 RAN 1 2 2 I5 I4 . A R5 3 3 9 2 2 4 I I I A 3 4 5 3 9 9 I1 = I2 + I5 = 4 2 14 A 3 9 9 a. - Hình vẽ vẽ hình chính xác 1.5đ Bài 4 ( 6 điểm )
- Ảnh A 1B1 của AB qua G1 nằm đối xứng với AB qua G 1. Ảnh A2B2 của A1B1 qua G2 nằm đối xứng với A 1B1 qua G2. Các tam 1.5đ giác AIA1và A1JA2 là các tam giác vuông cân. b. - Ta có A2B2 = A1B1 = AB. 0.5đ ’ ’ ’ ’ ’ - B2M cắt G2 ở J , B1 J cắt G1 ở I . Tia BI J M là tia sáng phải vẽ. 1.0đ c. A2 B2 0.5đ - Góc trông ảnh A2B2 là : tg = A2M - Với A2B2 =AB = 3m; A2M = A2J + JM = A1J +JM = A1I + IJ +JM = AI + IJ + JM = 50m 0.5đ 3 - Vậy tg = 0,06 ; 0,06rad 3 26, 50 0.5đ - Nếu học sinh làm theo cách khác nhưng đúng bản chất và kết quả vẫn cho đủ số điểm - Nếu kết quả sai nhưng biểu thức thiết lập đúng cho ½ số điểm của câu đó - Kết quả không có đơn vị hoặc sai đơn vị trừ 0,5 cho 1 bài UBND HUYỆN PHONG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN ĐIỀN NĂM HỌC 2008 - 2009 PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO MÔN THI: VẬT LÝ 9 ĐỀ CHÍNH THỨC (Thời gian 120 phút, không kể thời gian giao đề). Bài 1 (1,5 điểm). An có việc cần đi vội ra ga. An có thể đi bộ với vận tốc 6km/h hoặc cũng có thể chờ 24 phút nữa thì sẽ có xe buýt đến ngay trước cửa nhà mình, đi đến ga với vận tốc 30km/h. Hỏi An nên chọn cách nào để đi đến ga sớm hơn ? Bài 2 (2 điểm). Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng 300gam thì sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi ? Cho nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là C 1 = 4200J/kg.K ; C2 = 880J/kg.K. Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn. Bài 3 (2 điểm). Hai gương phẳng M1, M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau, cách nhau một đoạn d = 12cm. Nằm trong khoảng hai gương có hai điểm O và S cùng cách gương M1 một đoạn a = 4 cm; ( biết OS = h = 6cm). a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương M 1 tại I, phản xạ đến gương M2 tại J rồi phản xạ đến O. b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B. (AB là đường thẳng đi qua S và vuông góc với mặt phẳng của hai gương). Bài 4 (2 điểm). Hai bản kim loại đồng chất, tiết diện đều,
có cùng chiều dài l = 20cm và tiết diện nhưng có trọng lượng riêng khác nhau: d1 = 1,25d2. Hai bản được hàn dính lại một đầu và được treo bằng sợi dây như hình (H1). Để thanh nằm ngang người ta thực hiện hai biện pháp sau: a) Cắt một phần của bản thứ nhất và đem đặt lên chính giữa của phần còn lại. Tìm chiều dài phần bị cắt. b) Cắt bỏ một phần của bản thứ nhất. Tìm chiều dài phần bị cắt đi. Bài 5 (2,5 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ (H2) Cho R1 = 6 ; R2 = 20 R3 = 20 ; R4 = 2 a) Tính điện trở của đoạn mạch khi K đóng và khi K mở. b) Khi K đóng, cho UAB = 24V. Tìm cường độ dòng điện qua R2 . ~~ ~~ UBND HUYỆN PHONG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN ĐIỀN NĂM HỌC 2008 - 2009 PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO MÔN THI: VẬT LÝ 9 Bài 1 (1,5 điểm). Gọi khoảng cách từ nhà An đến ga là s . - Nếu đi bộ, An sẽ đến ga sau một thời gian : t1 = s/6 0,25 - Nếu chờ đi xe buýt, An sẽ đến ga sau thời gian : t2 = ( 24/60 ) + ( s/30 ) 0,25 - Để so sánh t1 và t2 , ta xét hiệu: t = t1 – t2 = s/6 – ( 24/60 + s/30 ) 0,25 = 2s/15 – 0,4 > 0 0,25 - Ta thấy t > 0 (tức t1 > t2 ) , + Nếu s > 3 km. Tức là nếu nhà xa ga hơn 3km thì nên chờ xe buýt sẽ 0,25 đến ga sớm hơn. + Nếu s < 3 km. Tức là nếu nhà gần ga hơn 3km thì nên đi bộ ngay sẽ 0,25 đến ga sớm hơn. Bài 2 (2 điểm). Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lượng cần cung cấp cho nước và ấm nhôm trong hai lần đun, Gọi m1, m2 là khối lương nước và ấm trong lần đun đầu. 0,25 Ta có: Q1 = (m1.C1 + m2.C2) t 0,25 Q2 = (2.m1.C1 + m2.C2) t
Do nhiệt toả ra một cách đều đặn, nghĩa là thời gian đun càng lâu thì nhiệt 0,25 toả ra càng lớn. Ta có thể đặt: Q1 = k.t1 ; Q2 = k.t2 (trong đó k là hệ số tỉ 0,25 lệ nào đó) 0,25 Suy ra: k.t1 = (m1.C1 + m2.C2) t k.t2 = (2.m1.C1 + m2.C2) t 0,25 t (2m C m C ) m C Lập tỉ số ta được: 2 1 1 2 2 1 1 1 t1 (m1C1 m2C2 ) m1C1 m2C2 0,5 m1C1 4200 hay t2 1 .t1 1 .10 19,4phút m1C1 m2C2 4200 0,3.880 Bài 3 (2 điểm). a)- Vẽ được hình đúng (0,25) Chọn S1 đối xứng S qua gương M1 . Chọn O1 đối xứng O qua gương M2 . (0,25) Nối S1O1 cắt gương M1 tại I, Cắt gương M2 tại J. Nối SIJO ta được tia cần vẽ. (0,25) b) Xét S1AI ~ S1BJ => AI / BJ = S1A / S1B = a /(a+d) (0,25) => AI = BJ . a /(a+d) (1) (0,25) Xét S1AI ~ S1HO1 => AI / HO1 = S1A / S1H = a /2d (0,25) => AI = a.h /2d = 1cm (0,25) thay vào (1) ta được: BJ = (a+d)h/2d = 16 cm (0,25) Bài 4 (2 điểm). a) - Gọi x là phần bị cắt. Do nó được đặt lên chính giữa phần còn lại và l x l thanh cân bằng, ta có: P . P . 0,25 1 2 2 2 l x l - Gọi S là tiết diện của mỗi bản, ta có: d .S.l. d .S.l. 0,25 1 2 2 2 => d1.(l x) d 2 .l 0,25 d 1 Suy ra x 1 2 .l 1 .20 4cm 0,25 d1 1,25 b) - Gọi y là phần bị cắt bỏ đi, l y trọng lượng bản còn lại là: P / P . . 1 1 l 0,25 l y l 2 d Do thanh cân bằng, ta có: d .S.(l y). d .S.l. l y 2 .l 2 1 2 0,25 2 2 d1 2 Thay số và biến đổi ta được: y - 40y + 80 = 0 , 0,25 giải ra ta được: y1 20 8 5 > 20cm (loại), 0,25
y2 20 8 5 2,11cm Bài 5 (2,5 điểm). a) Vẽ được một hoặc hai hình thì cho điểm : 0,25 - Khi K mở. Mạch điện được vẽ lại như hình (H1,1) R12 = R1 + R2 = 26 . 0,25 R124 = R12.R4 /(R12 + R4) = 1,86 . 0,25 RAB = R124 + R3 = 21,86 . 0,25 - Khi K đóng. Mạch điện được vẽ lại như hình (H1,2) R23 = R2.R3 /(R2 + R3) = 10 . 0,25 R234 = R23 + R4 = 12 . 0,25 RAB = R234.R1 /(R234 + R1) = 4 . 0,25 b) - Khi K đóng dòng điện qua R2 là I2 : Dòng Điện qua R4 : I4 = UAB / R234 = 2A. 0,25 Hiệu điện thế: UCD = I4.R23 = 20V. 0,25 Dòng điện qua R2 : I2 = UCD / R2 = 1A. Vậy I2 = 2A. 0,25 ~~ ~~ PHÒNG GD&ĐT PHÚ LỘC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Môn: Vật Lý Năm học: 2010-2011 Thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề) Bài 1: (5 điểm) Một người đi xe máy trên đoạn đường chiều dài s km. Trong quãng đường đầu, người đó đi đoạn đường s 1, với vận tốc v 1=30km/h. Trên đoạn
đường còn lại, người đó đi quãng đường đầu với vận tốc v 2=20km/h và trong quãng đường cuối với vận tốc v 3, Biết vận tốc trung bình trên quãng đường s là v=30km/h. Tính v3. Bài 2: (6 điểm) Ba bình đựng ba chất lỏng khác nhau và không gây tác dụng hoá học o o o với nhau. Nhiệt độ của ba bình lần lượt là t1=30 C, t2=10 C và t3=45 C.Nếu đổ một nửa chất lỏng ở bình 1 sang bình 2 thì nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là o t12=15 C. Còn nếu đổ một nửa chất lỏng ở bình 1 sang bình 3 thì nhiệt độ của hỗn o hợp khi cân bằng nhiệt là t13=35 C. Hỏi nếu đổ cả ba chất lỏng vào một bình thì nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt t 123 là bao nhiêu? Xem như chỉ có ba chất lỏng đó trao đổi nhiệt với nhau. Bài 3: (6 điểm) Cho mạch điện như hình. Trong đó R1=R3=40Ω, R2=90Ω, UAB=350V. R1 K a) Khi khoá K mở, cường độ dòng A B điện qua R4 là I4 = 2,25A. Tính R4. b) Tính hiệu điện thế hai đầu điện R4 trở R4 khi khoá K đóng. R2 C R3 Bài 4: (3 điểm) Dòng điện chạy qua một vòng dây m tại hai điểm A, B như hình. Dây dẫn là vòng dây đồng chất, tiết diện đều và có điện trở R= 32Ω. A B Góc AOB =α. a)Tính điện trở tương đương của vòng dây khi mắc vào mạch tại A, B. b) Biết điện trở tương đương của vòng dây là 6Ω. n Tính góc α. c) Tính α để điện trở tương đương là lớn nhất. HẾT Lưu ý: Giám thị coi thi không giải thích gì thêm
PHÒNG GD&ĐT PHÚ LỘC HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG Môn: Vật Lý 9 Năm học: 2010-2011 Bài Lời giải Điểm Thời gian người đó đi quãng đường S1 là: t1= = = 0,5 => s1=15t (1) Thời gian người đó đi quãng đường s là: t= = 0,25 => s= 30t (2) 0,5 (1) và (2) => s1= 0,25 s =s = = 2 3 0,5 Thời gian người đó đi quãng đường s2 là: t = = = 1 2 0,5 (5đ) Thời gian người đó đi quãng đường s3 là: t3= = 0,5 Tổng thời gian người đó đi trên hai đoạn s2 và s3 là: t2+t3= + = = Vận tốc v3 là: = - = 0,5 v3=60km/h 0,5 0,5 0,5 Gọi m1, m2, m3 và c1, c2, c3 lần lượt là khối lượng và nhiệt dung riêng của chất lỏng đựng trong ba bình 1, 2 và 3. 0,5 Ta có phương trình cân bằng nhiệt khi: + Đổ nửa chất lỏng ở bình 1 sang bình 2: m1c1(30-15) = 2m2c2(15-10) 1,0 => 15.m1c1=10m2c2 2 => m2c2 = 1,5m1c1 (1) 0,75 (6đ) + Đổ nửa chất lỏng bình 1 sang bình 3: m1c1(35-30) = 2m3c3(45-35) 1,0 => 5.m1c1=20m3c3 => m1c1=4m3c3 (2) 0,75 Từ (1) và (2) => m2c2 = 1,5m1c1 = 6m3c3 + Đổ ba chất lỏng vào nhau : m1c1(30-θ) + m2c2(10-θ) + m3c3(45-θ) = 0 1,0 => 4(30-θ) + 6(10-θ) + (45-θ) = 0 0,5 => θ = ≈ 20,5oC 0,5 a) Khi K mở, mạch mắc như sau: [(R1 nt R4)// R2] nt R3 1,0 R14=R1+R4=40+R4 0,25 UAC= R14.I4=(40+R4).2,25= 90 + 2,25R4 0,25
Cường độ dòng điện qua R2: I2= = = 1+ 0,5 Cường độ dòng điện qua R : I =I +I = 2,25+1+ = 3,25+ 3 3 4 2 0,5 Hiệu điện thế hai đầu R3: UCB= R3.I3= 40.[3,25+ ]= 130+R4 Hiệu điện thế hai đầu toàn mạch: UAB=UAC+UAC 0,5 3 350 = 90+ 2,25R4 +130+R4 (6đ) R4=40Ω 0,25 b) Khi K đóng, mạch mắc như sau: R1//[R2 nt (R3//R4)] R34= = 20Ω 0,25 1,0 R =R +R =90+20=110Ω 234 2 34 0,25 Cường độ dòng điện qua R2: I2= = =3,18(A) Hiệu điện thế hai đầu R4: U4=R234.I2=20.3,18=63,6(V) 0,25 0,5 0,5 a)Đoạn mạch AB ta xem gồm 2 đoạn dây AmB và AnB mắc song song với nhau và có điện trở lần lượt là: Đoạn AmB: R1= R ; 0,25 Đoạn AnB: R = R 2 0,25 Điện trở đoạn mạch AB là: RAB= = R = Ω b) Khi RAB= 6Ω thì: 0,5 = 6 o 4 α2 - 360α + 24300 = 0 => α = 90 {α = 270o (3đ) c) Để điện trở của mạch lớn nhất: 0,5 2 Áp dụng bất đẳng thức cosi: ( ) ≥ ab 2 Nên (360 - α)α ≤ ( ) = 1802 0,5 RAB= ≤ = 8(Ω) Dấu bằng xảy ra khi: 360 - α = α => α= 180o 0,5 0,25 0,25 Chú ý: -Học sinh giải cách khác nhưng đúng vẫn cho điểm tối đa. -Sai đơn vị 1 lần trừ 0,25 điểm nhưng tối đa trừ 0,5 điểm mỗi bài. Phßng gi¸o dôc vµ ®µo t¹o phï ninh §Ò thi chän häc sinh giái cÊp huyÖn líp 9 n¨m häc 2010 – 2011 M«n : VËt lý Ngµy thi: 25 th¸ng 11 n¨m 2010 (Thêi gian lµm bµi 150 phót, kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò)
Bµi 1: (3 ®iÓm) Hai bÕn s«ng A vµ B c¸ch nhau S = 72 km. A ë th-îng l-u, B ë h¹ l-u dßng s«ng. Mét ca n« ch¹y tõ A ®Õn B hÕt thêi gian t1= 2 giê vµ ch¹y tõ B vÒ A hÕt thêi gian t2 = 3 giê. X¸c ®Þnh: a. VËn tèc cña ca n« so víi n-íc ®øng yªn. b. VËn tèc n-íc ch¶y cña dßng s«ng. c. VËn tèc trung b×nh c¶ ®i lÉn vÒ cña ca n«. Cho r»ng c«ng suÊt cña ca n« khi ng-îc vµ xu«i dßng lµ kh«ng ®æi, n-íc ch¶y ®Òu. Bµi 2: (2 ®iÓm) a. TÝnh nhiÖt l-îng cÇn thiÕt cho 2kg n-íc ®¸ ë – 100C biÕn thµnh h¬i, cho biÕt nhiÖt dung riªng cña n-íc lµ 4200J/kg.K, nhiÖt dung riªng cña n-íc ®¸ lµ1800J/kg.K, nhiÖt nãng ch¶y cña n-íc ®¸ lµ 34.104 J/kg, nhiÖt hãa h¬i cña n-íc lµ 23.105 J/kg b. NÕu dïng mét bÕp dÇu cã hiÖu suÊt 80% , ng-êi ta ph¶i ®èt ch¸y hoµn toµn bao nhiªu lÝt dÇu ®Ó cho 2kg n-íc ®¸ ë -10oC biÕn thµnh h¬i . Cho biÕt khèi l-îng riªng cña dÇu háa lµ 800 kg/m3, n¨ng suÊt táa nhiÖt cña dÇu háa lµ 44 . 106 J/kg. Bµi 3 (2 ®iÓm) Cho mạch điện như hình vẽ. UAB = 9V, R0 = 6. Đèn Đ thuộc loại 6V-6W, Rx là biến trở. Bỏ qua điện trở của Ampekế và dây nối. a. Con chạy của biến trở ở vị trí ứng với Rx = 2. Tính số chỉ Ampe kế. Độ sáng của đèn như thế nào? Tìm công suất tiêu thụ của đèn khi đó. b. Muốn đèn sáng bình thường cần di chuyển con chạy biến trở về phía nào? Tính Rx để thoả mãn điều kiện đó. c. Khi đèn sáng bình thường. Tính hiệu suất của mạch điện (coi điện năng làm sáng bóng đèn là có ích). Bµi 4: (3 ®iÓm) Cho s¬ ®å m¹ch ®iÖn nh- h×nh vÏ. HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm A, B kh«ng ®æi vµ U = 10V. C¸c ®iÖn trë R1 = 4; R2 = 6; bãng ®Ìn §(6v- 3w); biÕn trë Rx; ®iÖn trë cña v«n kÕ v« cïng lín. 1. Bãng ®Ìn § s¸ng b×nh th-êng. TÝnh: a. C-êng ®é dßng ®iÖn qua c¸c ®iÖn trë. b. §iÖn trë Rx c. TÝnh chØ sè cña v«n kÕ, cho biÕt cùc d-¬ng cña v«n kÕ m¾c vµo ®iÓm nµo? 2. Thay v«n kÕ b»ng am pe kÕ cã ®iÖn trë nhá kh«ng ®¸ng kÓ th× thÊy am pe kÕ chØ 0,4A. a. TÝnh gi¸ tri Rx b. §é s¸ng cña bãng ®Ìn thay ®æi nh- thÕ nµo? ___ L-u ý: ThÝ sinh thi m«n VËt lý ®-îc sö dông m¸y tÝnh cÇm tay. Phßng gi¸o dôc vµ ®µo t¹o phï ninh
H-íng dÉn chÊm thi chän häc sinh giái cÊp huyÖn M«n : VËt lý líp 9 n¨m häc 2010 – 2011 §¸p ¸n Bµi 1: (3 ®iÓm): a/ Gäi vËn tèc cña ca n« khi n-íc ®øng yªn lµ Vc , cña dßng n-íc lµ Vn. Ta cã c¸c ph-¬ng tr×nh: S = ( Vc + Vn ) t1 ( 0,5 ® ) S = ( Vc - Vn ) t2 ( 0,5 ® ) Gi¶i c¸c ph-¬ng tr×nh: S(t2 t1) Vc = = = 30 ( km/h ) ( 0,5 2t1t2 ® ) S(t2 t1) Vn = = = 6 ( km/h ) ( 0,5 2t1t2 ® ) b/ VËn tèc trung b×nh cña ca n« lµ: S1 S2 2S Vtb = = = = 28,8 (km/h) ( 1® t1 t2 t1 t2 ) §¸p ¸n Bµi 2: ( 2 ®iÓm ) a. TÝnh nhiÖt l-îng cÇn cung cÊp cho 2kg n-íc ®¸ tõ - 10oC biÕn thµnh h¬i lµ: Q= m.c1.10 + m. + m.c2.100 + m.L = 6156000 ( J ) (1 ®iÓm) Trong ®ã c1 lµ nhiÖt dung riªng cña n-íc ®¸ , c2 lµ nhiÖt dung riªng cña n-íc. Q b. NhiÖt l-îng do dÇu cung cÊp lµ : Q’ = = 7695000 ( J ) ( 0,5 ®iÓm) H Q / L-îng dÇu cÇn dïng lµ m = = 0,175 ( kg) ( 0,25 ®iÓm) q m Sè lÝt dÇu cÇn dïng lµ : V = = 0,22 ( l ) ( 0,25 ®iÓm) D §¸p ¸n Bài 3: (2,0 đ) 2 2 Udm 6 - Điện trở của đèn: Rđ = 6() Pdm 6 0,25 P 6 - Cường độ dòng điện định mức của đèn: I = dm 1(A) đm 0,25 U dm 6 R .R - Khi R = 2 thì R = 0 x R = 7,5 () x d 0,25 R0 Rx U - Số chỉ Ampe kế: I = AB 1,2(A) R + Vì I > Iđ đèn sáng hơn mức bình thường 2 + Pđ = I . Rđ = 8,64(W) 0,25 R0 .Rx - Muốn đèn sáng bình thường thì I phải giảm R tăng tăng Rx tăng R0 Rx Phải di chuyển con chạy về phía đèn ( bên phải ) . 0,25