30 Đề Thi Học Sinh Giỏi Vật Lí 9 (Có Đáp Án)

" 30 Đề Thi Học Sinh Giỏi Vật Lí 9 (Có Đáp Án) 🔙 Quay lại trang tải sách pdf ebook 30 Đề Thi Học Sinh Giỏi Vật Lí 9 (Có Đáp Án) Ebooks Nhóm Zalo 1 TỦ SÁCH LUYỆN THI 30 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ 9 CÓ ĐÁP ÁN 2 UBND THỊ XÃ CỬA LÒ PHÕNG GD&ĐT ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP THỊ XÃ 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 đƣờng đầu Bình chuyển động với vận tốc 15km/h. 1/3 quãng đƣờng tiếp theo Bình chuyển động với vận tốc 10km/h. Đoạn đƣờng cuối cùng Bình chuyển động với vận tốc 5km/h. Tính vận tốc trung bình của Bình trên cả quãng đƣờng? Bài 2: (3,0 điểm): Trong một bình nƣớc hình trụ có một khối nƣớc đá nổi đƣợc giữ bằng một sợi dây nhẹ, không giãn (hình 2). Biết lúc đầu sức căng sợi dây là 15N. Hỏi mực nƣớc trong bình sẽ thay đổi thế nào nếu khối nƣớc đá tan hết? Cho diện tích mặt thoáng trong bình là 100cm2và khối lƣợng riêng của nƣớc là 1000kg/m3. Bài 3: (5,0điểm): Cho mạch điện nhƣ hình vẽ 3, trong đó hiệu điện thế Hình 2 U không đổi. Khi R1=1Ωthì hiệu suất của mạch điện là H1. Thay R1 bởi R2=9Ωthì hiệu suất của mạch điện là H2. Biết H1+H2=1. Khi mạch chỉ có R0 thì công suất toả nhiệt trên R0 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 trƣờng hợp trên? 2) Thay R1 bằng một bóng đèn trên đó có ghi 6V-6W thì đèn có sáng bình thƣờng không? Tại sao?   U + - R0 R1 R0 Hình 33 Bài 4: (4,0 điểm): Đun sôi một ấm nƣớc bằng một bếp điện. Khi dùng hiệu điện thế U1=220V thì sau 5phút nƣớc sôi. Khi dùng hiệu điện thế U2=110V thì sau thời gian bao lâu nƣớc 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 nhƣ hình vẽ 5. Biết R1=R4=6Ω; R2=1Ω; R3=2Ω; UAB=12V. 1) Tính cƣờng độ dòng điện chạy qua R3 và hiệu điện thế hai A C R1 D R4 B   + đầu R1? - M R2 R3 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 ---------- H×nh 5 3 ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM VẬT LÝ 9 Câu(ý) Nội dung Điểm Câu 1 (4điểm) Gọi quãng đƣờng từ thị xã Cửa Lò lên thành phố Vinh là S ta có: vTB =tS 0,5đ S vTB = t t t + + 1 2 3 0,75đ S vTB = S S S + + 3v 1 2 3v3 3v 0,75đ 1 vTB = 1 1 1 + + 3v 1 2 3v3 3v 0,75đ 3v v v 1 2 3 vTB = v v v v v v + + 1 2 1 3 2 3 0,75đ 3.15.10.5= ≈ 2250 vTB = 8,2(km / h) 15.10 15.5 10.5 + + 275 0,5đ Câu 2 (3điểm) Nếu thả khổi nƣớc đá nổi (không buộc dây) thì khi nƣớc đá tan hết, mực nƣớc trong bình sẽ không thay đổi. 0,5đ Khi buộc bằng dây và dây bị căng chứng tỏ khối nƣớc đá đã chìm sâu hơn so với khi thả nổi một thể tích ΔV, khi đó lực đẩy Acsimet lên phần nƣớc đá lên phần ngập thêm này tạo nên sức căng sợi dây. 0,5đ Ta có FA=10.ΔV.D=F 0,5đ ⇒F=10.Δh.S.D (Với Δh là mực nƣớc nâng cao khi khối nƣớc đá thả nổi) 0,5đ F 15 ⇒ Δh = = = 0,15(m) 10.S.D 10.0,01.1000 0,5đ Vậy khi khối nƣớc đá tan hết thì mực nƣớc trong bình sẽ hạ xuống 0,15m 0,5đ Câu 3 (5điểm) 1 2 R I R H1=PP1= I (R R ) +=1 0 1 1 2 R R + 1 0 0,5đ 2 R I R H2=PP2= I (R R ) +=2 0 2 2 2 R R + 2 0 0,5đ R R H1+H2=1 ⇔ ++ 2 0 +=1 1 2 R R R R 1 0 0,5đ ⇒R0 11++ R0 99+=1 0,5đ 4 2 ⇒R0=3(Ω) 0,5đ 2 U ⇒U=P R 12.3 6(V) 0 0 = = P0= R 0 0,5đ 2 ⎜⎜⎝⎛+.R1 = = ⎟⎟⎠⎞ 2 2 U 62,25(W) P1=I2R1= +2 R R (1 3) 1 0 0,5đ 2 2 ⎜⎜⎝⎛+.R2 = = ⎟⎟⎠⎞ 2 6 U P2=I2R2= +.9 2,25(W) 2 R R (9 3) 2 0 0,5đ U 1 U U R 1= = ⇒41 1 1 1= = = 1 U U + U 3 1 + U R 3 0 1 0 0 0,5đ ⇒U1= 41U=41.6=1,5(V) 10.S.Δh.D = F (với Δh là mực nƣớc hạ thấp hơn khi khối nƣớc đá tan hết) thay số ta có F=10.0,01.0,15.1000=15N 0,5 0,5 0,5 0,5 2 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 nhƣng chƣa ra kết quả thì đúng đến bƣớc nào cho điểm đến bƣớc đó. - Nếu học sinh làm sai trên đúng dƣới hoặc xuất phát từ những quan niệm vật lí sai thì dù có ra kết quả đúng vẫn không cho điểm. 9 - Trong mỗi bài nếu học sinh không ghi đơn vị của các đại lƣợng 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. ----------------------------------------- PHÒNG GD- ĐT BÌNH SƠN ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI HỌC CHỌN SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP 9 VÕNG II : Môn Vật Lí ( Thời gian làm bài 150 ph : Không kể thời gian giao đề) - M đề 49- Bài 1: (4 điểm) Từ bến sông A dọc theo một bờ sông, một chiếc thuyền và một chiếc bè cùng bắt đầu chuyển động. Thuyền chuyển động ngƣợc dòng còn bè đƣợc thả trôi theo dòng nƣớc. Khi chuyển động đƣợc 30 phút đến vị trí B, thuyền quay lại và chuyển động xuôi dòng. Khi đến vị trí C, thuyền đuổi kịp chiếc bè. Cho biết vận tốc của thuyền đối với dòng nƣớc là không đổi, vận tốc của dòng nƣớc là v1 a) Tìm thời gian từ lúc thuyền quay lại tại B cho đến lúc thuyền đuổi kịp bè? b) Cho biết khoảng cách AC là 6km. Tìm vận tốc v1 của dòng nƣớc? Bài 2: (4 điểm) Một hợp kim A đƣợc tạo nên từ các kim loại đồng và bạc. Tỉ lệ khối lƣợng đồng và bạc trong hợp kim A lần lƣợt là 80% và 20% . a) Tìm khối lƣợng riêng của hợp kim A? b) Một hợp kim B đƣợc tạo nên từ kim loại vàng và hợp kim A nêu trên. Hợp kim B đƣợc dùng chế tạo chiếc vƣơng miện có khối lƣợng là 75g và thể tích là 5cm3. Tìm khối lƣợng của vàng trong vƣơng miện? Cho khối lƣợng riêng của đồng và bạc lần lƣợt là D1 = 8,9g/cm3, D2 = 10,5g/cm3. Bài 3: (4 điểm) a) Một hệ gồm n vật có khối lƣợng m1 , m2 , ………, mn ở nhiệt độ ban đầu t1 , t2 ,……, tn làm bằng các chất có nhiệt dung riêng là c1 , c2 , ……….., cn trao đổi nhiệt với nhau. Bỏ qua sự mất nhiệt ra môi trƣờng. Tính nhiệt độ cân bằng của hệ? b) Ap dụng : Thả 300g sắt ở100C và 400g đồng ở 250C vào 200g nƣớc ở 200C . Tính nhiệt độ của hệ khi cân bằng biết nhiệt dung riêng của sắt, đồng, nƣớc lần lƣợ là460J/kg.k, 380J/kg.k, 4200J/kg.k. Bài 4 (5 điểm) Cho mạch điện nhƣ sơ đồ hình vẽ. Cho biết hiệu điện thế đoạn mạch AB là 24V, các điện trở R0 = 6Ω, R1 = 18Ω, Rx là một biến trở , dây nối có điện trở không đáng kể. a) Tính Rx sao cho công suất tiêu hao trên Rx bằng 13,5W và tính hiệu suất của mạch điện Biết rằng năng lƣợng điện tiêu hao trên R1 và Rx là có ích , trên R0 là vô ích b) Với giá trị nào của Rx thì công suất tiêu thụ trên Rx đạt cực đại? Tính công suất cực đại này? A B + - R0 Bài5: (3 điểm) R1 C Rx 10 Một học sinh cao 1,6m đứng cách chân cột đèn ( có đèn pha ở đỉnh cột)một khoảng X thì thấy bóng mình dài 2m, khi em học sinh đó đi xa cột đèn thêm 5m thì thấy bóng mình dài 2,5m . Xác định khoảng cách X và chiều cao cột đèn? ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP 9 VÕNG II MÔN VẬT LÍ BÀI NỘI DUNG ĐÁP ÁN ĐIỂM Bài1 3 điểm a) Gọi t1 là thời gian thuyền chuyển động ngƣợc dòng từ A đến B t2 là thời gian thuyền chuyển động xuôi dòng từ B đến C v2 là vận tốc của thuyền so với dòng nƣớc Quãng đƣờng bè chuyển động từ A cho đến khi gặp thuyền tại C S1 = AC = v1( t1 + t2 ) Quãng đƣờng thuyền chuyển động ngƣợc dòng từ A đến B S2 = AB = (v2 – v1 ). t1 Quãng đƣờng thuyền chuyển động xuôi dòng từ B đến C S3 = BC = (v2 + v1 ). t2 Ta có BC = AC + AB v2t2 + v1t2 = v1t1 + v1t2 + v2t1 – v1t1 = v1t2 + v2t1 suy ra t2 = t1 = 30phút vậy thời gian thuyền tại B cho đến khi đuổi kịp bè là 30 phút AC km h 66 / t t= = b) Vận tốc của bè: v1 = + 1 1 2 0,75điểm 0,75điểm 0,75điểm 0,5điểm 0,5điểm 0,75điểm Bài2 4 điểm Gọi mđ, mb là khối lƣợng của đồng và bạc trong hợp kim A M m m DV V V + (1) d b = =+ A d b m m VD =và md = 0,8M , mb = 0,2M (2) VD =và b Với d b d b d Thay (2) vào (1) ta đƣợc M D D DM M D D . 8,9.10,5 = = = d b 0,8 0,2 0,8 0,2 0,8.10,5 0,2.8,9 A + + += b d D D d b 9,18g/cm3 b) Gọi m là khối lƣợng vàng trong vƣơng miện DA, DV là khối lƣợng riêng của kim loại A và của vàng VA,VB là thể tích của kim loại A và của vàng trong vƣơng miện Ta có VB = VA + VV m m 75 5 −+ = D D A V 19,6(75 ) 9,18 899,64 − + = m m ⇒ ⇒ = m g 54,74 0.5điểm 0.5điểm 1,0 điểm 0,5 điểm 1,0 điểm 0,5điểm Bài3 4 điểm a) Gỉa sử trong hệ có k vật đầu tiên toả nhiệt , (n- k ) vật còn lại là vật thu nhiệt Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ Nhiệt lƣợng do vật do k vật đầu tiên toả ra Qtoả = C1m1( t1 – t )+ C2m2( t2 – t )+……………+ Ckmk( tk – t ) Nhiệt lƣợng do (n-k) vật còn lại thu vào Qthu = Ck+1mk+1( t – tk+1 )+ Ck+2mk+2( t – tk+2 )+……………+ Cnmn( t – tn ) Theo phƣơng trình cân bằng nhiệt ta có Qtoả = Qthu 0.75điểm 0,75điểm 11 Hay C1m1( t1 – t )+ C2m2( t2 – t )+……………+ Ckmk( tk – t )= = 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 1 1 1 2 2 2 n n n tc m c m c m =+ + + ..... 1 1 2 2 n n b)Áp dụng công thức trên ta tính đƣợc c m t c m t c m t + + + ....... 1 1 1 2 2 2 n n n tc m c m c m =+ + + ..... 1 1 2 2 n n 0,3.460.10 0,4.380.25 0,2.4200.20 21980 19,5 + + = = ≈ 0 C 0,3.460 0,4.380 0,2.4200 1130 + + 1,5điểm 1điểm Bài 4 5 điểm R R R RR R R . 18 a) Điện trở tƣơng đƣơng của R1 và Rx:1 x x = = 1 x + + 18 1 x x Điện trở toàn mạch: 0 118 24(4,5 ) 618 18 R R R R RR R+ x x = + = + = x + + x x Cƣờng độ dòng điện qua mạch chính: 18 U R + IR R = =+ x 4,5 x R 18 Ta có 1 x I R I R I IR R . . .4,5 = ⇒ = =+ x x x x 1 x x Công suất tiêu hao trên Rx : 2 ⎛ ⎞ 18 . . 13,5 P I R R = = = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ + 2 x x x x 4,5 R x ⇒ − + = R R 15 20,25 0 2 x x R R − − = 13,5 1,5 0 ( )( ) x x ⇒ = Ω = Ω R R 13,5 ; 1,5 x x 2 I R R R HI R R R 18 1 1 x x x = = =+ Hiệu suất mạch điện:( ) 2 24 4,5 x − = Ω R 13,5 x 18.13,5 56,25% = = H 24 4,5 13,5 + ( ) − = Ω R 1,5 x 18.1,5 18,75% H =+ 24 4,5 1,5 ( ) b) Công suất tiêu thụ trên Rx 2 ⎛ ⎞ 18 324 2 p I R R = = = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ + ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ + . x x x x 2 4,5 4,5 R x R ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ x R x ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ + 4,5 ⎜ ⎟ ⎝ ⎠suy ra 4,5 4,5 x x R= ⇒ = Ω R R R Pxmax khi x R x x min Giá tri cực đại của công suất 0,25điểm 0,25điểm 0,5điểm 0,5điểm 0,5điểm 0,5điểm 0,5điểm 0,25điểm 0,25điểm 0,5điểm 0,5điểm 0,5điểm 12 324 18 P W x = = max 2 ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ + 4,5 4,5 ⎝ ⎠ 4,5 Bài5 3 điểm B P M N X A B P Q N X+5 A Gọi chiều cao của ngƣời là NP , chiều cao của cột đèn là AB Bóng của ngƣời khi đứng cách cột đèn một đoạn X là MN = 2m Bóng của ngƣời khi đứng cách cột đèn một đoạn X +5 là NQ = 2,5m *Tam giác MNP đồng dạng tam giác MAB 22 MN NP NP = ⇔ = + (1) MA AB X AB * Tam giác QNP đồng dạng tam giác QAB 2,57,5 QN NP NP = ⇔ = + (2) QA AB X AB Từ (1) và (2) 2 2,5 = X X 2 7,5 + + 2X + 15 = 2,5X +5 0,5X = 10 X = 20 cm 1,0điểm 1,0điểm 1,0điểm 13 UBND HUYỆN CÀNG LONG- TRÀ VINH PHÒNG GD –ĐT CÀNG LONG 🙠🕮 🙢 ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÕNG HUYỆN NĂM 2009-2010 MÔN : VẬT LÝ 9 Thời gian: 150phút(không kể thời gian giao đề)MÃ ĐỀ 05 CÂU 1(4điểm): Bảy bạn cùng trọ một nơi cách trƣờng 5km, họ có cùng chung một xe. Xe có thể chở đƣợc ba ngƣời kể cả lái xe. Họ xuất phát cùng lúc từ nhà đến trƣờng: ba bạn lên xe,các bạn còn lại đi bộ. Đến trƣờng, hai bạn xuống xe, lái xe quay về đón thêm hai bạn nữa các bạn khác tiếp tục đi bộ. Cứ nhƣ vậy cho đến khi tất cả đến đƣợc trƣờng, coi chuyển động là đều, thời gian dừng xe để đón, thả ngƣời không đáng kể, vận tốc đi bộ là 6km/giờ, vận tốc xe là 30km/giờ. Tìm quãng đƣờng đi bộ của ngƣời đi bộ nhiều nhất và quãng đƣờng đi tổng cộng của xe. CÂU 2:(3 điểm). Có hai bình cách nhiệt. Bình một chứa m1=2kg nƣớc ở to1=20oC, bình hai chứa m2=4kg nƣớc ở to2=60oC. Ngƣời ta rót đƣợc một lƣợng nƣớc m từ bình một sang bình hai. Sau khi cân bằng nhiệt ngƣời ta lại gót một lƣợng nƣớc m nhƣ thế từ bình hai sang bình một. Nhiệt độ cân bằng ở bình một lúc này t1o=21,95oC. Tính lƣợng nƣớc trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng của bình hai? CÂU 3:(3 điểm). Một gƣơng nhỏ phản xạ ánh sáng mặt trời lên trần nhà (có dạng vòm tròn, tâm tại gƣơng)tạo ra một vệt sáng cách gƣơng 6m; khi gƣơng quay một góc 200(quanh trục qua điểm tới và vuông góc với mặt phẳng tới)thì vệt sáng dịch chuyển trên vòm (trần nhà)một cung có độ dài bao nhiêu? CÂU 4:(3 điểm). Một cuộn dây đồng có khối lƣợng m=3,410kg. Khi mắc vào hiệu điện thế U=11V thì công suất toả nhiệt trên đây là 11,11W. Hỏi dây dài bao nhiêu mét và đƣờng kính của dây bằng bao nhiêu ? Cho khối lƣợng riêng của đồng D=8900kg/m3, điện trở suất của đồng 1,67.10-8Ωm. CÂU 5:(7 điểm) Cho mạch điện nhƣ hình vẽ: a/ Ở hình vẽ(H1). Biết R1=15 Ω,R2=R3=R4=20 Ω,RA=0;Ampe kế chỉ 2A. Tính cƣờng độ dòng điện của các điện trở. b/ Ở hình vẽ (H2) Biết: R1=R2=2Ω,R3=R4=R5=R6=4Ω,UAB=12V,RA=0. Tính cƣờng độ dòng điện qua các điện trở, độ giảm thế trên các điện trở và chỉ số ampe kế (nếu có). (H1) (H2) -----Hết---- 14 (Giám thị coi thi không giải thích gì thêm) ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÕNG HUYỆN NĂM 2009-2010 MÔN : VẬT LÝ 9 Câu Phần Trả Lời Điểm 1 (4đ) -Hình vẽ: -Thời gian xe chạy từ nhà(N) đến trƣờng( T)(đến trƣơng lần 1) là: s 5 1 1 ( ) t h = = = v 30 6 x -Trong thời gian đó bốn ngƣời đi bộ đƣợc quãng đƣờng đầu 1 :NE=S4a= 1 ( ) v t km = = . 6. 1 6 -Thời gian xe quay lại gặp bốn ngƣời ở G1 là: s s t h − − 5 1 1 , 4 a ( ) = = = 1 t t − + 30 6 9 x b -Trong thời gian đó bốn ngƣời đi bộ đƣợc quãng đƣờng 1 2 . 6.9 3 sau:EG1=S4b= ( ) ' = = = v t km 1 -Thời gian xe chạy từ G1 đến T (đến trƣơng lần 2) là: 2 5 13 1 − − s s s t h − − 4 4 a b = = = ( ) 2 30 9 t x -Trong thời gian đó hai ngƣời đi bộ đƣợc quãng đƣờng đầu:G1F=S2c 1 2 6.9 3 b ( ) ' = = = v t km 1 -Thời gian xe quay lại gặp hai ngƣời ở G2 là: 2 2 5 13 3 2 − − − s s s s t h − − − , 4 4 2 a b c = = = ( ) 2 v v + + 30 6 27 x b -Trong thời gian đó hai ngƣời đi bộ đƣợc quãng đƣờng sau:FG2=S2b= 2 12 . 6.27 27 b ' ( ) = = = v t km 2 -Hai ngƣời cuối cùng lên xe .Thời gian xe chạy từ G2 đến T (đến trƣờng lần 3)là: 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 15 2 2 12 5 13 3 27 2 ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ − − − − s s s s s t h − − − − ⎝ ⎠ = = = 4 4 2 2 a b c b 3 30 27 v x 1 1 1 2 2 29 -Tổng thời gian xe chạy :tx=t1+t‟1+t2+t‟2+t3= ( ) + + + + = h 6 9 9 27 27 54 -Tổng quãng đƣờng xe đã chạy:Sx=29 145 . 30. 16,1 2 v t km km = = ≈ ( ) 27h 54 9 x x -Thời gian đi bộ của ngƣời đi bộ nhiều nhât ít hơn thời gian xe chạy 2 là t3= ( ) 27h 29 2 25 tb=t – t3 = ( ) − = h 54 27 54 -Quãng đƣờng đi bộ của ngƣời đi bộ nhiều nhất : 25 . 6. 2,78 ( ) 54 b b b s v t km = = = 2 (3đ) Đề bài :m1=2kg ; m2=4kg; t 1=200C ; t1‟=21,950C ; t2=600C ; c=4200J/kg.k ;Tìm t‟2=?,m=? Nhiệt lƣợng do bình một nhận đƣợc trong lần trao đổi thứ nhất với bình hai: Q11=m1c(t1‟-t1)=2.c(21,95-20)= 3,9c Nhiệt lƣợng do bình hai truyền cho bình một lần trao đổi lần thứ nhất: Q21=m2c(t2-t2‟)=4.c(60- t2‟) Phƣơng trình cân bằng nhiệt : Q11= Q21 ⬄ 3,9c=4.c(60- t2‟) ⬄ t2‟=59,0250C Vậy nhiệt độ của bình hai sau khi trao đổi lƣợng nƣớc m nhƣ nhau lần thứ nhất là:t2‟=59,0250C. Xét sự trao đổi nhiệt lƣợng giữa khối lƣợng nƣớc của bình với nƣớc ở bình hai. Q „11= Q21 ⬄ m.c(t2‟-t1)= m2c(t2-t2‟) ⬄ mc(59,025-20)=4c(60-59,025) ⬄ m=0,1kg 0,25 0,5 0,5 0,5 0,25 0,5 0,5 16 3 (3đ) Lời giải :-Hình α -Cố định tia SI,quay gƣơng một góc thì tia phản xạ quay từ vị trí IR đến IR‟. RIRˆ=2 α -Ta chứng minh :' -Gọi góc tới lúc đầu làˆSIN=i thi góc SIR=2i. -Khi gƣơng quay góc αthì pháp αnên góc tới lúc sau là ˆSIN '=i+ tuyến cũng quay góc α RIRˆ=2i RIRˆ = ˆ ˆ -Góc quay của tia phản xạ' SIR SIR '− =2(i+ α) -2i=>' (đpcm) α=200=>tia phản xạ 2 α=400ứng với -Ta có gƣơng quay 0 40 1 =vòng tròn . 0 360 9 -Mà chu vi vòng tròn 2 πr =2 π.6=37,68(m) -Vậy vệt sáng đã dịch chuyển một cung tròn chiều dài 37,68 4,19 9= (m). 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 4 (3đ) 2 U -Trƣớc hết điện trở dây đồng là :R= P(1) ρ ρ -Ta lại có:R= 2 =⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ (2) . S d π 4 2 π(3) . dD . . -mặt khác m= .SD= 4 -Trong đó l là chiều dài dây,d là đƣờng kính sợi dây,nhân (2) với (3) ta đƣợc: 2.mR D mRD ρ = ⇒ = ρ 2 U -Thay R== Pvào ta đƣợc: = 2 2 m Um . 3,410(11) 499,9 500 = = ≈ ρDP − 8 1,67.10 .8900.11,11 -Thay vào (3) tìm đƣợc:d= 4 4.3,410 1 mmm π D= ≈ 3,14.500.8900 0,25 0,5 0,5 0,5 0,75 0,5 5 5a (3đ) a) -Vẽ lại sơ đồ mạch điện -Do[R2 nối tiếp(R3//R4)] nên điện trở tƣơng đƣơng của mạch dƣới: R R R RR R 20.20 20 30 3. 4 = + = + = Ω 20 20 d 2 + + 3 4 R R 15.30 10 -Do R1//Rd nên: RAB= 1. d R R= = Ω + + 15 30 1 d 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 17 ----- 5b (4đ) U U IR - Cƣờng độ dòng điện qua mạch chính: 10 = = AB AB AB U U IR -Cƣờng độ dòng điện qua R2: 230 = = AB AB d AB I U I I = = = -Cƣờng độ dòng điện qua R3,R4: 2 3 4 2 60 U U I I I A = − = − = -Chỉ số của am pe kế : 42( ) AB AB a 10 60 120 24 ⇒ = = U V AB 5 24 24 0,4 , 0,8 - Cƣờng độ dòng điện qua R3,R2 :3 4 2 I I A I A = = = = 60 30 UAB I A 24 1,6 -Cƣờng độ dòng điện qua R1:1 = = = R 15 1 ---------------------------------------- b ) -Sơ đồ đƣợc vẽ lại : -Chỉ số của am pe kế A1: IA 1 = I4= UAB A 12 3( ) R= = 4 4 -Do R5//[R2nối tiếp(R6//R3)]nên điện trở tƣơng của mạch MB: ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ + ⎜ ⎟ + R R R RR R . 4.4 4 24 4 2 6 3 5 2 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ + + 6 3 = = = Ω RR R R RR R . 4.4 4 24 4 MB + + + + 6 3 5 2 + + 6 3 UA 12 3( ) -Cƣờng độ dòng điện qua R1:I1= AB R R= = + + 2 2 1 MB -Hiệu điện thế giữa hai điểm MB:UMB= UAB -UAM=12-6= 6(V) U MB A 61,5( ) -Cƣờng độ dòng điện qua R5: I5= R= = 4 5 -Cƣờng độ dòng điện qua R2: I2=I1-I5= 3-1,5=1,5(A) I= = A -Cƣờng độ dòng điện qua R3 và R6 :I3=I6= 21,5 0,75( ) 2 2 -Chỉ số của am pe kế A2: IA 2= IA 1+I5= 3+1,5=4,5(A) -Chỉ số của am pe kế A3: IA 3= IA 2+I6= 4,5+0,75=5,25(A) ----------------------------- Hết------------------------------ GHI CHÚ:-Học sinh giải cách khác đúng đƣợc điểm tối đa câu đó. -Sai hoặc thiếu đơn vị trong mỗi phép tính trừ 0,25 điểm(Câu nào 0,25 điểm thì không trừ ).Chỉ trừ một lần cho mỗi đại lƣợng. 0,25 0,5 0,5 0,25 0,5 0,5 1,0 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 18 phòng GD&ĐT Đoan hùng- PHU THO Kỳ thi học sinh giỏi lớp 9 THCS năm học .................. MA ĐÊ 07 đề thi Môn : Vật Lí Thời gian làm bài: 150 phút, Không kể thời gian giao đề Câu 1 (2điểm) : Trong cuộc đua xe đạp từ A về B, một vận động viên đi trên nửa quãng đƣờng đầu với vận tốc 24 km/h, trên nửa quãng đƣờng còn lại với vận tốc 16km/h. Một vận động viên khác đi với vận tốc 24km/h trong nửa thời gian đầu, còn nửa thời gian còn lại đi với vận tốc 16km/h. a. Tính vận tốc trung bình của mỗi ngƣời. b. Tính quãng đƣờng AB, biết ngƣời này về sau ngƣời kia 30 phút. Câu 2 (2 điểm): Một học sinh làm thí nghiệm nhƣ sau: từ hai bình chứa cùng một loại chất lỏng ở nhiệt độ khác nhau; múc một cốc chất lỏng từ bình 2 đổ vào bình 1 rồi đo nhiệt độ chất lỏng ở bình 1 khi cân bằng nhiệt. Lập lại thí nghiệm trên 4 lần học sinh đó ghi lại các nhiệt độ của chất lỏng ở bình 1 sau mỗi lần là: 200C, 350C, x0C, 500C. Biết nhiệt độ và khối lƣợng chất lỏng trong cốc cả 4 lần đổ là nhƣ nhau, bỏ qua sự trao đổi nhiệt của chất lỏng với môi trƣờng và bình chứa. Hãy tìm nhiệt độ X0C và nhiệt độ chất lỏng ở hai bình lúc đầu. Câu 3 (2,5 điểm): Cho mạch điện nhƣ hình bên. Hiệu điện thế U không đổi và U = 54V. Các điện trở R1 = R3 = 90Ω, R2= 180Ω. Khi đóng và mở khoá K thì đèn Đ đều sáng bình thƣờng. Hãy tính điện trở và hiệu điện thế định mức của đền R1 R2 D R3 Đ. Giả thiết điện trở của dây nối và khoá K nhỏ không đáng kể. Câu 4 (1,5 điểm): Cho mạch điện nhƣ hình vẽ. R2 = R4. Nếu nối A, B với nguồn có hiệu điện thế U = 120V thì cƣờng độ dòng điện qua R3 là A I3 = 2A, hiệu điện thế giữa hai điểm C và D là UCD = 30V. Nếu nối C, D với hai cực nguồn điện có hiệu điện thế U‟=120V thì hiệu điện thế giữa hai điểm A và B lúc này là U‟AB = 20V. Hãy tính B giá trị điện trở R1, R2, R3. A C B R2 C R1 R3 R4 D Câu 5 (2 điểm): Một vật phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ, sao cho điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm của thấu kính một khoảng OA = a. Nhận thấy nếu dịch chuyển vật lại gần hoặc ra xa thấu kính một khoảng b = 5cm thì đều thu đƣợc ảnh có độ cao bằng ba lần vật, trong đó có một ảnh cùng chiều và một ảnh ngƣợc chiều với vật. Hãy xác định khoảng cách a và vị trí tiêu điểm của thấu kính. \ 19 Hƣớng dẫn chấm đề thi khảo sát môn vật lí Câu 1 (2điểm) yêu cầu về nội dung biểu điểm Phần a: Gọi quãng đƣờng AB dài S (km) Thời gian vận động viên 1 đi hết quãng đƣờng AB là: S S 5 S 2 2 t = + = 1 h ( ) 24 16 96 0,25 điểm Vận tốc trung bình của vận động viên 1 là: S S v = = = 1km h 19,2( / ) 5 1 S t 96 0,25 điểm Gọi thời gian vận động viên 2 đi hết quãng đƣờng AB là: 2 ( ) t2 = t h 0,25 điểm Vận tốc trung bình của vận động viên 2 là: S 24 16 t t + v = 2km h = = 20( / ) 2 t 2 t 0,25 điểm v > vNên theo bài ra ta có vận động viên 1 về sau vận động viên 2 thời gian 0,5h Phần b: Vì 2 1 0,25 điểm Thời gian vận động viên 1 đi hết quãng đƣờng AB là: t1 = 2t + 0,5 (h) 0,25 điểm Ta có phƣơng trình: v1t1 = v2t2 hay (2t + 0,5).19,2 = 20.2t⇒t = 6(h) 0,25 điểm Vậy quãng đƣờng AB dài: S = v2t2= v2.2t = 20.2.6 = 240 (km) 0,25 điểm Câu 2 (2 điểm): yêu cầu về nội dung biểu điểm Gọi m là khối lƣợng chất lỏng mỗi lần đổ thêm vào bình 1. m1, t1 là khối lƣợng và nhiệt độ lúc đầu của chất lỏng ở bình 1 Giả sử m1 = k.m ( k là số nguyên, dƣơng) t2 là nhiệt độ chất lỏng ở bình 2 ( t2>t1) Sau lần đổ thứ nhất chất lỏng ở bình 1 nhận đƣợc một nhiệt lƣợng là: Q1=c.m1(20 – t1) = k.m.c(20 – t1) (1) Chất lỏng đổ thêm lần thứ nhất toả ra một nhiệt lƣợng là: Q2 = m.c(t2 – 20) (2) Theo phƣơng trình cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q2 ⇔k.m.c(20 – t1) = m.c(t2 – 20) ⇔20.k – k.t1= t2 - 20 (3) 0,25 điểm Tƣơng tự. Sau lần đổ thứ hai ta có: (m1 + m).c.(35 – 20) = m.c.(t2 – 35) ⇔(k.m + m).c.15 = m.c. (t2 – 35) ⇔15.k +15 = t2 – 35 (4) 0,25 điểm Sau lần đổ thứ ba ta có: (m1 +2m).c.(x – 35) = m.c.(t2 – x) ⇔(k + 2).x – 35.(k +2) = t2 - x (5) 0,25 điểm Sau lần đổ thứ tƣ ta có: (m1 + 3m).c.(50 – x) = m.c.(t2 – 50) ⇔(k + 3).50 – (k +3).x = t2 - 50 (6) 0,25 điểm Lấy (3) trừ (4) ta đƣợc: 5k – kt1 -15 suy ra: ( )⎟⎠⎞ t6 5 6 k − ⎜⎝⎛ =k k = − 5 1 1 (7) 0,25 điểm Từ (4) rút ra đƣợc: t2 = 15k + 50 = 5(3k +10) (8) 0,25 điểm Lấy (5) trừ (6): (2k + 5)x- 35k – 70 – 50k – 150 = 50 – x ( ) 5 17 54 k + 3 ( )⎟⎠⎞ ⎜⎝⎛+ ⇒ =3 x(9) = + 2,5 17 2 3 k k + 0,25 điểm Thay (8) và (9) vào (6) ta tính đƣợc k = 2 . Thay k = 2 vào (7) ta đƣợc: t1 = -100C 0,25 điểm 20 Thay k = 2 vào (8) ta đƣợc: t2 = 800C Thay k = 2 vào (9) ta đƣợc: x = 440C Câu 3 (2,5 điểm): yêu cầu về nội dung biểu điểm Vì đèn sáng bình thƣờng tức là hiệu điện thế thực tế trên đèn khi đóng và mở khoá K bằng hiệu điện thế định mức của đèn. Gọi điện trở đèn là R Khi đóng khoá K, D và C bị nối tắt , ta có sơ đồ: R1 R AD R2 B R3 R R . 90. R 3 RBC+ =90 = R R + R 3 C, 0,5 điểm RABC R RBC++ 90 R 270( 60) R = + = +90 2 180 = 90 + R R 0,5 điểm R = =RR 18 BC U U .+ Hiệuđiện thế trên đèn Đ: 60 d (1) R ABC 0,5 điểm Khi mở khoá K, ta có sơ đồ mạch điện: R1 R R2 R3 A C B ( ) ( ) ( ) R R R + =RR R + 90 180 270 150 + 1 2 = ; R R R = + = RAB ABC AB 3 R R R + + R + 127 + 270 1 2 0,25 điểm ( ); R U R = =RR 36 90 + =RR 36. AB UAB U U = d (2) AB 150 ñ + 150 R R + 1 + ABC 0,25 điểm 18.R R 36. R từ (1) và (2) ta có:⇒ = Ω +30 = R 60 R + 150 Thay vào (2) ta đƣợc Ud= 6V 0,5 điểm Câu 4 (1,5 điểm): yêu cầu về nội dung biểu điểm U 3 Khi UAB = U = 120V; UCD = 30V thì = = =15Ω RCD 3I 2 3 0,25 điểm U2= UAB – UCD = 120 – 30 = 90V 0,25 điểm Xét tại nút C: I2 = I3 +I4 U U U CD CD ⇔ = + 2 R R R 2 3 2 0,25 điểm 21 90 30 30 ⇔ = + ⇒ = 30Ω R 2 R R 15 2 2 0,25 điểm Khi UCD = U‟ = 120V; U‟AB = 20V suy ra U‟2=120 – 20 = 100V 0,25 điểm U 1 R '2 R 20 1 30 1 Vì R1 nối tiếp R2 nên: = = = ⇒ = = = 6Ω R 1 U ' R 100 5 5 5 2 2 Vậy R1 = 6Ω, R2 = 30Ω; R3 = 15Ω 0,25 điểm Câu 5 (2 điểm): yêu cầu về nội dung biểu điểm ảnh cùng chiều với vật là ảnh ảo, vật nằm trong tiêu cự. ảnh ngƣợc chiều với vật là ảnh thật, vật nằm ngoài khoảng tiêu cự của thấu kính. B’ B2 I 1 A’ F 2 B1 I1 ’ 2 F A2 O ’ F O A1 A’ B’ 1 2 0,25 điểm Xét trƣờng hợp ảnh ảo. ΔOA1B1đồng dạng với 1 1 ΔOA' B' A B (1) ' ' ' OA OA ' 1 1 ⇒ = − 1 1 ' 3( 5) = ⇔ = OA a 3 1 A B OA a − 5 1 1 1 0,25 điểm 1 ΔF'OIđồng dạng với 1 1 ΔF' A' B' A B' 2 ' ' ' ' F A OF OA ' ' + OA ' 1 1 ⇔ = + ⇒ = 1 1 1 = = (2) 3 1 OA f 1 OI OF ' OF ' f 1 0,25 điểm 3( 5)= a (3) − Từ (1) và (2) ta có: 2 f 0,25 điểm Xét trƣờng hợp ảnh ngƣợc chiều với vật: ΔOA2B2đồng dạng với 2 2 ΔOA' B' A B (4) ' ' ' OA OA ' 2 2 ⇒ = + 2 2 ' 3( 5) = ⇔ = OA a 3 2 A B OA a + 5 2 2 2 0,25 điểm 2 ΔF'OIđồng dạng với 2 2 ΔF' A' B' A B1 ' 4 ' ' ' ' F A OA OF ' ' − OA ' 2 2 ⇔ = − ⇒ = 2 2 2 = = (5) 3 OA f 2 OI OF ' OF ' f 2 0,25 điểm 3( 5)= a(6) + Từ (4) và (5) ta có: 4 f 0,25 điểm Từ (3) và (6) ta có: a = 15cm; f = 15 cm 0,25 điểm Phòng GD&ĐT hạ hoà-T.PHU THO Kỳ thi học sinh giỏi lớp 9 Năm học 2011 – 2012 môn thi: Vật Lý (Thời gian làm bài : 150 phút, không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 9 tháng 12 năm 2011 MÃ ĐỀ 09 22 Bài 1(5 điểm): Lúc 6 giờ, một ngƣời 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 đƣờng có một ngƣời đi bộ lúc nào cũng cách đều xe đạp và xe máy, biết rằng ngƣời đó cũng khởi hành từ lúc 7h. Tính vận tốc của ngƣời đó, ngƣời đó đi theo hƣớng nào, điểm khởi hành của ngƣời đó cách A bao nhiêu km? Bài 2(3 điểm): Có ba phích đựng nƣớc: phích 1 chứa 300g nƣớc ở nhiệt độ t1 = 40oC, phích 2 chứa nƣớc ở nhiệt độ t2 = 80oC, phích 3 chứa nƣớc ở nhiệt độ t3 = 20oC. Ngƣời ta rót nƣớc từ phích 2 và phích 3 vào phích một sao cho lƣợng nƣớc trong phích 1 tăng gấp đôi và khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ trong phích một là t = 50oC. Tính lƣợng nƣớc đã rót từ mỗi phích. Bài 3(6 điểm): Cho mạch điện (h.vẽ 1) K Biết: UAB = 21V không đổi; RMN = 4,5Ω, R1 = 3Ω; A Đ R1 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. R 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 nhƣ thế nào khi dịch chuyển con chạy C về phía N? Giải thích tại sao? ---------------....---------------- (Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) M N C R2 A B (Hình 1) V A C M (Hình 2) N 23 Phòng GD&ĐT hạ hoà Kỳ thi học sinh giỏi lớp 9 Năm học 2011 – 2012 hƣớng dẫn chấm Vật Lý (Thời gian làm bài : 150 phút, không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 09 tháng 12 năm 2011 Bài Đáp án Điểm 1 (5điểm) Chọn A làm mốc A. C. B. Gốc thời gian là lúc 7h Chiều dƣơng từ A đến B Lúc 7h xe đạp đi đƣợc từ A đến C AC = V1. t = 18. 1 = 18Km. Phƣơng trình chuyển động của xe đạp là : S1 = S01 + V1. t1= 18 + 18 t1( 1 ) Phƣơng trình chuyển động của xe máy là : S2 = S02 - V2. t2 = 114 – 30 t2 Khi hai xe gặp nhau: t1 = t2= t và S1 = S2 18 + 18t = 114 – 30t t = 2 ( h ) Thay vào (1 ) ta đƣợc : S = 18 + 18. 2 = 54 ( km ) Vậy 2 xe gặp nhau lúc : 7 + 2 = 9 h và nơi gặp cách A 54 km Vì ngƣời đi bộ lúc nào cũng cách đều ngƣời đi xe đạp và xe máy nên: * Lúc 7 h phải xuất phát tại trung điểm của CB tức cách A là : 114 −18 = 66 ( km ) AD = AC + CB/2 = 18 + 2 * Lúc 9 h ở vị trí hai xe gặp nhau tức cách A: 54 Km Vậy sau khi chuyển động đƣợc 2 h ngƣời đi bộ đã đi đƣợc quãng đƣờng là : S = 66- 54 = 12 ( km ) Vận tốc của ngƣời đi bộ là : V3 = 212= 6 (km/h) Ban đầu ngƣời đi bộ cách A: 66km , Sau khi đi đƣợc 2h thì cách A là 54 km nên ngƣời đó đi theo chiều từ B về A. Điểm khởi hành cách A là 66km 0, 25 0, 25 0, 5 0, 5 0, 5 0, 5 0, 5 0, 5 0, 5 0, 5 0,5 2 (3điểm) Gọi khối lƣợng nƣớc đã rót từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 lần lƣợt là m2 và m3.Vì lƣợng nƣớc trong phích 1 tăng gấp đôi nên ta có: m2 + m3 = 0,3 (1) Khi cân bằng nhiệt ta có phƣơng trình: m2C(t2- t) = m1C(t – t1) + m3C( t- t3) ⇔ m2(80 - 50) = 0,3.(50 - 40) + m3(50 - 20) ⇔ 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 lƣợng nƣớc đã rót từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 lần lƣợt là 200g và 100g. 1,0 0,5 0,5 1,0 3 (6điểm) 1. K đóng: a. Khi C ≡ N ta có sơ đồ mạch điện: 3I I § R1 Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 là: A AB− ∙ ∙ C 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) +R2 2I Hình - 3 0,5 0,5 UCB I A 92( ) Cƣờng độ dòng điện qua đèn là: 3 = = = 0,5 R § 4,5 24 Cƣờng độ dòng điện qua R2là: I2 = I – I3 = 4-2 = 2(A) UCB RI 94,5( ) = = = Ω Điện trở R2là: 2 2 2 b. Hiệu suất sử dụng điện của mạch điện: P U I U I P P 1 § 1 3 12.4 9.2 66 0,786 78,6% + + + = = = = = ≈ = ci CB HP P U I 21.4 84 tm tm AB 2. K mở: Ta có sơ đồ mạch điện RCN tƣơng đƣơng nhƣ hình –4 . § N 3I Điện trở tƣơng đƣơng toàn mạch ∙ RCM R1 điện: I B M A R R R RR R R ( ) + C ∙ ∙ ∙ 2 § CN +R2 =+ + − CB 2I 2 § CN 4,5(9 ) − x Hình - =− 13,5 x 4 2 4,5(9 ) 81 6 313,5 13,5 AB CM CBx x x R R R R xx x − + − = + + = + + = 1 − − U x 21.(13,5 ) − AB IR x x = =+ − Cƣờng độ dòng điện qua mạch chính: 2 81 6 AB Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch CB: x x x U IRx x x x x 21.(13,5 ) 4,5(9 ) 94,5.(9 ) − − − = = = . 2 2 81 6 13,5 81 6 CB CB + − − + − Cƣờng độ dòng điện chạy qua đèn: 94,5.(9 ) 94,5 94,5 U x − = = = = CB IR x x x x x x + − − + − − − 3 2 2 2 (81 6 )(9 ) 81 6 90 ( 3) CNB Để độ sáng của đèn yếu nhất thì I3 min ⇔ 90 - (x-3)2 max ⇔ x = 3. Hay RMC = 3Ω. 0,5 1,0 0,5 0,5 1 1 Bài 4 (6điểm) 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 thích đúng thì không cho điểm ý này) 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 tƣơng đƣơng của đoạn mạch: Rm = (Ro – x) + xR x R + 2 x 1 = −+= R0 – Rx R <=> Rm 1 R 0 + 2 x x 1 Khi dịch con chạy về phía N thì x tăng => ( ) tăng => Rm giảm 1 R + 2 x x => cƣờng độ dòng điện mạch chính: I = U/Rm sẽ tăng (do U không đổi). IA A I I − I = = Mặt khác, ta lại có: R x x R + I.x I = => IA = R R x + 1 + x Do đó, khi x tăng thì (1 + )xRgiảm và I tăng (c/m ở trên) nên IA tăng. Đồng thời UV = IA.R cũng tăng (do IA tăng, R không đổi) 1,0 0,5 0,5 1 1 1 1 25 UBND HUYỆN KIẾN THỤY PHÕNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2009- 2010 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN THI: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 150 phút (không kể giao đề) Họ tên học sinh: ……………………………………………………………… Lớp: …………………… Trƣờng: …………………………………………… Số báo danh: …………………….. Phòng thi số: …………………………… Số phách do Chủ tịch HĐ ghi: ……………………………………………….. Bài 1(2đ ): Lúc 6 giờ một ngƣời 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 đƣờng Hải Phòng - Hà nội là đƣờng thẳng, dài 100km. 1. Hỏi hai xe gặp nhau lúc mấy giờ, cách Hải Phòng bao nhiêu km? 2. Trên đƣờng có một ngƣời đi xe đạp, khởi hành lúc 7 giờ, lúc nào cũng cách đều hai xe trên. Hỏi: a. Điểm khởi hành của ngƣời đi xe đạp cách Hà Nội bao nhiêu km? b. Ngƣời đó đi theo hƣớng nào, tốc độ bao nhiêu? Bài 2(2,5đ): Cho mạch điện nhƣ hình 1. Đặt vào hai điểm A, B hiệu điện thế không đổi UAB = U = 12(V). Cho R1 = 24Ω, biến trở có giá trị R2 = 18Ω, R3 = 9Ω, R4 = 6Ω, R5 = 12Ω, Ra = 0. a. Tính RAB b. Tính số chỉ của Ampekế. c. Phải thay đổi giá trị của biến trở nhƣ 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 lƣợng 500g đƣợc nung nóng đến nhiệt độ 1000C rồi thả vào một nhiệt lƣợng kế bằng A B R4 R1 R5 R3 R2 A Hình 1 M đồng có khối lƣợng 500g chứa 0,5kg nƣớc ở nhiệt độ 200C. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 23,950C. Tìm khối lƣợng chì và kẽm trong miếng hợp kim, biết nhiệt dung riêng của chì, kẽm, đồng và nƣớc lần lƣợt là c1 = 130J/kgK, c2 = 400J/kgK, c3 = 380J/kgK, c4 = 4200J/kgK. Bỏ qua sự bay hơi của nƣớc và sự mất mát nhiệt ra môi trƣờng. Bài 4(2đ): Một biến trở con chạy làm bằng dây dẫn hợp kim nikêlin có điện trở suất ρ= 0,4.10-6Ωm, có tiết diện đều S = 0,4mm2đƣợc quấn thành một lớp sát nhau có chiều dài a = 20cm trên lõi trụ tròn bằng sứ có đƣờng kính D = 3cm. a. Tính điện trở toàn phần của biến trở. b. Có hai bóng đèn, đèn Đ1ghi 6V- 6W, đèn Đ2 ghi 6V- 9W. Một học sinh muốn cả hai đèn đều sáng bình thƣờng ở hiệu điện thế UAB = 12V nên dùng biến trở nói trên mắc AĐ1 Đ2 B M R Hình 2 với hai bóng đèn nhƣ 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 phƣơng án thực nghiệm để xác định giá trị đúng của một điện trở R theo số 26 chỉ của ampekế, vônkế và các giá trị Rv , Ra. (Vẽ sơ đồ mạch điện, tính giá trị đúng của R) HẾ Họ tên và chữ kí Giám thị số 1: ……………………………………………… T 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 Bài 1 2 điểm Gọi t là thời điểm gặp nhau, A là Hải Phòng, B là Hà Nội: 1. Quãng đƣờng xe máy và ôtô đi đƣợc 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 + Điểm gặp nhau cách A đọan S1 = 40(t – 6) = 64 km 2. a. Khoảng cách giữa xe máy và ôtô lúc 7h là: l = (AB- 40.1) = 60km. + Vì ngƣời thứ 3 luôn cách đều 2 ngƣời trên nên điểm khởi hành của ngƣời thứ 3 cách B đoạn l‟ = l/2 = 30km + Vì v2 > v1 nên ngƣời thứ 3 chuyển động cùng hƣớng ôtô tức đi về phía A + Cũng theo gt suy ra cả 3 ngƣời gặp nhau lúc 7h 36phút tại C nên quãng đƣờng ngƣời thứ 3 đi đƣợc là S‟ = 10- 64 -30 = 6km + Tốc độ ngƣời thứ 3: v3 = S‟/(t – 7) = 10km/h Bài 2 2,5 điểm a. Sơ đồ mạch: R1//R5//[(R2//R3)ntR4] => RAB = 4,8 Ω b. I = U/RAB = 2,5A I1 = U/R1 = 0,5A => Ampekế chỉ Ia = I – I1 = 2A. 15 54 R + c. Khi R2 thay đổi thì: R234 = R23 + R4 = 9 2 R + 2 =RR 4( 9) + U => I234 = I23 = I4 = 5 18 2 R 234 + 2 12( 9) R + 9 R 36 R 2 2 2 => U23 = I23.R23 = 5 18 = 15 54 R + + ( 9) R R + 2 2 2 U 36 => I2 = 5 18 23 = R R + 2 2 => Công suất tỏa nhiệt trên R2 : 27 36 R 2 36 2 2 2 P2 = I R . = = 2 2 2 18 (5 (5 18) R + 2 2 R + ) 2 R 2 P2 = P2max khi R2 = 18/5 = 3,6Ω; => P2max = 3,6W Bài 3 1,5 điểm Gọi khối lƣợng chì và kẽm trong miếng hợp kim lần lƣợt là m1 và m2 + Ta có: m1 + m2 = 0,5 (1) + Nhiệt lƣợng tỏa: Q1 = (c1m1 + c2m2)(t1 – t) + Nhiệt lƣợng thu: Q2 = (c3m3 + c4m4)(t – t2) + Phƣơng trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 (2) Giải hệ (1) và (2) đƣợc m1 = 0,3 kg; m2 = 0,2 kg Bài 4 2 điểm 4S= 0,714mm a. Đƣờng kính dây quấn: d = π Số vòng dây: n = a/d = 200/0,714 = 280 vòng Chiều dài dây quấn: l = πDn = 26,4m Điện trở toàn phần của biến trở: Rb = Sl ρ= 26,4 Ω b. Có Iđ1 = Pđ1/Uđ1 = 1A; R1 = Uđ1/ Iđ1 = 6Ω Iđ2 = Pđ2/Uđ2 = 1,5A; R2 = Uđ2/ Iđ2 = 4Ω Các đèn sáng bình thƣờng nên ; UR = Uđ1 = 6V; IR = Iđ2 – Iđ1 = 0,5A Phần sử dụng của biến trở: R = UR/ IR = 12Ω a Chiều dài phần sử dụng của biến trở: lb = R = 9,1cm R b Bài 5 2 điểm Có 2 cách có sơ đồ nhƣ hình vẽ: Gọi điện R A B A trở và số chỉ của ampekế là Ra và Ia, điện trở và số chỉ của vônkế là Rv và Uv V * Cách 1: Cách 1 Có UR = Uv ; Iv = Uv/Rv ⇨ IR = Ia – Iv = Ia – Uv/Rv U ⇨ Giá trị đúng của R: R = UR/IR = v I U R − / a v v * Cách 2: R A B Có: IR = Ia A ⇨ UR = Uv – IaRa ⇨ Giá trị đúng của R: R = UR/IR = V Cách 2 U I R= − − U v a a R v a I I a a 28 Ubnd huyện kinh môn Phòng giáo dục và đào tạoĐề thi chọn học sinh giỏi huyện Môn: Vật lí – Lớp 9 Năm học 2012-2013 Thời gian làm bài 120 phút Bài 1 (2,5đ) Ba ngƣời đi xe đạp từ A đến B. Ngƣời thứ nhất và ngƣời thứ hai xuất phát cùng một lúc với vận tốc lần lƣợt là v1= 10 km/h, v2= 12km/h. Ngƣời thứ ba xuất phát sau hai ngƣời kia 30 phút. Khoảng thời gian giữa hai lần gặp nhau của ngƣời thứ ba với hai ngƣời đi trƣớc là 1h. Tìm vận tốc của ngƣời thứ ba. Biết cả ba ngƣời đều chuyển động thẳng đều. Bài 2 (2,5 đ) Có hai bình cách nhiệt. Bình thứ nhất chứa m1= 3kg nƣớc ở t1= 300C, bình thứ 2 chứa m2= 5kg nƣớc ở t2= 700C. Ngƣời ta rót một lƣợng nƣớc m từ bình thứ nhất sang bình thứ hai, sau khi có sự cân bằng nhiệt ngƣời ta lại rót một lƣợng nƣớc m từ bình thứ hai sang bình thứ nhất. Tìm m và nhiệt độ cân bằng t1‟ ở bình thứ nhất. Biết nhiệt độ cân bằng ở bình thứ hai là t2‟ = 60 0C và chỉ có nƣớc trao đổi nhiệt với nhau. Bài 3(2,5đ) Cho mạch điện nhƣ hình vẽ. UAB= 12 V không đổi, R1= 15Ω, R2= 10 Ω, R3= 6Ω, R4= 8Ω. Điện trở khoá K và dây nối không đáng kể. 1.Tính điện trở tƣơng đƣơng của đoạn mạch AB khi K mở và khi K đóng. 2. Thay khoá K bằng một ampe kế có điện trở không đáng kể thì số chỉ của ampe kế bằng bao nhiêu? + - R1 A B K R2 DC R3R4 E Bài 4(2,5đ) Cho mạch điện nhƣ hình vẽ. R1= R2= 3Ω, R3 = 2Ω, R4 là một biến trở, các đồng hồ đo lí tƣởng, các dây nối và khoá K có điện trở không đáng kể. 1.Điều chỉnh biến trở để R4= 4Ω: a/ Khi UAB = 6V và đóng khoá K, tìm số chỉ của ampe kế và vôn kế. b/ Khi khóa K mở, cần thay đổi UAB đến giá trị nào để vôn kế chỉ 2V? 2. Giữ UAB = 6V và đóng khóa K . Khi đó nếu di chuyển con chạy C của biến trở từ đầu bên trái sang phải thì số chỉ của ampe kế thay đổi nhƣ thế nào? 29 M R2 R1 _ + K A B V A N R3R4 Hết C GT số 2 GT số 1 Ubnd huyện kinh môn Phòng giáo dục và đào tạoĐáp án + biểu điểm Môn: Vật lí – Lớp 9 Bài Đáp án Biểu điểm 1 (2,5đ) Xét thời điểm ngƣời thứ 3 xuất phát từ A: -Khi đó khoảng cách giữa ngƣời thứ 3 với ngƣời thứ nhất và thứ 2 lần lƣợt là: +s1= v1t= 10.0,5= 5(km) ( t= 30phút = 0,5 giờ) +s2=v2t = 12.0,5= 6(km) -Thời gian để ngƣời thứ 3 đuổi kịp ngƣời thứ nhất và ngƣời thứ 2 lần lƣợt là: sh 5( ) + t1=1 = v v v − − 10 3 1 3 sh 6( ) +t2 = 1 = v v v − − 12 3 2 3 -Theo bài ra khoảng thời gian giữa hai lần gặp nhau là 1h. Do đó: t t − = 1 2 1 6 5 1 ⇔ − = v v − − 12 10 3 3 2 ⇔ − + = v v 23 120 0 3 3 Giải phƣơng trình ta đƣợc: v3= 15km/h ( loại v3=8km/h ) 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 2 (2,5đ) * Xét lần rót nƣớc thứ nhất: -Nhiệt lƣợng thu vào để m (kg) lấy từ bình 1 tăng nhiệt độ từ t1 đến t‟2 là: Q1= mc(t‟2-t1) (J) ( c là nhiệt dung riêng của nƣớc) -Nhiệt lƣợng toả ra khi nƣớc ở bình 2 hạ nhiệt độ từ t2 đén t2‟ là : Q2= m2c(t2-t2‟) (J) áp dụng phƣơng trình cân bằng nhiệt ta có: Q1= Q2⇔mc(t‟2-t1) = m2c(t2-t2‟) 0,25đ 0,25đ 0,25đ 30 ⇔m =' m t t kg ( ) 5(70 60) 5 ( ) − − 2 2 2 = = ' t t − − 60 30 3 2 1 *Xét lần rót nƣớc thứ 2: - Nhiệt lƣợng toả ra để m (kg) lấy từ bình 2 hạ nhiệt độ từ t‟2 đến t1‟ là: Q3= mc(t‟2-t1‟) (J) -Nhiệt lƣợng thu vào khi nƣớc còn lại ở bình 1 tăng nhiệt độ từ t1 đến t1‟ là : Q4= (m1-m) c(t1‟- t1) (J) áp dụng phƣơng trình cân bằng nhiệt ta có: Q1= Q2⇔mc(t‟2-t1‟) = (m1-m) c(t1‟- t1) 5 5 (3 ).30 .60 ( ) 3 3 46,7 − + ' m m t mt − + ' 1 1 2 = = ≈0C ⇔ tm 1 3 1 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 3 (2,5đ) K R2 R1 DC + A R3R4 - B E 1/ *Khi K mở : mạch điện gồm ⎡ ⎤ (R ntR / / R 2 4 3 ) ⎣ ⎦nt R1 Ta có: + R24= R2+ R4= 10 + 8 = 18(Ω) R R . 18.6 4,5( ) +R234= 24 3 R R= = Ω + + 18 6 24 3 +RAB= R234+ R1= 4,5 + 15= 19,5 (Ω) *Khi K đóng; mạch điện gồm [( / / ) / / R R ntR R 1 2 3 4 ] Ta có: R R 15.10 6( ) + R12 = 1 2 R R= = Ω + + 15 10 1 2 +R123 = R12+ R3 = 6+6 = 12 (Ω) R R . 12.8 4,8( ) +RAB= 123 4 R R= = Ω + + 12 8 123 4 2/ Thay khoá K bằng ampe kế lí tƣởng 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 31 Mạch điện gồm [( / / ) / / R R ntR R 1 2 3 4 ] Ta có: + RAB= 4,8 (Ω) UA + I = 12 2,5( ) R= = AB 4,8 AB UAB A 12 1( ) +I123= R= = 12 123 +U1 = I123.R12= 1.6 = 6 (V) UA 60, 4( ) +I1= 1 R= = 15 1 +Tại A: Ia= I - I1= 2,5 - 0,4 = 2,1 (A) 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 4.1 (1,5đ) M R2 R1 _ + K A B V A C N R3R4 *Khi K đóng mạch điện gồm : (R1//R3)nt(R2//R4) Ta có: R R 3.2 6 ( ) + R13= 1 3 R R= = Ω + + 3 2 5 1 3 R R 3.4 12 ( ) +R24 = 2 4 R R= = Ω + + 3 4 7 2 4 +RAB= R13+R24 = 6 12 20,4 102 ( ) + = = Ω 2 7 7 35 +I = 6 35 ( ) 102 17 UA R= = AB 35 + U13= I.R13= 35 42 .1,2 ( ) = V 17 17 +U24 = I.R24= 35 12 60 . ( ) = V 17 7 17 R=42 14 ( ) U + I1= 13 = A 17.3 17 1 0,25đ 0,25đ 32 UA 60 20 ( ) +I2= 24 R= = 17.3 17 2 +Tại M: Ia= 1 26( ) I I A − = 17 + Số chỉ của vôn kế: Uv= Ia.Ra = 0 *Khi K mở mạch điện gồm: (R1nt R2) // (R2 nt R4) Ta có: + R12= R1+R2= 3+3 = 6(Ω) +R34 = R3+R4= 2+4 = 6(Ω) U U AB AB A +I1= R= ( ) 6 12 U U AB AB A +I3= R= ( ) 6 34 +Số chỉ của vôn kế: U U U U U I R I R V = = − = − = = 1 1 3 3 2( ) AB AB AB v MN 2 3 6 ⇔ = U V 12( ) AB 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 4.2 (1,0đ) Ta có: + R13 = 1,2 Ω R R x 3 +R24 = 2 4 + +( Đặt R4= x≥0) = R R x 3 2 4 + RAB= R13+ R24=4,2 3,6 x + +(Ω) 3 x U x x U I R 6( 3) 7,2( 3) + + = ⇒ = = + I = 13 13 + +(V) . R x x 4,2 3,6 4,2 3,6 AB U xA 2, 4( 3) ( ) + I1= 13 =+ R x 4, 2 3,6 1 18 6 ( ) ( ) x x U +U24=I.R24=24 V I A ⇒ = = 2 4, 2 3,6 4, 2 3,6 x R x + + 2 Ta xét hai trƣờng hợp: *Dòng điện qua ampe kế có chiều từ M đến N: Ia = I1-I2= 7,2 3,6 ( ) − xA 4,2 3,6 x + Ta thấy: +khi x=0 thì Ia= 2A +Khi x tăng thì (7,2-3,6x) giảm và (4,2x+3,6) tăng. Do đó Ia giảm 0,25đ 0,25đ 0,25đ 33 + Khi x= 2Ωthì Ia= 0 *Dòng điện qua ampe kế có chiều từ N đến M: 7, 2 3,6 3,6 7, 2 ( ) − x x A −= Khi đó: Ia= I2-I1= 4, 2 3,6 3,6 4, 2 x ++ x + Khi x tăng từ 2Ωtrở lên thì 7,2xvà 3,6xđều giảm. Do đó Iatăng. + Khi x rất lớn thì 7,2xvà 3,6xtiến tới 0 khi đó Ia= 3,6 0,86( ) 4,2≈ A . 0,25đ Học sinh có cách giải khác đáp án mà đúng Giám khảo cho điểm tối đa. 34 PHÕNG 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 lƣợng m = 160g. a) Thả khối gỗ vào nƣớc. Tìm chiều cao của phần gỗ nổi trên mặt nƣớc. Biết khối lƣợng riêng của nƣớc là D0 = 1g/cm3. b) Khoét một lỗ hình trụ vào giữa khối gỗ có tiết diện ΔS = 4cm2, sâu Δh và lấp đầy chì có khối lƣợng riêng D2 = 11,3g/cm3. Khi thả khối gỗ vào trong nƣớc, ngƣời ta thấy mực nƣớc ngang bằng với mặt trên của khối gỗ. Tìm độ sâu Δh của lỗ ? Bài 2: (4đ) Thả 400g nƣớc đá vào 1kg nƣớc ở 50C. Khi có cân bằng nhiệt, khối lƣợng nƣớc đá tăng thêm 10g. Xác định nhiệt độ ban đầu của nƣớc đá. Biết nhiệt dung riêng của nƣớc và nƣớc đá lần lƣợt là 4200J/kg.K và 2100J/kg.K; Nhiệt nóng chảy của nƣớc đá là 3,4.105J/kg Bài 3: (5đ) R1 R3 Cho mạch điện nhƣ hình vẽ (hình 1). Biết : A B UAB = 30V R1 = R2 = R3 = R4 = 10Ω R5 = R6 = 5Ω a) Điện trở của Ampe kế không đáng kể. Tìm điện trở toàn mạch, số chỉ của Ampe kế và + 0 R2 K R4 A R5 R6 0- 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. A B Hãy xác định dòng điện qua các điện trở, dòng điện qua mạch chính và số chỉ của 0 0 Vôn kế ? Bài 4: (5đ) Cho mạch điện nhƣ 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 R1 R2 R2 R3 và hiệu điện thế đo đƣợc ở hai đầu C và D là UCD = 30V. C D 0 0 Ngƣợc lại, nếu đặt vào hai đầu C và D một hiệu điện thế U‟CD = 120V thì hiệu điện thế đo đƣợc ở hai đầu A và B là U‟AB = 20V. Tìm các điện trở R1, R2, R3 ? ( hình 2) 35 PHÕNG GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO KRÔNG BÔNG ĐÁP ÁN VÀ HƢỚNG DẪN CHẤM Bài 1: (6đ) a) Khi khối gỗ cân bằng trong nƣớc thì trọng lƣợng của khối gỗ cân bằng với lực đẩy Acsimet. (0,25đ) Gọi x là phần khối gỗ nỗi trên mặt nƣớc, ta có : FA = P (0,25đ) ⇒ 10D0S(h – x) = 10m (0,5đ) ⇒ x = h - m DS(0,5đ) 0 = 10 -160 1.40= 6cm (0,5đ) b) Khối gỗ sau khi khoét lỗ có khối lƣợng : m1 = m - Δm = D1.(Sh - ΔS.Δh) (0,5đ) với D1 là khối lƣợng riêng của gỗ: D1 = mSh (0,25đ) ⇒m1 = m - mS h .Sh Δ Δ(0,5đ) Khối lƣợng m2 của chì lấp vào lỗ là : m2 = D2. ΔS.Δh (0,25đ) Khối lƣợng tổng cộng của gỗ và chì lúc này là : M = m1 + m2 = m + ΔS.Δh(D2 -mSh) (0,5đ) Vì khối gỗ ngập hoàn toàn trong nƣớc nên : 10.M = 10.D0.S.h (0,5đ) ⇒10. [m + ΔS.Δh(D2 -mSh)] = 10.D0.S.h (0,5đ) D S h m ⇒ Δh = 0 . . − (0,5đ) Δ − m S(D ) 2 S h . = 1.40.10 160 − 160 4(11,3 ) = 5,5cm (0,5đ) − Bài 2: (4đ) 40.10 Khối lƣợng nƣớc đá tăng thêm 10g, chứng tỏ nƣớc đá thu nhiệt, tăng nhiệt độ đến 00C; nƣớc toả nhiệt, giảm nhiệt độ đến 00C và có 10g nƣớc đông đặc thành nƣớc 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. λ= 0,01.3,4.105 = 3400 J (0,5đ) Q1 thu = Q2 toả + Q3 toả (0,5đ) Hay : - 840t01 = 21000 + 3400 (0,5đ) 36 ⇒t01 = -21000 3400 +≈ - 290C (0,5đ) 840 Bài 3: (5đ) a) Khi K đóng, mạch điện gồm : R2 // {R1 nt (R3 // R4)} (0,25đ) R R. R R += 10.10 R34 = 3 4 3 4 10 10 += 5Ω(0,25đ) R134 = R1 + R34 = 10 + 5 = 15Ω(0,25đ) R R. R R += 15.10 R = 134 2 134 2 15 10 += 6Ω(0,5đ) Dòng điện qua các điện trở : R= 3010= 3A (0,25đ) I2 = I1 = U 2 R= 3015= 2A (0,25đ) U 134 Vì R3 = R4⇒I3 = I4 = 12I= 22= 1A (0,25đ) 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 = 20Ω(0,25đ) R256 = R2 + R5 + R6 = 10 + 5 + 5 = 20Ω(0,25đ) R= 10Ω(0,5đ) R = 13 2 I = UR= 3010= 3A (0,25đ) Vì : R13 = R256 ⇒I13 = I256 = 2I= 32= 1,5A (0,25đ) 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 Ta có: R3 = I=302= 15Ω(0,5đ) 3 R1 UDB = UAB – UCD = 120 – 30 = 90V (0,5đ) R2 R2 R R. Mặt khác: RCD = 2 3 15 R C D R R += 22 2 3 15 + R(0,5đ)  RDB = R2 (0,5đ) Mà RCD và RDB mắc nối tiếp, nên : R3 0+ 0- U R A B U= CD R(0,25đ) CD DB DB 15 R Hay: 3090= 2 R R +(0,25đ) (15 ) 2 2 37 ⇒R2 = 30Ω(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) UBM R= 100 30= 103A (0,5đ) R1 R2 B A M I2 = 2 U AB    R2 R1 = I= 2010 = 6Ω(0,5đ) R3 C D   2 0+ 0- 3 Vậy : R1 = 6Ω; R2 = 30Ω; R3 = 15Ω UCD (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 ngƣời đi từ tỉnh A đến tỉnh B trên quãng đƣờng dài 120km. Ngƣời thứ nhất đi xe máy với vận tốc 45km/h. Ngƣời thứ hai đi ôtô và khởi hành sau ngƣời thứ nhất 20 phút với vận tốc 60km/h. a) Hỏi ngƣời thứ hai phải đi mất bao nhiêu thời gian để đuổi kịp ngƣời thứ nhất? b) Khi gặp nhau, hai ngƣời cách tỉnh B bao nhiêu km? c) Sau khi gặp nhau, ngƣời thứ nhất cùng lên ôtô với ngƣời 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 nƣớc ở nhiệt độ 800C. Tính nhiệt độ của sắt khi có cân bằng nhiệt xảy ra biết rằng sự hao phí nhiệt vì môi trƣờng là không đáng kể và nhiệt dung riêng của sắt, đồng, nƣớc lần lƣợt bằng 460J/kg.K, 400J/kg.K và 4200J/kg.K. Câu 3 (4,0 điểm): Hai gƣơng phẳng M1, M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau, cách nhau một đoạn d = 12cm. Nằm trong khoảng hai gƣơng có hai điểm O và S cùng cách gƣơng M1 một đoạn a = 4 cm; ( biết OS = h = 6cm). a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gƣơng M1 tại I, phản xạ đến gƣơng M2 tại J rồi phản xạ đến O. b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B. (AB là đƣờng thẳng đi qua S và vuông góc với mặt phẳng của hai gƣơng). Câu 4 (5,0 điểm): Cho mạch điện nhƣ hình vẽ (H.1). Biết R2 = R3 = 20Ω; 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 R1 C R3 A+ – B đáng kể. A a. Tính điện trở tƣơng đƣơng của mạch AB. R2 D R4 38 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 dƣơng của ampe kế mắc ở C. Hãy tính R1 và R4. Câu 5 (3,0 điểm): Cho mạch điện nhƣ hình vẽ. Biến trở AB là 1 dây đồng chất, dài l = 1,3m, tiết diện S = 0,1mm2, điện trở suất ρ= 10 - 6Ωm. U là hiệu điện thế không đổi. Nhận thấy khi con chạy ở các vị trí cách đầu A hoặc đầu B những đoạn nhƣ nhau bằng 40cm thì công suất toả nhiệt trên biến trở là nhƣ nhau. Xác định R0 và tỉ số công suất tỏa nhiệt trên R0 ứng với 2 vị trí của C? R0 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 HƢỚNG 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 đƣờng từ tỉnh A đến chổ gặp nhau (km) t1 là thời gian ngƣời thứ nhất đi từ tỉnh A đến chổ gặp nhau (giờ) 1) 21 Ta có: S1 = v1t1 = v2(t − Δt 45 60( ⇔ t1 = t1 − ⇔45t1 = 60t – 30 ⇒t1 = 2(h) ⇒t2 = 1,5(h) Vậy sau 1,5h ngƣời thứ hai đuổi kịp ngƣời thứ nhất. 0,25 0,75 0,5 0,5 b) Khi gặp nhau, hai ngƣời cách tỉnh B là : S2 = S – S1 = S – v1t1 = 120 – (45.2) = 30(km) 1,0 c) Sau khi gặp nhau, vận tốc của xe ôtô là:30 12 30 72( / ) 5 5 S v km h = = = = t 12 1,0 Câu 2 (4,0 điểm) + Gọi t là nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt xảy ra. + Lập luận để đƣa ra: - Nhiệt lƣợng sắt hấp thụ: Q1 = m1c1(t – t1). - Nhiệt lƣợng đồng hấp thụ: Q2 = m2c2(t – t2) - Nhiệt lƣợng do nƣớc tỏa ra Q3 = m3c3(t3 – t) - Lập công thức khi có cân bằng nhiệt xảy ra, từ đó suy ra: m c t m c t m c t + + 1 1 1 2 2 2 3 3 3 t+ + = m c m c m c 1 1 2 2 3 3 + Tính đƣợc t = 62,40C. 0,25 0,5 0,5 0,5 1,5 0,75 Câu 3 (4,0 điểm). 39 a) Vẽ đƣợc hình đúng M2 O O1 Chọn S1 đối xứng S qua gƣơng M1 . Chọn O1 đối xứng O qua gƣơng M2 . Nối S1O1 cắt gƣơng M1 tại I, J Cắt gƣơng M2 tại J. Nối SIJO ta đƣợc tia cần vẽ. b) Xét S1AI ~ S1BJ =>AI=S1A=a I BJ S1B a + d S1 A S B H a a => AI =BJ.a (1) a + d d (d Xét S1AI ~ S1HO1 a) =>AI=S1A=a HO1 S1H 2d => AI =a.h = 1cm 2d thay vào (1) ta đƣợc: BJ =(a + d).h = 16cm 2d 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu 4 (5,0 điểm) a. Vì R1.R4 = R2.R3; R2 = R3 = 20Ω nên R4 = 400 R. Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên Ω 1 có thể chập C với D khi đó điện trở tƣơng đƣơng của mạch điện là: R1 R3 C A + – B A R R 1 2 R R 3 4 D == … = 20Ω RAB+ R R + 1 2 + R R 3 4 R2 R4 (H. 1) b. Khi đổi chỗ R1 và R3 cho nhau (Hình 1‟). Gọi I là cƣờng độ dòng điện chạy trong mạch chính. I Chập C, D. Vì R2 = R3 nên 2 I = I =Từ 2 3 I= ⇒ ⇒ = − . R3 C R1 R 4 1I R I I I 4 R 1 ... .( ) 1 4 1 A + – B +Lập luận, tính đƣợc cƣờng độ dòng điện qua ampe kế là IA = I3 – I1 = … = 0,3 (A) (1). D A + Tính đƣợc điện trở của mạch là RAB = 10 + 400 R + Rvà cƣờng độ dòng điện trong mạch chính là 1 4 R2 D R4 (Hình 1‟) I = 18 40 10 (2). Từ (1), (2) ⇒R1 – 2R4 = 20 (3). + R + R 1 2 40 Vì R1R4 = R2.R3 = 400 (4) nên từ (3) và (4) ta suy ra: R12– 20R1 – 800 = 0. Giải phƣơng trình trên, lập luận suy ra R1 = 40Ω, R4 = 10Ω 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 R R 9 2 = (0,5đ) 1 = R R 13 U 13 U P1 = P2 ⇔ 2 ( ) ( )R R R + 0 1 6 R 1 = R R + 0 2 🡺 R0 = R R R 1 2 = (1,0đ) 13 Gọi I1, I2 là cƣờng độ dòng điện qua R0 trong 2 trƣờng hợp trên =RU I1513 U I1013 U U 2 = = 1 = R R + R R + R 0 2 0 1 P 🡺 I1 = 1,5I2 🡺2,25 1= P 2 1,0 0,5 PHÕNG GD&ĐT LT ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2013-2014 ĐỀ CHÍNH THỨCCâu 1: MÔN: VẬT LÍ – LỚP 9 Thời gian làm bài:150 phút (Không kể thời gian giao đề) Một ôtô có trọng lƣợng P =12.000N, có công suất động cơ không đổi. Khi chạy trên một đoạn đƣờng 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 đƣờng 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 lƣợng riêng của xăng là D = 800kg/m3, năng suất toả nhiệt của xăng là q = 4,5.107J/kg. Giả thiết lực cản do gió và ma sát tác dụng lên ôtô trong lúc chuyển động không đáng kể. 41 Câu 2: Một nhiệt lƣợng kế bằng nhôm có khối lƣợng m (kg) ở nhiệt độ t1 = 230C, cho vào nhiệt lƣợng kế một khối lƣợng m (kg) nƣớc ở nhiệt độ t2. Sau khi hệ cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nƣớc giảm đi 90C. Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lƣợng kế 2m (kg) một chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nƣớc) ở nhiệt độ t3 = 450C, khi có cân bằng nhiệt lần hai, nhiệt độ của nƣớc trong nhiệt lƣợng 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 lƣợng kế, biết nhiệt dung riêng của nhôm và của nƣớc lần lƣợt là R1 D C1= 900J/kg.độ ; C2= 4200J/kg.độ R2 A Câu 3: V Cho mạch điện nhƣ Hình 1. Các điện trở R1 = 3Ω, R2 = 6Ω; + MN là một dây dẫn điện có chiều dài l= 1,5m, tiết diện đều C S= 0,1mm2, điện trở suất ρ= 0,4.10-6 Ωm. Hiệu điện thế hai M N đầu đoạn mạch UAB= U= 7V; vôn kế và dây nối lí tƣởng . a. Tính điện trở của dây dẫn MN . Hình 1 b. Khi con chạy C ở vị trí trên MN sao cho CM =2CN. Vôn kế chỉ bao nhiêu vôn? cực dƣơng của vôn kế mắc vào điểm nào? c. Thay vôn kế bằng ampe kế lí tƣởng. 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 cƣờng độ 1/3 A. d. Tiếp tục lại thay ampe kế bằng một bóng đèn có điện trở Rđ = 21Ω, điều chỉnh con chạy C, nhận thấy khi con chạy C cách đều M và N thì đèn sáng bình thƣờng. Xác định hiệu điện thế định mức của bóng đèn. Câu 4: Ngƣời 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 tƣởng; 2013 vôn kế giống nhau không lí tƣởng. Mắc nhƣ 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? + 1 2 3 2012 201 3 Hình 2 - 1 2 3 2011 2012 U 2013 Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm! Họ và tên học sinh dự thi:………………………………………;SBD:…………… PHÕNG GD&ĐT LT HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP ĐỀ CHÍNH THỨC HUYỆN NĂM HỌC 2013-2014 42 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 1 -Khối lƣợng của 0,1 lít xăng m =0,1.10-3.800=0,08kg -Nhiệt lƣợng 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 đƣờng S= 1km= 1000m nên ta có: F 6 1,008.10=N Fms = SA= 3 1,008.10 3 10 P t Fms P α n α P -Khi lên dốc, ôtô còn chịu thêm lực Pt = P.sinα cùng chiều với lực ma 12.10 .73420N. sát, từ hình vẽ ta có : Pt= = 200 -Để ôtô vẫn chuyển động đều thì lực của đầu máy ôtô phải là: F = Fms+ Pt = 1,008.103+ 420 = 1428N. -Do công suất N ôtô không đổi nên khi lên dốc ôtô phải chuyển động F v ms .= .54 1008=38,1km/h. chậm lại ta có : N = Fms .v =F v‟ ⇒v‟= 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) mà t = t2 - 9, t1 = 230C, c1 = 900 J/kg.độ , c2 = 4200 J/kg.độ (2) 43 2 từ (1) và (2) ta có : 900(t2 - 9 - 23) = 4200(t2 - t2 + 9) 900(t2 - 32) = 4200.9 => t2 - 32 = 42 suy ra : t2 = 740C và t = 74 - 9 = 650C 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) mà t' = t - 10 = 65 - 10 = 55, t3 = 45 oC , (4) từ (3) và (4) ta có : 2c.(55 - 45) = (900 + 4200).(65 - 55) 2c.10 = 5100.10 5100= 2550 J/kg.độ suy ra : c = 2 Vậy nhiệt dung riêng của chất lỏng đổ thêm vào là 2550J/kg.độ 3(3,0đ) a. (0,75đ) 1,5 R = Sl ρ. = 0,4.10-6.6 − = 6Ω 0,1.10 b.(0,75đ) Sơ đồ mạch điện có dạng : ( R1nt R2 ) // (RCN nt RCM ) Khi CM= 2CN thì RCM = 4Ω, RCN = 2Ω R1 nt R2 ⇒R12= 9Ω ⇒I1= I2= I12= 97 U(A) = R 12 RCN nt RCM⇒R = 6Ω ⇒ICM= ICN = 67 U(A) = R Ta có : UDC = UDA + UAC = - I1.R1 + ICM . RCM= -3.67 7+= 37(V ) 4. 9 Vậy số chỉ của vôn kế là 37(V ) c.(0,75đ) Khi thay vôn kế bằng ampe kế lí tƣởng 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 lƣợt là I1‟ và I2‟. + Vì R1// RMC nên : U1= UMC => I1‟ .R1= x.IMC‟ + Vì R2 // RNC nên : U2= UNC => ( I1‟ -31).R2 = (6-x) .( IMC‟ + 31) = 7- I1‟ .R1 Thay số vào ta suy ra : I1‟ = 1A, IMC‟ = 1A; x= 3Ω d.(0,75đ) Gọi điện trở của đoạn MC và NC trong trƣờng hợp này lần lƣợt là R3, R4 Theo đề ta có : R3= R4= R/2 = 3Ω 44 Giả sử chiều dòng điện qua mạch nhƣ hình vẽ: I R1 D R2 I I” I ” X A B R3 R4 I’ I’+ I” C 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 4 Các bóng đƣợc 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 tƣờng và tối đa là đến chân tƣờng tại C và D. Vì nhà hình hộp vuông nên ta chỉ xét trƣờng hợp 2 bóng S1 và S3 ( trên đƣờng chéo của trần nhà), các bóng còn lại là tƣơng tự (Xem hình vẽ bên) Gọi L là đƣờng chéo của trần nhà : L = 42≈ 5,7m Khoảng cách từ bóng đèn S1 đến chân tƣờng đối diện là : S1D = H L (3,2) (4 2) 6,5m 2 2 2 2 + = + = T là điểm treo quạt, O là tâm quay của cánh quạt. A, B là các đầu mút khi cánh quạt quay. Xét ΔAIB đồng dạng với ΔS1IS3 ta có : OI/ IT = AB/ S1S3 = > OI = 0,45m 45 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 5 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 = 1007Ω (1) Từ mạch điện ta có : U2012, IA2013 =IV2013 U2, ...., IA2012 = IA2013 + Rv U1, IA2= IA3 + Rv IA1= IA2 + Rv Cộng vế với vế của các phƣơng trình trên ta có : U2012+Rv U2011+...............+ Rv U2+Rv U1 (2) IA1= IV2013 + Rv Từ (1) và (2) ta suy ra : U1 + U2 +U3 +...............+ U2013= IA1.Rv= 2.1007= 2014 (V) Phòng giáo dục và đào tạo Huyện nga sơn Kỳ thi chọn đội tuyển học sinh giỏi lớp 9 cấp tỉnh năm học 2009 – 2010 Môn thi: Vật lý Thời gian làm bài: 150 phút Đề bài Câu 1(4 điểm): Có hai bình cách nhiệt. Bình một chứa m1 = 4kg nƣớc ở nhiệt độ t1 = 20oC, bình hai chứa m2 = 8kg nƣớc ở nhiệt độ t2 = 40oC. Ngƣời ta trút một lƣợng nƣớc m từ bình 2 sang bình 1. Sau khi nhiệt độ ở bình 1 đã ổn định, ngƣời ta lại trút lƣợng nƣớc m từ bình 1 sang bình 2. Nhiệt độ ở bình 2 khi cân bằng là t2, =38oC. Hãy tính khối lƣợng m đã trút trong mỗi lần và nhiệt độ ổn định t1,ở bình 1. Câu 2 (4 điểm): Một quả cầu bằng kim loại có khối lƣợng riêng là 7500kg/m3nổi trên mặt nƣớc, tâm quả cầu nằm trên cùng mặt phẳng với mặt thoáng của nƣớc. Quả cầu có một phần rỗng có thể tích là 1dm3. Tính trọng lƣợng của quả cầu. (Cho khối lƣợng riêng của nƣớc là 1000kg/m3) Hình 1 Câu 3 (4 điểm): Khi ngồi dƣới hầm, để quan sát đƣợc các vật trên mặt đất ngƣời ta dùng một kính tiềm vọng, gồm hai gƣơng G1 và G2 đặt song song với nhau và nghiêng 450so với phƣơng nằm ngang (hình vẽ) G1 A khoảng cách theo phƣơng thẳng đứng là IJ = 2m. I B Một vật sáng AB đứng yên cách G1 một khoảng BI bằng 5 m. a) Một ngƣời đặt mắt tại điểm M cách J một khoảng 20cm trên phƣơng nằm ngang nhìn vào G2 46 M J Hình gƣơng G2. Xác định phƣơng, chiều của ảnh AB mà ngƣời này nhìn thấy và khoảng cách từ ảnh đến M. b) Trình bày cách vẽ và đƣờng đi của một tia sáng từ điểm A của vật, phản xạ trên 2 gƣơng rồi đi đến mắt ngƣời quan sát. Câu 4 (4,0 điểm): Đun sôi một ấm nƣớc bằng một bếp điện. Khi dùng hiệu điện thế U1=220V thỡ sau 5phỳt nƣớc sôi. Khi dùng hiệu điện thế U2=110V thỡ sau thời gian bao lõu nƣớc sôi? Coi hiệu suất của ấm là 100% và điện trở không phụ thuộc vào nhiệt độ. Câu 5: (4,0 điểm): Cho mạch điện nhƣ hỡnh vẽ 3. Biết R1 = R4 = 6Ω; R2 = 1Ω; R3 = 2Ω; UAB = 12V. a) Tính cƣờng độ dũng điện chạy qua R3 và hiệu điện thế hai đầu R1? A C R1 D R4 B   + b) Nếu mắc giữa hai điểm M và B một vôn kế có điện trở vụ cựng lớn thỡ vụn kế chỉ bao nhiờu? - M R2 R3 c) Nếu mắc giữa M và B một am pe kế có điện trở vô cùng nhỏ thì số chỉ của ampekế là bao nhiêu . Đáp án: Đề 2 Câu 2: (4 điểm) Gọi m1, t1 là khối lƣợng của nƣớc và nhiệt độ bình 1 Hình 3 Gọi m2, t2 là khối lƣợng của nƣớc và nhiệt độ bình .2. (0,5) * Lần 1: Đổ m (kg) nƣớc từ bình 2 sang bình 1. Nhiệt lƣợng nƣớc toả ra : Q1 = m. c (t2 – t1‟ ) (0,5) Nhiệt lƣợng nƣớc thu vào Q2 = m1. c (t1‟ – t1) (0,5) Phƣơng trình cân bằng nhiệt là: Q1 = Q2 ⇒ m. c (t2 – t1‟ ) = m1. c (t1‟ – t1) (1) (0,5) * Lần 2: Đổ m (kg) nƣớc từ bình 1 sang bình 2. Nhiệt lƣợng nƣớc toả ra : Q1‟ = m. c (t2‟ – t1‟ ) (0,5) Nhiệt lƣợng nƣớc thu vào Q2‟ = (m2 – m ). c (t2 – t2‟) (0,5) Phƣơng trình cân bằng nhiệt là : Q1‟ = Q2‟⇒ m. c (t2‟ – t1‟ ) = (m2 – m ). c (t2 – t2‟) (2) (0,5) Từ (1) và (2) ta có: m. c (t2 – t1‟ ) = m1. c (t1‟ – t1) m. c (t2‟ – t1‟ ) = (m2 – m ). c (t2 – t2‟) Thay số ta có: m. c (40 – t1‟) = 4.c (t1‟ – 20) (3) m.c (38 – t1‟) = (8 –m). c (40 – 38) (4) 47 Giải (3) và (4) ta đƣợc: m= 1kg và t1‟ = 240 C (0,5) Câu 3:(4 điểm) Gọi: + V là thể tích quả cầu + d1, d là trọng lƣợng riêng của quả cầu và của nƣớc. (0,5) Thể tích phần chìm trong nƣớc là : 2V Lực đẩy Acsimet F = 2dV(0,5) Trọng lƣợng của quả cầu là P = d1. V1 = d1 (V – V2) (0,5) Khi cân bằng thì P = F ⇒2dV= d1 (V – V2) (0,5) 2 .(0,5) d d ⇒ V = d d 1 2 2 1 − Thể tích phần kim loại của quả cầu là: 2- V2 = 2 d V V1 = V – V2 = d d 1 2 dV . d d −(0,5) 2 1 − d d V 2 1 . . (0,5) Mà trọng lƣợng P = d1. V1 = d d 1 2 2 1 − Thay số ta có: P = 3 − 75000.10000.10 5,35 − vậy: P = 5,35N (0,5) 2.75000 10000N = B1 A1 Câu 4: (4 điểm) 1) Vẽ ảnh. (1.0) G1 I1 I 4 5 A B M J J J1 G2 A2 B2 2) Do tính chất đối xứng của ảnh với vật qua gƣơng ( 0,5 ) Ta có: J + AB qua gƣơng G1 cho ảnh A1 B1 (nằm ngang) (0,5) + A1B1 qua gƣơng G2 cho ảnh A2 B2 (thẳng đứng cùng chiều với AB) (0,5) Do đối xứng BI = B1I B1J = B1I + IJ = 5 + 2 = 7 m (0,5) Tƣơng tự : B2J = B1J (đối xứng) 48 B2M = B2J+ JM = 0,2 + 7 = 7, 2 m (0.5) 3) Cách vẽ hình Sau khi xác định ảnh A2B2 nhƣ hình vẽ - Nối A2 với M, cắt G2 tại J1 - Nối J1 với A1 cắt G1 tại I1 (0,5) - Nối I1 với A - Đƣờng AI1J1M là đƣờng tia sáng phải dựng. (0,5) Cõu 4 (4điểm) Gọi nhiệt lƣợng cần đun sôi nƣớc là Q ( 0,5đ) Khi dùng hiệu điện thế U1 thỡ: Q=RU21t1 (0,75đ) Khi dùng hiệu điện thế U2 thỡ: Q=RU22t2 (0,75đ) Từ hai biểu thức trờn ta cú: RU21t1=RU22t2 (0,75đ) t=2 ⎜⎜⎝⎛=4 (0,75đ) ⇒ t 2 1 U U 1 2 ⎟⎟⎠⎞ ⇒t2=4t1=4.5=20(phút) ( 0,5đ) Bài 5 4điểm) 1 ) R23=R2+R3=1+2=3(Ω) (0,5đ) R R 3.6 18 23 1= = Ω R123= 2( ) = + (0,5đ) R R 23 1 3 6 + 9 U R 123 2 1 A C R1 D R4 B   1= = = (0,5đ) U 4 R 4 6 3 + - U 1 U ⇒41 R2 1= = +0,5đ U U 1 4 U R3 M 1 12 U Hình 3 ⇒ 3(V) U1 = = = (0,5đ) 4 4 I3= U=33=1(A) (0,5đ) 1 R 23 UMB=U3+U4 UMB=I3.R3+(U-U1)=1.2+(12-3)=11(V) ( 0,5đ) 3) Khi mắc ampe kế vào hai điểm M và B mạch điẹn đƣợc mắc nhƣ sau ((R3 // R4)ntR1) // R2 (0,25đ) R1=R4=6Ω; R2=1Ω; R3=2Ω; UAB=12V. R34 = 2.6/(2+6) = 1,5 (ôm) R134 = 6 + 1,5 = 7,5 (ôm) Rtd = R2 . R134 )/ ( R2 +R134) = 7,5 .1 ( 7,5 +1)= 15/17 ( «m) (0,25đ) I = 12:15/17 =13,6 (A) 49 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) Tại nút 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. PHÕNG 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) Tại đáy của một cái nồi hình trụ tiết diện S1 = 10dm2, ngƣời ta khoét một lỗ tròn và cắm vào đó một ống kim loại tiết diện S2 = 1 dm2. Nồi đƣợc đặt trên một tấm cao su nhẵn, đáy lộn ngƣợc lên h trên, rót nƣớc từ từ vào ống ở phía trên. Hỏi có thể rót nƣớc tới độ cao H là bao nhiêu để nƣớc không thoát ra từ phía dƣới. (Biết khối lƣợng của nồi và ống kim loại là m = 3,6 kg. Chiều cao của nồi là h = 20cm. Trọng lƣợng riêng của nƣớc dn = 10.000N/m3). Bài 3. (6,0 điểm) Ngƣời ta mắc biến trở AB làm bằng dây dẫn đồng chất tiết diện đều có R=10Ω vào mạch nhƣ 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 thƣờng 1. Xác định: a, Điện trở R0 b, Công suất tỏa nhiệt trên biến trở AB S 2 S 1 Hình 1 Hình 2 H 50 2. Giữ nguyên C. Nối 2 đầu của biến trở AB (Hình 2) a, Tính cƣờng độ dòng điện qua đèn lúc này, độ sáng đèn nhƣ thế nào ? b, Muốn Đ sáng bình thƣờng ta phải di chuyển con chạy C đến vị trí nào trên AB? Bài 4. (4,0 điểm Hai gƣơng phẳng song song M, N quay mặt sáng vào nhau, đặt cách nhau một đoạn AB = a. Giữa hai gƣơng trên đƣờng thẳng AB ngƣời ta đặt một điểm sáng S cách gƣơng M một khoảng SA = d. Xét một điểm O nằm trên đƣờng thẳng đi qua S và vuông góc với AB có khoảng cách OS = h. a,Vẽ đƣờng đi của tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên gƣơng N tại I và truyÒn qua O. b,Vẽ đƣờng đi xuất phát từ S lần lƣợt 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 (4,5điểm) Gọi v1, v2 lần lƣợt là vận tốc của ô tô 1, ô tô 2. - 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 phƣơng trình: S1 + S2 = AB ⇔ v1t1 + v2t2 = AB ⇒ 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 phƣơng trình: S′1 + S′2 = AB ⇔ v1t′1 + v2t′2 = AB ⇒ 1,8v1 + 2,8v2 = AB (2) v- AB v 3 = Từ (1) và (2), ta có: 1 2 2 2,8( 3 ) AB v AB -= Thay vào (2), ta đƣợc: 1,8v1 + 1 2 AB Û = = v AB ⇒ v2 = 4AB = 16 6( ) AB t h = = Xe ô tô 1 đi từ A đến B hết thời gian: 1 v 1 4( ) AB t h = = Xe ô tô 2 đi từ B đến A hết thời gian: 2 v 2 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. 0,75 0,75 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 Bài 2 (5,5điểm) Nƣớc bắt đầu chảy ra khi áp lực của nó lên đáy nồi cân bằng với trọng lực: p = 10m ; F = P ( S1 - S2 ) (1) Hơn nữa: P = d ( H – h ) (2) 1,0 1,0 51 Từ (1) và (2) ta có: 10m = d ( H – h ) (S1 – S2 ) 10m 10m H h ⇒ = + H – h = d(S S ) d(S S ) − − 1 2 1 2 Thay số ta có: H = 0,2 +10.3,6 0,2 0,04 0,24(m) 24cm 10000(0,1 0,01)= + = = − 1,0 1,5 1,0 Bài 3 (6,0 điểm) 1, Phần điện trở Rx của biến trở tham gia vào mạch R 1 10 x R = ⇒ x= = Ω 2,5( ) R 4 4 0,5 Đèn Đ sáng bình thƣờng: P 1,5A I=Iđm= 0,5( ) đm= = U 3 đm 0,5 32 2= = Ω U đm Rđ = 6( ) P 1,5 đm 0,5 U U Mặt khác: I =( ) 0,5( ) 0 ⇒ = − + = Ω R R R + +x đ R R R I 0 x đ 0,5 b, Công suất tỏa nhiệt: Px = I2Rx = 0,52.2,5 = 0,625(W) 0,75 2. Ta có thể vẽ lại mạch nhƣ hình bên: RAC=2,5(Ω) => RBC=7,5(Ω) 0,75 R R .= Ω AC BC R'x= 1,875( ) R R AC + BC 0,5 U => I'đ= 0,537( ) '0A = + + R R R đ 0,5 I'đ>Iđm => Đ sáng hơn mức bình thƣờng 0,5 b, Muốn sáng bình thƣờng: R'x=Rx=2,5(Ω) = R/4 0,5 => Con chạy C ở chính giữa biến trở AB 0,5 52 Bài 4 (4điểm) a, Tia SIO 1,0 b, Tia SHKO 1,0 c, ΔS2AK~ΔS2SO( ) AK h a d SO a d h AS AS . 2 . .(2 ) - - Þ = Û = = = 2 2 AK SO a d a d a SS SS 2 + + - 2 2 h a d (2 − ) KA2 = Vậy: a 1,0 ΔS1BH~ΔS1AK HB a d a d h a d h BS BS KA HB - - - Þ = Û = = = . ( ).(2 ) ( ) 1 1 KA a d a a AS AS (2 ).2 2 - 1 1 h a d ( − ) HB2 = Vậy: a 0,5 SO h VS BI Þ = = . BI là đƣờng trung bình của OS12 2 Vậy: IB = 2h 0,5 (Lưu ý: Thí sinh làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa). PHÒNG GD–ĐT NGHI LỘC ( Nghệ An) ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN BẬC THCS NĂM HỌC: 2013-2014 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 đƣa hành khách từ tầng trệt lên tầng lầu trong siêu thị. Cầu thang trên đƣa một ngƣời hành khách đứng yên lên lầu trong thời gian t1=1phút. Nếu cầu thang không chuyển động thì ngƣời hành khách đó phải đi mất thời gian t2=3phút. Hỏi nếu cầu thang chuyển động, đồng thời ngƣời hành khách đi trên nó thì phải mất bao lâu để đƣa ngƣời đó lên lầu? Câu 2. (5,0 điểm) Một quả cầu kim loại có khối lƣợng riêng D = 7500 kg/m3nổi trên mặt nƣớc. Biết tâm của quả cầu nằm trên cùng mặt phẳng với mặt thoáng của 53 nƣớc. Bên trong quả cầu có một phần rỗng có thể tích V0. Biết khối lƣợng của quả cầu là 350g, khối lƣợng riêng của nƣớc Dn = 103 kg/m3. a) Tính V0. b) Ngƣời ta bơm nƣớc vào phần rỗng của quả cầu. Hỏi phải bơm khối lƣợng nƣớc là bao nhiêu để quả cầu bắt đầu chìm toàn bộ trong nƣớc? Câu 3. (5,0 điểm) Một ấm điện bằng nhôm có khối lƣợng 0,5kg chứa 2kg nƣớc ở nhiệt độ 250C. Muốn đun sôi lƣợng nƣớc đó trong 20phút thì ấm phải có công suất là bao nhiêu? Biết rằng nhiệt dung riêng của nƣớc là C = 4200J/kg.K. Nhiệt dung riêng của nhôm là C1 = 880J/kg.K và 30% nhiệt lƣợng tỏa ra môi trƣờng xung quanh. Câu 4. (5,0 điểm) Cho mạch điện nhƣ hình vẽ. Biết: UMN = 24V không đổi, các điện trở R1 = 2Ω; R2 = 3Ω; R3 = 4Ω; R4 = 4Ω; R0 = 2Ω. Cho rằng ampe kế và khóa K có điện trở không đáng kể, vôn kế có điện trở rất lớn. +_ M N R1 R0 a) Khi K mở, tính cƣờng độ dòng điện qua mạch chính và số chỉ của vôn kế. A 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--------- R2 R3 B K A V R4 D E ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ 9 NĂM HỌC: 2013-2014 Câu Nội dung Điểm Câu 1 (5,0 điểm) Gọi l là chiều dài của cầu thang; v1, v2 lần lƣợt là vận tốc của cầu thang, vận tốc của ngƣời đối với cầu thang. - Khi ngƣời đứng yên trên cầu thang chuyển động đƣa ngƣời lên tầng lầu, ta có: l = v1t1 = 60v1 - Khi cầu thang đứng yên, ngƣời đi lên tầng lầu, ta có: l = v2t2 = 180v2 0,5 1,0 1,0 54 Từ đó suy ra: 60v1= 180v2 ⇔ v1 = 3v2 (1) - Khi cầu thang chuyển động, đồng thời ngƣời đi trên nó lên tầng lầu, ta có: l l = (v1 + v2)t ⇒ t = v v +(2) 1 2 l v 180 45 Thay (1) vào (2), ta có: t = 2 + +(giây) = = v v v v 3 1 2 2 2 Vậy: Nếu cầu thang chuyển động, đồng thời ngƣời hành khách đi trên nó thì phải mất 45 giây thì ngƣời đó lên đƣợc lầu. 1,0 1,0 0,5 Câu 2 (5,0 điểm) a) Gọi V là thể tích của quả cầu. Vì quả cầu nằm cân bằng trên mặt nƣớc nên ta có: FA= P ⇒ 10Dn2V=10m ⇒ V = 2 2.0,35 3 3 3 0,7.10 ( ) 700( ) mm cm − = = = D 1000 n Thể tích kim loại làm nên quả cầu là: V1 = 4 − 0,35 7.10 700 3 3 ( ) ( ) mm cm = = = 7500 15 15 D Thể tích phần rỗng của quả cầu: V0 = V – V1 = 700 -700 15≈ 653(cm3) b) Khi quả cầu bắt đầu chìm trong nƣớc, ta có: F′A = P ⇒ 10DnV = 10(m+mn) ⇒ mn = DnV – m = 1000.0,7.10-3– 0,35 =0,35(kg) = 350(g) Vậy: Khối lƣợng nƣớc đổ vào để quả cầu bắt đầu chìm toàn bộ trong nƣớc là: mn= 350gam. 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 0,5 0,5 Câu 3 (5,0 điểm) Gọi P là công suất tỏa nhiệt của ấm. Nhiệt lƣợng mà ấm tỏa ra trong thời gian t = 20phút = 1200giây là: QTỏa = Pt = 1200P Nhiệt lƣợng mà ấm nƣớc thu vào: QThu = (m1C1 + mC)(t2 – t1) = (0,5.880 + 2.4200)75 = 663000(J) Vì 30% nhiệt lƣợng tỏa ra môi trƣờng nên ta có phƣơng trình: QTỏa .70% = QThu ⇒ 1200P .0,7 = 663000 ⇔ P ≈ 789,3(W). Vậy: Công suất tỏa nhiệt của ấm là P = 789,3W. 0,5 1,0 1,0 1,0 1,0 0,5 Câu 4 (5,0 điểm) a, Khi K mở, ta có sơ đồ mạch điện tƣơng đƣơng: R1 R3 I1 C → N M R4 R0 I • • A → → +B R2 IA - → I2 ( ) (2 4)3 2 R R R + + VHình 1 RAB = 1 3 2 + + + +(Ω) = = R R R 2 4 3 1 3 2 0,5 0,5 55 RMN = RAB + R4 + R0 = 2+4+2 = 8(Ω) UA Cƣờng độ dòng điện qua mạch chính: I = 24 3( ) R= = MN 8 MN Số chỉ của vôn kế: Uv = UAB = I.RAB = 3.2 = 6(V) b, Khi K đóng, ta có sơ đồ mạch điện tƣơng đƣơng: R1 I1N R0 → M IA A • • C R3 I3 → - → + R2R4 I2 B → R R RR R 4.4 3 5 R234 = 3 4 + +(Ω) → + = + = 2 4 4 VHình 2 3 4 R R 2.5 10 RAD = 1 234 + +(Ω) R R= = 2 5 7 1 234 RMN = RAD + R0 = 107+2 = 247(Ω) UA Cƣờng độ dòng điện qua mạch chính: I = 24.7 7( ) R= = MN 24 MN Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AD: UAD = I.RAD = 7.107= 10(V) U UAD A 10 5( ) Cƣờng độ dòng điện qua R1: I1 = 1 = = = R R 2 1 1 UAD A 10 2( ) Cƣờng độ dòng điện qua R2: I2 = R= = 5 234 Hiệu điện thế hai đầu R3: U3 =U34 = I2.R34 = 2.2 = 4(V) UA 41( ) Cƣờng độ dòng điện qua R3: I3 = 3 R= = 4 3 Số chỉ của ampe kế: IA = I1 + I3 = 5 + 1 = 6(A) Số chỉ của vôn kế: Uv = U2 = I2R2 N = 2.3 = 6(V) R4 R0 M I I2 A • • c. Khi K đóng, hoán vị vôn kế và am → → - + pe kế. Lúc này R1, R2, R3 bị nối tắt. Mạch điện chỉ còn lại R4 nt R0 (Sơ đồ V mạch điện tƣơng dƣơng nhƣ hình 3). Hình Số chỉ của ampe kế: 3 UAB A 24 4( ) IA = I = R R= = + + 4 2 4 0 Số chỉ của vôn kế: UV = U4 = I.R4 = 4.4 = 16(V) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 (Chú ý: Nếu thí sinh làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa) 56 Phòng GD-ĐT Nghi Lộc đề thi học sinh giỏi năm học 2008-2009 Kỳ thi học sinh giỏi Môn : Vật lý - lớp 9 Thời gian làm bài 150 phút Bài 1: Hai xe chuyển động thẳng đều từ A đến B cách nhau 90 km. Xe thứ nhất có vận tốc V1 = 30km/h và đi liên tục không nghỉ. Xe thứ 2 khởi hành sớm hơn xe thứ nhất 2 giờ nhƣng dọc đƣờng phải ngừng 3 giờ. Hỏi xe thứ hai phải có vận tốc bằng bao nhiêu để tới B cùng một lúc với xe thứ nhất? Bài 2: Cho một ống thuỷ tinh hình chữ U, một thƣớc chia tới milimét, một phễu nhỏ, một cốc đựng nƣớc, một cốc đựng dầu nhờn. Hãy nêu phƣơng án để xác định khối lƣợng riêng của dầu nhờn? Biết khối lƣợng riêng của nƣớc là D1 Bài 3: Ngƣời ta dùng một nhiệt kế đo liên tiếp nhiệt độ của một chất lỏng trong hai bỡnh nhiệt lƣợng kế, đƣợc số chỉ của nhiệt kế lần lƣợt nhƣ 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 thƣờng. Vỡ sao ? b) Để 2 đèn sáng bình thƣờng, ngƣời ta mắc thêm vào mạch một điện trở R. Vẽ sơ đồ cách mắc và tính giá trị R. Bài 5 : Cho mạch điện nhƣ hình vẽ 4. Cho R1=R2=12Ω, R3=R4=24Ω; UMN không đổi. A + P R3 R2 Ampe kế có điện trở không đáng kể. ∙ ∙ - a) Số chỉ của ampe kế A là 0,35A. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm M, N? M N R1 R4 Q b) Nếu hoán vị hai điện trở R2 và R4 thì số chỉ của ampe kế là bao nhiêu? Hƣớng dẫn chấm vật lý 9 Q Hỡnh 4 Hỡnh 4 57 Câu 1: (2 điểm) + Gọi t1, t2 là thời gian chuyển động của xe thứ nhất và xe thứ 2. V1, V2 là vận tốc của xe thứ nhất và xe thứ hai. ( 0,5đ) + Thời gian chuyển động của xe thứ nhất: t1 = AB/V1 = 90/30 = 3 (h) (0,5 đ) + Để đến B cùng một lúc, thời gian chuyển động của xe thứ hai là: t2 = t1 + 1 - 3 = 3 + 2 – 3 = 2 (h) (0,5đ) + Vận tốc của xe thứ 2 là: V2 = AB/ t2 = 90/ 2 = 45 (km/h) (0,5đ) Câu 2 (1.5 đ) - Dùng phễu đổ nƣớc vào ống chữ U tới khoảng 1/3 chiều cao mỗi nhánh. - Dùng phễu đổ dầu vào một nhánh sao cho mặt phân cách giữa nƣớc và dầu nhờn ở chính giữa phần thấp nhất của hai nhánh. - Dùng thƣớc đo chiều cao cột nƣớc h1 và chiều cao cột dầu h2. áp suất do trọng lƣợng của cột nƣớc và cột dầu gây ra ở mặt phân cách ở đáy hai ống hình chữ U là bằng nhau. Do đó: d1h1=d2h2 Với d1, d2 lần lƣợt là trọng lƣợng riêng của nƣớc và dầu, ta có: d1/d2=D1/D2=h2/h1⇒D2= h1/h2D1 0,25 0,5 0,5 0,25 0,5 Bài 3:(1.5 điểm) Gọi nhiệt dung bỡnh 1, bỡnh 2, nhiệt kế lần lƣợt là q1, q2, q3; t là nhiệt độ bỡnh 2 lỳc đầu; t5là số chỉ của nhiệt kế trong lần đo tiếp theo. Sau khi đo lần 1, nhiệt độ nhiệt kế và bỡnh 1 là 80 độ C. Sau khi đo lần 2, nhiệt độ nhiệt kế và bỡnh 2 là 16 độ C. Phƣơng trỡnh cõn bằng nhiệt sau lần đo thứ 2: (80 - 16)q3= (16 - t)q2 (1) (0,25đ ) Phƣơng trỡnh cõn bằng nhiệt sau lần đo thứ 3: (80 - 78)q1= (78 - 16)q3(2) ( 0,25đ ) Phƣơng trỡnh cõn bằng nhiệt sau lần đo thứ 4: (78 - 19)q3= (19 - 16) q2(3) (0,25đ ) Phƣơng trỡnh cõn bằng nhiệt sau lần đo thứ 5: (78 - t5) q1= (t5- 19) q3(4) (0,25đ ) Chia phƣơng trỡnh 4 cho 2 và phƣơng trỡnh 3 cho 1 vế theo vế, giải ra ta đƣợc t5= 76,160c và t = 12,80c ( 0.5đ ) 58 Bài 4:(2điểm) - Đèn 6V-3W có R1= 12Ωvà Idm1= 0,5A ( 0,25đ ) - Đèn 6V-5W có R2= 7,2Ωvà Idm2= 0,83A ( 0,25đ ) U - Khi mắc 2 đèn trên vào mạch có HĐT 12V: I = R1 R2 += 0,625A ( 0,25đ ) + Đèn 1 có Idm1< I ⇒Sáng hơn bỡnh thƣờng. ( 0,25đ ) + Đèn 2 có Idm2> I ⇒Sáng kém hơn bỡnh thƣờng. ( 0,25đ ) - Để 2 đèn sáng bỡnh thƣờng ta mắc thêm vào mạch một điện trở R. Cỏch mắc: ( R1// R ) nt R2. ( 0,25đ ) R R 1.= R2 ⇔R 12= 7,2 ⇒R = 18 (Ω) ( 0,5đ - Tớnh R: R R 1 + ) Câu 5 R 12 + (2.5đ) Học sinh vẽ lại đƣợc mạch điện: [(R1//R2)ntR4]//R3 0,25 I3= U MN= U R 3 24 R R 12.12 0,25 0,25 1 2 + = Ω R124= 24 30( ) +R + = 4 R R 1 2 I4=30 124U U= R 12 12 + I4 U U 0,25 Vì R1=R2 nên I1=I2=2 30.2 60 = = U U U 7 + = ⇒U=0,35.7120=6(V) Vậy IA=0,35=I3+I2 ⇒0,35=120 24 60 0,25 0,25 R R 12.24 1 4 + = Ω Hoán vị R2 và R4 thì R’124= 12 20( ) +R + = U= = 6 I2= 0,3( ) R R 1 4 2 12 24 + 0,25 R ' 124 20 A ⇒ = =I 0,25 I I I I + UMQ=R4I4=R1I11201 4 1 4 2 0,3 0,25 1= = R 4 R 1 R R + 4 1 = 24 12 + 36 I4=R1. 1201=12. 1201=0,1(A) Vậy I’A=I4+I3=0,1+24U=0,1+246=0,35(A)=IA 0,25 59 PHÕNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN NGỌC HIỂN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2009- 2010 MÔN THI: ĐỀ CHÍNH THỨC VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút Ngày thi: 10 tháng 01 năm 2010 Bài 1: (4.0 điểm ) Một Xuồng máy đi trong nƣớc yên lặng với vận tốc 35km/h. Khi xuôi dòng từ A đến B mất 3h và khi ngƣợc dòng từ B đến A mất 4h .Hãy tính vận tốc dòng nƣớc đối với bờ sông và quãng đƣờng 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 nƣớc, nếu dùng điện trở R1 thì nƣớc trong ấm sôi sau thời gian t1 = 30 phút, nếu dùng điện trở R2 thì nƣớc 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 trƣờng tỉ lệ với điện năng cung cấp cho bếp. Hỏi sau bao lâu nƣớc trong ấm sẽ sôi nếu dùng cả hai điện trở trong hai trƣờng hợp sau: a. Hai điện trở mắc nối tiếp. b. Hai điện trở mắc song song. Bài 3: ( 6.0 điểm) Cho mạch điện nhƣ hình vẽ. Trong đó UAB = 2V; R1R2 M R2 = R3 =1.5Ω; R4 = 2 Ω; R5 =3 Ω; R1= 0 Ω . Tìm các dòng điện. R5 B A R3 R4 Bài 4: (6.0 điểm) Hình vẽ mô tả sơ đồ N của một kính tiềm vọng. Trong đó G1 và G2 là hai gƣơng 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 G1 và G2 , mỗi gƣơng một lần sẽ đi vào mắt ngƣời 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 gƣơng. b.Vẽ tia sáng phát ra từ B, phản xạ trên G1, rồi G2 và đi vào mắt. G1 I M Mắ B A G2 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 t J 60 0,2m. Tính góc mà ngƣời quan sát trông ảnh cuối cùng A2B2. ---HẾT--- 61 HƢỚNG DẪN CHẤM THI MÔN : VẬT LÝ ĐỀ CHÍNH THỨC ( Bản hƣớng dẫn này có 02 trang) Bài Nội dung Điểm thành phần Bài 1 ( 4 điểm ) Gọi V12, V23, V13 lần lƣợt là vận tốc của xuồng máy so với dòng nƣớc, của dòng nƣớc so với bờ sông, của xuồng máy so với bờ sông. *Khi xuôi dòng từ A-B: => V13AB =V12 + V23 = 35 + V23 Suy ra quãng đƣờng AB: SAB = V13AB.tAB = (35+ V23).3 (1) *Khi ngƣợc dòng từ B-A ⇨ V13BA =V12 - V23 = 35 - V23 Suy ra quãng đƣờng BA: SBA = V13BA.tBA = (35 - V23).4 (2) Từ (1) và (2) suy ra (35+ V23).3 = (35 - V23).4 ⇨ 7V23 = 35 =>V23= 5 (km/h) Thay V23 vào (1) hoặc (2) ta đƣợc SAB = 120 km. 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ Bài 2 ( 4 điểm ) a/. - Gọi Q là nhiệt lƣợng cần làm cho nƣớc sôi. - Khi chỉ dùng R1: 21 U = (1) Q t R 1 - Khi chỉ dùng R2: 22 U = (2) Q t R 2 - Khi chỉ dùng R1 mắc nối tiếp R2: 23 U =+ (3) Q t R R 1 2 - Từ (1), (2) 21 ⇒ = , 22 U t RQ U t RQ =thay vào (3) ta đƣợc Q( U2t1 1 2 +U2t2) = QU2t3 => t3 = t1 + t2 = 50 phút. 1 1 Q U t ( ) b/. - Khi chỉ dùng R1 mắc song song R2: 24 = + R R 1 2 (4) 1 1 1 - Từ (1), (2) và (4) => = + t t t 4 1 2 t t. 1 2 =+= 12 phút. tt t 4 1 2 0.5đ 0.5đ 0.5đ 0.75đ 0.5đ 0.5đ 0.75đ Do R1= 0, ta chập A với M, mạch có sơ đồ nhƣ hình vẽ R2 I B 0.75đ R5 AI N R4 62 Bài 3 ( 6 điểm ) UA 2 4 I2= R= = 1,5 3 2 R R RR R . 3.1,5 1 5 3 = = = Ω 3 1,5 AN + + 5 3 41 2 3 R R R ANB AN = + = + = Ω R R RR R . 1,5.3 4.5 1 2 ANB = = = = Ω AB + + 1,5 3 4.5 2 ANB U 22 I A = = = AB R 1 AB 4 2 23 3 I I I A = − = − = 4 2 RAN I I A 1 2 2 = = = .3 3 9 5 4 R 5 2 2 4 I I I A = − = − = 3 4 5 3 9 9 I1 = I2 + I5 = 4 2 14 + = A 3 9 9 0.75đ 0.75đ 0.75đ 0.5đ 0.5đ 0.75đ 0.5đ 0.75đ Bài 4 ( 6 điểm ) a. - Hình vẽ vẽ hình chính xác B1 A1 B I' I A G1 G2 B2 Mϕ JJ' A2 Mắ t - Ảnh A1B1 của AB qua G1 nằm đối xứng với AB qua G1. Ảnh 1.5đ 63 A2B2 của A1B1 qua G2 nằm đối xứng với A1B1 qua G2. Các tam giác AIA1và A1JA2 là các tam giác vuông cân. b. - Ta có A2B2 = A1B1 = AB. - B2M cắt G2 ở J‟, B1 J‟cắt G1 ở I‟. Tia BI‟J‟M là tia sáng phải vẽ. c. AB - Góc trông ảnh A2B2 là ϕ: tg ϕ= 2 2 AM 2 - Với A2B2 =AB = 3m; A2M = A2J + JM = A1J +JM = A1I + IJ +JM = AI + IJ + JM = 50m ϕ= 30,06 - Vậy tg 50=; , ϕ = ≈ 0,06 3 26 rad 1.5đ 0.5đ 1.0đ 0.5đ 0.5đ 0.5đ - Nếu học sinh làm theo cách khác nhƣng đúng bản chất và kết quả vẫn cho đủ số điểm - Nếu kết quả sai nhƣng 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 ĐIỀN PHÕNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC Bài 1 (1,5 điểm). ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN NĂM HỌC 2008 - 2009 MÔN THI: VẬT LÝ 9 (Thời gian 120 phút, không kể thời gian giao đề). 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 trƣớc 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 nƣớc đựng trong ấm bằng nhôm khối lƣợng 300gam thì sau thời gian t1 = 10 phút nƣớc sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nƣớc trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nƣớc sôi ? Cho nhiệt dung riêng của nƣớc và nhôm lần lƣợt là C1 = 4200J/kg.K ; C2 = 880J/kg.K. Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn. Bài 3 (2 điểm). Hai gƣơng phẳng M1, M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau, cách nhau một đoạn d = 12cm. Nằm trong khoảng hai gƣơng có hai điểm O và S cùng cách gƣơng M1 một đoạn a = 4 cm; ( biết OS = h = 6cm). a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gƣơng M1 tại I, phản xạ đến gƣơng M2 tại J rồi phản xạ đến O. b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B. (AB là đƣờng thẳng đi qua S và vuông góc với mặt phẳng của hai gƣơng). Bài 4 (2 điểm). Hai bản kim loại đồng chất, tiết diện đều, có cùng chiều dài l = 20cm và tiết diện l lO (H1) 64 nhƣng có trọng lƣợng riêng khác nhau: d1 = 1,25d2. Hai bản đƣợc hàn dính lại một đầu và đƣợc treo bằng sợi dây nhƣ hình (H1). Để thanh nằm ngang ngƣời 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 nhƣ hình vẽ (H2) Cho R1 2 R3 4 a) Tính điện trở của đoạn mạch R1 K A B R2 khi K đóng và khi K mở. R3 b) Khi K đóng, cho UAB = 24V. Tìm cƣờng độ dòng điện qua R2 . ~~ **~~ R4 (H2 ) UBND HUYỆN PHONG ĐIỀN PHÕNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO Bài 1 (1,5 điểm). HƢỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN NĂM HỌC 2008 - 2009 MÔN THI: VẬT LÝ 9 Gọi khoảng cách từ nhà An đến ga là s . - Nếu đi bộ, An sẽ đến ga sau một thời gian : t1 = s/6 - Nếu chờ đi xe buýt, An sẽ đến ga sau thời gian : t2 = ( 24/60 ) + ( s/30 ) - Để so sánh t1 và t2 , ta xét hiệu: t = t1 – t2 = s/6 – ( 24/60 + s/30 ) = 2s/15 – 0,4 > 0 - 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 đến ga sớm hơn. + Nếu s < 3 km. Tức là nếu nhà gần ga hơn 3km thì nên đi bộ ngay sẽ đến ga sớm hơn. 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Bài 2 (2 điểm). Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lƣợng cần cung cấp cho nƣớc và ấm nhôm trong hai lần đun, Gọi m1, m2 là khối lƣơng nƣớc và ấm trong lần đun đầu. Ta có: Q1 = (m1.C1 + m2.C2 Q2 = (2.m1.C1 + m2.C2 Do nhiệt toả ra một cách đều đặn, nghĩa là thời gian đun càng lâu thì nhiệt 0,25 0,25 0,25 65 toả ra càng lớn. Ta có thể đặt: Q1 = k.t1 ; Q2 = k.t2 (trong đó k là hệ số tỉ lệ nào đó) Suy ra: k.t1 = (m1.C1 + m2.C2 k.t2 = (2.m1.C1 + m2.C2 t (2 ) m C m C + m C 1 1 2 2 1 1 Lập tỉ số ta đƣợc: 21 = = + t ( ) m C m C + m C m C + 1 1 1 2 2 1 1 2 2 m C 4200 1 .1 1 1 1 hay ( ) ( ).10 19,4 tphút 2 = = + t = + m C m C + 4200 0,3.880 + 1 1 2 2 0,25 0,25 0,25 0,5 Bài 3 (2 điểm). a)- Vẽ đƣợc hình đúng (0,25) M2 O O1 Chọn S1 đối xứng S qua gƣơng M1 . Chọn O1 đối xứng O qua gƣơng M2 . (0,25) Nối S1O1 cắt gƣơng M1 tại I, J Cắt gƣơng M2 tại J. Nối SIJO ta đƣợc tia cần vẽ. (0,25) b) Xét S1AI ~ S1BJ I => AI / BJ = S1A / S1B = a /(a+d) (0,25) S1 A S => AI = BJ . a /(a+d) (1) (0,25) B H Xét S1AI ~ S1HO1 a a => AI / HO1 = S1A / S1H = a /2d (0,25) d (d => AI = a.h /2d = 1cm (0,25) a) thay vào (1) ta đƣợc: BJ = (a+d)h/2d = 16 cm (0,25) Bài 4 (2 điểm). a) - Gọi x là phần bị cắt. Do nó đƣợc đặt lên chính giữa phần còn lại và .1 2l l x −. thanh cân bằng, ta có: 2 2 P = P x l l x − l - Gọi S là tiết diện của mỗi bản, ta có: 2 d S l = . . . d S l . . . 1 2 O 2 l - x => d .(l x) d .l 1 − = 2 ⎜⎜⎝⎛ = − ⎟⎟⎠⎞ d 1 ⎜⎝⎛ ⎞ Suy ra l cm x .20 4 = − 1 . 1 2⎟ = d 1,25 ⎠ 1 b) - Gọi y là phần bị cắt bỏ đi, l trọng lƣợng bản còn lại là: ll y P P− 1. O / = .1 l - y d ⎜⎝⎛ − l y l ⎞ 2 2 Do thanh cân bằng, ta có: ( )2 d S l y ⎟ = ⇒ − = 1 2. . .( ). l − d S l . . . l y 2 2 d ⎠ 1 Thay số và biến đổi ta đƣợc: y2- 40y + 80 = 0 , giải ra ta đƣợc: y1 = 20 + 8 5> 20cm (loại), y2 = 20 −8 5 ≈ 2,11cm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 66 Bài 5 (2,5 điểm). a) Vẽ đƣợc một hoặc hai hình thì cho điểm : R1 A R3 R2 B - Khi K mở. Mạch điện đƣợc vẽ lại nhƣ hình (H1,1) R4 R12 = R1 + R2 R124 = R12.R4 /(R12 + R4 (H1.1 ) RAB = R124 + R3 - Khi K đóng. Mạch điện đƣợc vẽ lại nhƣ hình (H1,2) A B R1 R23 = R2.R3 /(R2 + R3 R2 R4 CD R234 = R23 + R4 RAB = R234.R1 /(R234 + R1 R3 (H1.2) b) - Khi K đóng dòng điện qua R2 là I2 : Dòng Điện qua R4 : I4 = UAB / R234 = 2A. Hiệu điện thế: UCD = I4.R23 = 20V. Dòng điện qua R2 : I2 = UCD / R2 = 1A. Vậy I2 = 2A. 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 ~~ **~~ PHÕNG GD&ĐT PHÖ LỘC ---------------- ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Môn: Vật Lý Năm học: Thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề) ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------- Bài 1: (5 điểm) Một ngƣời đi xe máy trên đoạn đƣờng chiều dài s km. Trong 12 quãng đƣờng đầu, ngƣời đó đi đoạn đƣờng s1, với vận tốc v1=30km/h. Trên đoạn 67 đƣờng còn lại, ngƣời đó đi 12 quãng đƣờng đầu với vận tốc v2=20km/h và trong 12 quãng đƣờng cuối với vận tốc v3, Biết vận tốc trung bình trên quãng đƣờng 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 với nhau. Nhiệt độ của ba bình lần lƣợt là t1=30oC, t2=10oC và t3=45oC.Nếu đổ một nửa chất lỏng ở bình 1 sang bình 2 thì nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là t12=15oC. Còn nếu đổ một nửa chất lỏng ở bình 1 sang bình 3 thì nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là t13=35oC. Hỏi nếu đổ cả ba chất lỏng vào một bình thì nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt t123 là bao nhiêu? Xem nhƣ chỉ có ba chất lỏng đó trao đổi nhiệt với nhau. Bài 3: (6 điểm) Cho mạch điện nhƣ hình. Trong đó R1=R3=40Ω, R2=90Ω, UAB=350V. K R1 a) Khi khoá K mở, cƣờng 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. C R3 Bài 4: (3 điểm) Dòng điện chạy qua một vòng dây m R2 tại hai điểm A, B nhƣ hình. Dây dẫn là vòng dây đồng chất, tiết diện đều và có điện trở R= 32Ω. A B Góc ∃ AOB =α. α a)Tính điện trở tƣơng đƣơng của vòng dây khi mắc vào mạch tại A, B. O b) Biết điện trở tƣơng đƣơng của vòng dây là 6Ω. n Tính góc α. c) Tính α để điện trở tƣơng đƣơng là lớn nhất. --------------------------------------------- HẾT ------------------------------------------ Lưu ý: Giám thị coi thi không giải thích gì thêm 68 PHÕNG GD&ĐT PHÖ LỘC HƢỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG Môn: Vật Lý 9 ------------- Năm học: Bài Lời giải Điểm 1 (5đ) 30= t2 Thời gian ngƣời đó đi quãng đƣờng S1 là: t1= s1 v1= s1 => s1=15t (1) Thời gian ngƣời đó đi quãng đƣờng s là: t= sv= s30 => s= 30t (2) (1) và (2) => s1= s2 2= s4 s2=s3= s-s1 Thời gian ngƣời đó đi quãng đƣờng s2 là: v2=s 4.20 = s80 t2= s2 Thời gian ngƣời đó đi quãng đƣờng s3 là: v3= s4v3 t3= s3 Tổng thời gian ngƣời đó đi trên hai đoạn s2 và s3 là: t2+t3= s80 + s4v3= t2= s60 Vận tốc v3 là: 14v3= 160 -180 = 1240 v3=60km/h 0,5 0,25 0,5 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 2 (6đ) Gọi m1, m2, m3 và c1, c2, c3 lần lƣợt là khối lƣợng và nhiệt dung riêng của chất lỏng đựng trong ba bình 1, 2 và 3. Ta có phƣơng trình cân bằng nhiệt khi: + Đổ nửa chất lỏng ở bình 1 sang bình 2: m1c1(30-15) = 2m2c2(15-10) => 15.m1c1=10m2c2 => m2c2 = 1,5m1c1 (1) + Đổ nửa chất lỏng bình 1 sang bình 3: m1c1(35-30) = 2m3c3(45-35) => 5.m1c1=20m3c3 => m1c1=4m3c3 (2) Từ (1) và (2) => m2c2 = 1,5m1c1 = 6m3c3 + Đổ ba chất lỏng vào nhau : m1c1(30-θ) + m2c2(10-θ) + m3c3(45-θ) = 0 => 4(30-θ) + 6(10-θ) + (45-θ) = 0 => θ = 225 11 ≈ 20,5oC 0,5 1,0 0,75 1,0 0,75 1,0 0,5 0,5 a) Khi K mở, mạch mắc nhƣ sau: [(R1 nt R4)// R2] nt R3 R14=R1+R4=40+R4 UAC= R14.I4=(40+R4).2,25= 90 + 2,25R4 1,0 0,25 0,25 69 3 (6đ) R2= (90+2,25R4) Cƣờng độ dòng điện qua R2: I2= UAC 90 = 1+ R4 40 Cƣờng độ dòng điện qua R3: I3=I4+I2= 2,25+1+ R4 40= 3,25+ R4 40 Hiệu điện thế hai đầu R3: UCB= R3.I3= 40.[3,25+ R4 40]= 130+R4 Hiệu điện thế hai đầu toàn mạch: UAB=UAC+UAC <=> 350 = 90+ 2,25R4 +130+R4 <=> R4=40Ω b) Khi K đóng, mạch mắc nhƣ sau: R1//[R2 nt (R3//R4)] R34= R3.R4 R3+R4= 20Ω R234=R2+R34=90+20=110Ω R234= 350 Cƣờng độ dòng điện qua R2: I2= UAB 110 =3,18(A) Hiệu điện thế hai đầu R4: U4=R234.I2=20.3,18=63,6(V) 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 1,0 0,25 0,25 0,5 0,5 4 (3đ) a)Đoạn mạch AB ta xem gồm 2 đoạn dây AmB và AnB mắc song song với nhau và có điện trở lần lƣợt là: Đoạn AmB: R1= α360 R ; Đoạn AnB: R2= 360-α 360 R Điện trở đoạn mạch AB là: R1+R2= (360-α)α 3602 R = (360-α)α RAB= R1R2 4050 Ω b) Khi RAB= 6Ω thì: (360-α)α 4050 = 6 <=> α2- 360α + 24300 = 0 => ⎩⎪⎨⎪⎧α=90o α=270o c) Để điện trở của mạch lớn nhất: 2 a+b⎞ Áp dụng bất đẳng thức cosi: ⎝⎜⎛⎠⎟ ≥ ab 2 2 360-α+α⎞ Nên (360 - α)α ≤ ⎝⎜⎛⎠⎟ = 1802 2 4050 ≤ 1802 RAB= (360-α)α 4050= 8(Ω) Dấu bằng xảy ra khi: 360 - α = α => α= 180o 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 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. 70 Phòng giáo dục và đào tạo phù ninh Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện lớp 9 năm học .................. Môn : Vật lý Ngày thi: 25 tháng 11 năm 2010 (Thời gian làm bài 150 phút, không kể thời gian giao đề) Bài 1: (3 điểm) Hai bến sông A và B cách nhau S = 72 km. A ở thƣợng lƣu, B ở hạ lƣu dòng sông. Một ca nô chạy từ A đến B hết thời gian t1= 2 giờ và chạy từ B về A hết thời gian t2 = 3 giờ. Xác định: a. Vận tốc của ca nô so với nƣớc đứng yên. b. Vận tốc nƣớc chảy của dòng sông. c. Vận tốc trung bình cả đi lẫn về của ca nô. Cho rằng công suất của ca nô khi ngƣợc và xuôi dòng là không đổi, nƣớc chảy đều. Bài 2: (2 điểm) a. Tính nhiệt lƣợng cần thiết cho 2kg nƣớc đá ở – 100C biến thành hơi, cho biết nhiệt dung riêng của nƣớc là 4200J/kg.K, nhiệt dung riêng của nƣớc đá là1800J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nƣớc đá là 34.104J/kg, nhiệt hóa hơi của nƣớc là 23.105J/kg b. Nếu dùng một bếp dầu có hiệu suất 80% , ngƣời ta phải đốt cháy hoàn toàn bao nhiêu lít dầu để cho 2kg nƣớc đá ở -10oC biến thành hơi . Cho biết khối lƣợng riêng của dầu hỏa là 800 kg/m3, năng suất tỏa nhiệt của dầu hỏa là 44 . 106 J/kg. Bài 3 (2 điểm) Cho mạch điện nhƣ hỡnh vẽ. UAB = 9V, R0 = 6Ω. Đèn Đ thuộc loại 6V-6W, RX A Rx là biến trở. Bỏ qua điện trở của Ampekế và dõy nối. A B Đ R0 a. Con chạy của biến trở ở vị trớ ứng với Rx = 2Ω. Tính số chỉ Ampe kế. Độ sáng của đèn nhƣ thế nào? Tỡm cụng suất tiờu thụ của đèn khi đó. b. Muốn đèn sáng bỡnh thƣờng cần di chuyển con chạy biến trở về phía nào? Tính Rx để thoả món điều kiện đó. c. Khi đèn sáng bỡnh thƣờng. Tính hiệu suất của mạch điện (coi điện năng làm sáng bóng đèn là có ích). Bài 4: (3 điểm) Cho sơ đồ mạch điện nhƣ hình vẽ. Hiệu điện thế giữa hai điểm A, B không đổi và U = 10V. Các điện trở R1 = 4Ω; R2 = 6Ω; bóng đèn Đ(6v- 3w); biến trở Rx; điện trở của vôn kế vô cùng lớn. 1. Bóng đèn Đ sáng bình thƣờng. Tính: a. Cƣờng độ dòng điện qua các điện trở. b. Điện trở Rx c. Tính chỉ số của vôn kế, cho biết cực dƣơng của vôn kế mắc vào điểm nào? R1 R2 M AB + o - o V v 2. Thay vôn kế bằng am pe kế có điện trở nhỏ không đáng kể thì thấy am pe kế chỉ 0,4A. Đ Rx v v N a. Tính giá tri Rx v v v v v 71 b. Độ sáng của bóng đèn thay đổi nhƣ thế nào? __________________________ Lƣu ý: Thí sinh thi môn Vật lý được sử dụng máy tính cầm tay. Phòng giáo dục và đào tạo phù ninh Hƣớng dẫn chấm thi chọn học sinh giỏi cấp huyện Môn : Vật lý lớp 9 năm học .................. Đáp án Bài 1: (3 điểm): a/ Gọi vận tốc của ca nô khi nƣớc đứng yên là Vc, của dòng nƣớc là Vn. Ta có các phƣơng trình: S = ( Vc + Vn ) t1 ( 0,5 đ ) S = ( Vc - Vn ) t2 ( 0,5 đ ) Giải các phƣơng trình: S t + t= … = 30 ( km/h ) ( 0,5 đ Vc = ( ) 2 1 ) 2 t t 1 2 Vn = S t − t= … = 6 ( km/h ) ( 0,5 đ ( ) 2 1 ) 2 t t 1 2 b/ Vận tốc trung bình của ca nô là: S S Vtb = += 2 S 1 2 t t + 1 2 ) += … = 28,8 (km/h) ( 1đ t t 1 2 Đáp án Bài 2: ( 2 điểm ) a. Tính nhiệt lƣợng cần cung cấp cho 2kg nƣớc đá từ - 10oC biến thành hơi là: Q= m.c1.10 + m.λ + m.c2.100 + m.L = 6156000 ( J ) (1 điểm) Trong đó c1 là nhiệt dung riêng của nƣớc đá , c2 là nhiệt dung riêng của nƣớc. b. Nhiệt lƣợng do dầu cung cấp là : Q‟ = HQ= 7695000 ( J ) ( 0,5 điểm) Lƣợng dầu cần dùng là m = qQ/= 0,175 ( kg) ( 0,25 điểm) Số lít dầu cần dùng là : V = Dm= 0,22 ( l ) ( 0,25 điểm) Đáp án Bài 3: (2,0 đ) - Điện trở của đèn: Rđ = U 2 2 dm 66( ) P= = Ω 0,25 6 dm A RX A B Đ R0 P 6A - Cƣờng độ dũng điện định mức của đèn: Iđm = 1( ) dm= = 0,25 U 6 dm R R+ 0.= 7,5 (Ω) - Khi Rx = 2Ω thỡ R = d x R R R 0,25 0 + U AB= x - Số chỉ Ampe kế: I = 1,2(A) R + Vỡ I > Iđ ⇒ đèn sáng hơn mức bỡnh thƣờng 72 + Pđ = I2. Rđ = 8,64(W) 0,25 R R - Muốn đèn sáng bỡnh thƣờng thỡ I phải giảm ⇒ R tăng ⇒ 0.tăng ⇒ Rx tăng x R R 0 + x ⇒ Phải di chuyển con chạy về phía đèn ( bờn phải ) . 0,25 - Khi đèn sáng bỡnh thƣờng: I = Iđm = 1A; R = UAB I= 9(Ω) R R 0. = R - Rđ = 3 ⇒ Rx = 6(Ω) 0,25 x R R 0 + x - Cụng suất toàn mạch: P = UI = 9. 1 = 9 (W) 0,25 Vậy hiệu suất của mạch: H = P 6 dm .100% .100% 66,7% = ≈0,25 P 9 Đáp án Bài 4: ( 3 điểm ) 1. a. Do điện trở vôn kế vô cùng lớn nên dòng qua vôn kế coi nhƣ không đáng kể. U I1 = R1 R2 10 += 4 6 += 1(A) p0,5 3 Vì đèn sáng bình thƣờng nên I2= Iđm= A U điểm) 2 2 = = (0,25 6 U; RĐ+ RX = = = 20Ω 6 b. RĐ= = = 12Ω dm U; Rx = 20 - 12 = 8Ω (0,25 điểm) 10 P dm 3 I 2 0,5 c. UAM= I1R1 = 1 . 4 = 4V; UAN= I2RĐ= 0,5 . 12 = 6V; UNM = UAN - UAM = 6 - 4 = 2V Cực dƣơng của vôn kế mắc vào điểm N. Vôn kế chỉ 2 V (0,25 điểm) 2. Thay vôn kế bằng am pe kế có điện trở nhỏ không đáng kể thì ta có sơ đồ sau: RAB = RAM + RMB . . R1 R2 A + M - B = R R 1 D + R R 2 x = + 6 R x 18 9 + R x N R R 3 = + 6 R R 1 D 2 + x 6 + R x + R x Đ Rx I++ 10(6 ) U AB R x = = AB R R AB 9(2 ) x 30(6 ) + R 10(6 ) x + R x UAM = I.RAM = 3(2 ) 9(2 ) = + R x + R x 10(6 ) + R x 6 R x 20 R x UMB = I.RMB = 3(2 ) . 9(2 ) = + + R x 6 R x + R x Cƣờng độ dòng điện qua R1 và R2 lần lƣợt là: I++ 10(6 ) + R 5(6 ) U AM x R x = = (1) 1 R 12(2 ) = + R 6(2 ) 1 20 R x 10 R x U MB x R x = = (2) I+ 2 R 18(2 ) = + R 9(2 ) 2 x R x Vì ampe kế chỉ IA = 0,4A ta có: I1 – I2 = ±0,4 73 387 ⎢⎢⎢⎢⎣⎡= − 5(6 ) R 1 = + R ±0,4 10 R x Từ (1) và (2) ta có: = 61 x 6(2 ) − x 522 + R 9(2 ) + R R loai x x x ( ) 1 11 Phòng Giáo dục và đào tạo phù ninh Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện lớp 9 Năm học 2011 - 2012 Môn : Vật lý Ngày thi: 25 tháng 11 năm 2011 Thời gian làm bài:150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1: (4 điểm ) Cùng một lúc, có hai ngƣời cùng khởi hành từ A để đi trên quãng đƣờng ABC (với AB = 2BC). Ngƣời thứ nhất đi trên quãng đƣờng AB với vận tốc 12km/h, quãng đƣờng BC với vận tốc 4km/h. Ngƣời thứ hai đi quãng đƣờng AB với vận tốc 4km/h, quãng đƣờng BC với vận tốc 12km/h. Ngƣời nọ đến trƣớc ngƣời kia 30 phút. Ai đến sớm hơn? Tìm chiều dài quãng đƣờng ABC. Câu 2: (3 điểm ) Ngƣời ta đổ một lƣợng nƣớc sôi vào một thùng chứa nƣớc ở nhiệt độ của phòng 250C thì thấy khi cân bằng nhiệt độ của nƣớc trong thùng là 700C. Nếu đổ lƣợng nƣớc sôi trên vào thùng này nhƣng ban đầu không chứa gì thì nhiệt độ của nƣớc khi cân bằng là bao nhiêu? Biết rằng lƣợng nƣớc sôi đổ vào thùng gấp 2 lần lƣợng nƣớc nguội. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trƣờng Câu 3 : (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi là U = 33V. Bốn bóng đèn nhƣ nhau và có ghi 6V-12W. Một biến trở có ghi 15Ω - 6A, điện trở R = 4Ω. a. Nếu di chuyển con chạy đến vị trí N, các bóng đèn sẽ sáng nhƣ thế nào? Tại sao? b. Muốn cho các bóng đèn sáng bình thƣờng phải di chuyển con chạy về phía nào? Tìm điện trở của biến trở khi đó. A M N Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 R B c. Đặt con chạy ở vị trí M có đƣợc không? Tại sao? Câu 4. (5 điểm ) Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế đặt vào mạch UAB = 7V không đổi. Các điện trở K R1 = 2Ω, R2 = 3Ω, đèn có điện trở R3 = 3Ω. RCD là biến trở con chạy. R3 Ampe kế, khóa K và dây nối có điện trở không đáng kể. _ N + X U a. K đóng, dịch chuyển con chạy trùng với C, đèn sáng bình A B thƣờng. Xác định số chỉ am pe kế, hiệu điện thế và công suất định mức của đèn. R1R2 b. K mở, di chuyển con chạy M đến vị trí sao cho RCM = 1Ω thì cƣờng độ dòng điện qua đèn là 0,5A. Tìm điện trở của biến trở RCD. c. Đóng khóa K, công suất tiêu thụ trên R2 là 0,75W. Xác định vị trí con chạy M và tính số chỉ ampe kế khi đó. AM C D 74 Câu 5: ( 4 điểm ) Hai gƣơng phẳng giống nhau AB và AC đƣợc đặt hợp với nhau một góc 600, mặt phản xạ hƣớng vào nhau sao cho tam giác ABC là tam giác đều. Một nguồn sáng điểm S di chuyển trên cạnh BC. Ta chỉ xét trong mặt phẳng hình vẽ. Gọi S1là ảnh của S qua AB, S2 là ảnh của S1 qua AC. a. Hãy nêu cách vẽ đƣờng đi của tia sáng phát ra từ S, phản xạ lần lƣợt trên AB, AC rồi đi về S. Chứng tỏ rằng độ dài đó bằng SS2; 60 b. Với vị trí nào của S trên BC để tổng đƣờng đi của tia sáng trong B C .S o A câu a là bé nhất? ...........hết.......... Họ và tên thí sinh:................................................... Số báo danh :................Phòng thi................. Chú ý: Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Phòng GD & ĐT Phù ninh Hƣớng dẫn chấm thi chọn học sinh giỏi cấp huyện năm học 2011 - 2012 Môn : vật lý Câu 1 : ( 4 điểm ) Thời gian ngƣời thứ nhất đi quãng đƣờng ABC là : 2BC+4BC= 12 AB+ BC= 12 5BC t1 = v v 1 2 1đ Thời gian ngƣời thứ hai đi quãng đƣờng ABC là : BC=12 2BC+ 12 7BC BC= 4 AB+ t2 = 2' 1' v v 1đ Ta thấy t2 > t1 nên ngƣời thứ nhất đến sớm ngƣời thứ hai là 30 phút = 0,5h 0,5đ Vậy ta có : 7.BC- 12 5BC= 0,5 ⇔BC = 3km ⇒AB = 2BC = 6km t2 - t1 = 12 1đ Ta đƣợc quãng đƣờng ABC dài 9km. 0,5đ Câu 2: ( 3 điểm ) Gọi khối lƣợng và nhiệt dung riêng của nƣớc trong phòng là m , c ; của thùng là m1 , c1 ( m , c , m1 , c1 > 0 ) 0,5đ Theo bài ra ta có khối lƣợng nƣớc sôi là 2m (kg) Khi đổ 1 lƣợng nƣớc sôi vào thùng nƣớc ta có : Qtỏa = Qthu 1đ ⇔2mc(t2 - tcb1) = m1c1( tcb1 - t1) + mc (tcb1 - t1) ⇔2mc (100 -70 ) = m1c1(70 -25 ) + mc (70 - 25 ) ⇔ 60mc = 45m1c1 + 45mc ⇔ 15mc = 45m1c1 ⇒mc = 3m1c1 ( *) Khi đổ 1 lƣợng nƣớc sôi vào thùng không chứa nƣớc thì ta có : Qtỏa = Qthu 1đ ⇔ 2mc(t2 - tcb2) = m1c1( tcb2 - t1) ⇔2mc (100 - tcb2) = m1c1( tcb2 - 25) Thay (*) vào ta đƣợc : ⇔2.3m1c1(100 - tcb2) = m1c1( tcb2 - 25) 75 ⇔ 600 - 6 tcb2 = tcb2 - 25 ⇒ tcb2≈89,30.Vậy nhiệt độ của nƣớc khi cân bằng là 89,30 0,5đ Câu 3 : ( 4điểm ) a. (1.5đ) 2 =1262=3 Ω Udm - Điện trở của đèn: Rd = P 0,25đ - Điện trở tƣơng đƣơng của đoạn mạch AB: 2 .2 R R RAB = Rb + ++R= Rb+Rđ + R = 15 + 3 + 4 = 22Ω d d 2 2 R R d d 0,5đ U= 2233= 1,5A - Cƣờng độ dòng điện qua mạch: I = AB R AB 0,25đ - Vì các bóng đèn giống nhau, nên cƣờng độ dòng điện qua bóng đèn : I12 = I34 = 2I=21,5= 0,75A 0,25đ - Cƣờng độ dòng điện định mức qua đèn : P= 612= 2A Ta thấy I12 < Iđm nên đèn sáng yếu. Iđm = U dm 0,25đ b. (1.5đ) - Đèn sáng bình thƣờng thì : I12 = I34 = 2A 0,5đ - Cƣờng độ dòng điện qua mạch: I ‟AB = I12 + I34 = 2 + 2 = 4A - Điện trở tƣơng đƣơng của đoạn mạch AB : U '= 433= 8,25Ω R‟AB = Rb + Rđ + R = AB I AB ⇒Rb = 8,25 - Rđ - R = 8,25 - 3 - 4 = 1,25Ω Vậy phải dịch chuyển con chạy về phía M 1đ c.(1đ) Khi đặt con chạy ở vị trí M thì RMN không tham gia vào mạch điện nên ta có: Cƣờng độ dòng điện qua mạch : U U= R R += 733 ≈4,71A I”AB = AB AB R d AB 0,5đ - Cƣờng độ dòng điện qua bóng đèn : I‟‟12 = I‟‟34 = 2'' I AB=2 4,71 ≈2,4A Ta thấy : I‟‟12 > Iđm : đèn quá sáng dễ bị hỏng ⇒Không nên đặt con chạy ở vị trí M 0,5đ Câu 4: ( 5 điểm ) a. ( 1,5đ) - Khi k đóng di chuyển con chạy trùng với C. Mạch điện gồm : ( R2// R3 ) nt R1 R2 R1 A B R3 0,25đ R R . 3.3 - Điện trở tƣơng đƣơng của mạch điện : Rtđ = ++ R1 = 3 3 ++ 2 = 3,5Ω 2 3 R R 2 3 0,25đ 76 U= 3,57= 2A - Cƣờng độ dòng điện chạy qua mạch chính : IAB = Rtd 0,25đ R R . - Hiệu điện thế hai đầu đèn : Uđ = I . += 2.1,5 = 3V ⇒Uđm = Uđ = 3V 2 3 R R 2 3 0,25đ 2 Ud= 332= 3W - Công suất định mức của đèn : P = R 3 0,25đ U= 33= 1A. - Số chỉ của Ampe kế : IA = I2 = 2 R 2 0,25đ b. (1,5đ) - Khi K mở mạch điện gồm : { 2 3 } 1 RCM nt R //(RMDntR ) ntR R2 R1 B A RCM M N X RMD R3 0,25đ Rtđ = RCM + ( ) ++ R1 = 1 + ( ) R R R . 3 .3+2 = 3 + + R 9 3 + R 3 2 MD MD MD 6 + R R R R + + 6 + R MD MD 3 2 MD 27 6 + R Rtđ = MD 6 + R MD 0,25đ U= ( ) 7 27 6 + R - Cƣờng độ dòng điện qua mạch chính : I = Rtd MD 6 + R MD - Hiệu điện thế hai đầu R2: U2 = I.( ) 3. 3= ( ) +.( ) += ( ) R R R . 21. 3 + R + R 7. 6 R 3 2 MD MD MD MD 27 6 + R 6 + R R R R + + 27 6 + R MD MD 3 2 MD MD 0,25đ 0,25đ - Cƣờng độ dòng điện qua đèn : U 2 =RMD 27 621 Iđ = R RMD += 0,5A ⇒ RMD = 2,5Ω 3 + 0,25đ Vậy RCD = RCM + RMD = 2,5 + 1 = 3,5Ω 0,25đ c. ( 2đ) - Khi K đóng mạch điện gồm : [{( ) } ] 2 3 1 RCM // RMD ntR // R ntR RCM R2 M R1 A B N RDM X R3 0,25đ 77 - Gọi RDM = xΩ( 0 ≤ x ≤ 3,5) ⇒RCM = 3,5 - x - Ta có điện trở RAM = ( ) 3,52 x − x x. 3,5 − x= 3,5 3,5 2 ( ). R R R += 3,5 21 − + + 3 10,5 31,5 x x RAN = AM 2 3 2 R R R + + − + + x x AM 2 3 2 2 − + + 3 10,5 31,5 x x+ 2 = 3,5 21 − + + 5 17,5 73,5 x x RAB = 3,5 21 2 2 − + + x x − + + x x 0,25đ 2 2 7.( 3,5 21) − + + x x ⇒I2 = 5 17,5 73,5 7.( 3,5 21) − + + x x. 3 ⇒ IAB =5 17,5 73,5 2 2 2 +x x − + + 3,5 10,5 − + + x x − + + x x 3 3,5 7.3.3,5 73,5 = 5 17,5 73,5 − x + x +=5 17,5 73,5 − x + x + (1) 2 2 0,25đ P= 3 0,75= 0,25= 0,5 A (2) Ta lại có : I2 = 2 R 2 0,25đ 73,5 − x + x += 0,5 A ⇒-5x2+ 17,5x + 73,5 = 147 Từ (1) và (2) ta có : 5 17,5 73,5 2 0,25đ ⇔ -5x2+ 17,5x - 73,5 = 0 ⇒ x = 1,75 Ω 0,25đ Vậy khi RCM = RDM = 1,75Ωhay con chạy M nằm ở trung điểm CD thì PR2 = 0,75W. 0,25đ I= 20,5= 0,25A. - Số chỉ của Ampe kế : IA = ICM = 22 0,25đ Câu 5 : (4 điểm ) - HS nêu đƣợc cách dựng cho 0.5điểm - Vẽ hình đúng cho 0,5 điểm a. ( 2đ) - S1là ảnh của S qua gƣơng AB ⇒ S1 đối xứng với S qua AB 0.5đ - S2là ảnh của S qua gƣơng AB ⇒ S2 đối xứng với S1 qua AC Ta nối S2 với S cắt AC tại J, nối J với S1 cắt AB tại I ⇒ SI, IJ, JS là ba đoạn của tia sáng cần dựng Tổng độ dài ba đoạn : SI + IJ + JS = S1I + IJ + JS = S1J + JS = S2J + JS = S2S ( Đối xứng trục ) 1đ Vậy SI + IJ + JS = SS2 ( đpcm) B S 1 S I J C ( 0.5đ) A H 78 b.( 2đ) Tìm vị trí của S trên BC để SS2 nhỏ nhất Ta có : S1AS = 2S1AB (1) 0.25đ S1AS2 = 2S1AC ( 2) Lấy (2) - (1) ta đƣợc: S1AS2 - S1AS = 2(S1AC - S1AB) ⇔SAS2 = 2SAB ⇔SAS2 = 1200 0.5đ Từ A kẻ đƣờng cao AH ( vuông góc S2S) Xét Δcân SAS2tại A có A = 1200⇒ASS2 = AS2S =300 SA. 3= SA.3 ⇒SS2 = 2SH = 2.2 0.75đ ⇒SS2 nhỏ nhất ⇒SA nhỏ nhất ⇒AS là đƣờng cao của Δđều ABC ⇔S là trung điểm của BC. 0.5đ Ghi chú : - Nếu đáp số nào thiếu hoặc sai đơn vị thì trừ một phần hai số điểm ứng với đáp số đó nhƣng toàn bài không trừ quá 0,5 điểm - Nếu thí sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa. Sở GD&ĐT Thành phố Hà Nội Phòng GD&ĐT huyện Phúc ThọĐề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 Môn thi: Vật lý Đề chính thứcCâu 1 (5điểm). Năm học:2008 – 2009 (Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề) Một cầu thang cuốn đƣa hành khách từ tầng I lên tầng II trong siêu thị. Cầu thang trên đƣa một hành khách đứng yên lên tầng II trong thời gian t1 = 1 phút. Nếu cầu thang không chuyển động thì ngƣời hành khách đó phải đi mất thời gian t2 = 1,5 phút. Hỏi nếu cầu thang chuyển động đồng thời ngƣời hành khách đi trên nó thì phải mất bao nhiêu lâu mới lên đƣợc tầng II? Câu 2 (5điểm). Một ấm điện bằng nhôm có khối lƣợng 0,5 kg chứa 2 kg nƣớc ở 250c. Muốn đun sôi lƣợng nƣớc đó trong 20 phút thì ấm điện phải có công suất là bao nhiêu? Biết cnƣớc = 4200J/kg K ; cnhôm = 880J/kg K và 15% nhiệt lƣợng toả ra môi trƣờng xung quanh. 79 Câu 3 (5điểm). Một biến trở con chạy có điện trở nhất 40Ω . Dây điện trở của biến trở là một dây hợp kim nicrôm có tiết diện 0,5 mm2và đƣợc cuốn đều xung quanh một lõi sứ có đƣờng kính 2 cm. a) Tính số vòng dây của biến trở? b) Biết cƣờng độ dòng điện lớn nhất mà dây này có thể chịu đựng đƣợc 1,5A. Hỏi có thể đặt hai đầu dây cố định của biến trở một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để biến trở không bị hỏng? Câu 4 (5điểm). Một ngƣời quan sát ảnh của chính mình trong một gƣơng phẳng AB treo trên tƣờng thẳng đứng. Mắt ngƣời cách chân 150cm và gƣơng có chiều cao 0,5m. a) Hỏi chiều cao lớn nhất trên thân mình mà ngƣời quan sát có thể thấy đƣợc trong gƣơng? b) Nếu ngƣời ấy đứng xa ra gƣơng hơn thì có thể quan sát đƣợc một khoảng lớn hơn trên thân mình không? Vì sao? c) Mắt ngƣời cách mặt đất 150cm. Hỏi phải đặt mép gƣơng cách mặt đất nhiều nhất là bao nhiêu để có thể nhìn thấy chân mình? ......Hết...... Hƣớng dẫn chấm Câu 1(5 điểm). - Gọi v1 là vận tốc chuyển động của cầu thang, v2 vận tốc của ngƣời đi bộ khi cầu thang đứng yên. (0,5đ) - Thiết lập đƣợc công thức tính chiều dài cầu thang khi ngƣời đứng yên, cầu thang chuyển động: s = v1t1 →v1 = s t(1) (0,75đ) 1 - Thiết lập đƣợc công thức tính chiều dài cầu thang khi cầu thang đứng yên, ngƣời đi trên mặt cầu thang: s = v2t2 →v2 = s t(2) (0,75đ) 2 - Thiết lập đƣợc công thức tính chiều dài cầu thang khi ngƣời và cầu thang đồng thời chuyển động: s = (v1 + v2 )t→v1 + v2 = st(3) (1,0đ) t t. - Thay (1) và (2) vào (3) →t = 1 2 t t + (1,5đ) 1 2 80 """