UBND THỊ XÃ CHÍ LINH PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2012-2013 Môn Vật lý 9 (Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề)

R4

U R1 R2

A R3 R5 K

R2 R1 C

A B R5 R3 R4

D

ĐỀ BÀI Câu 1(1,5điểm) : Dùng lực kế đo trọng lượng của một vật khi nhúng chìm trong dầu thấy lực kế chỉ 5N, khi nhúng chìm trong nước thấy lực kế chỉ 4N. Tính trọng lượng riêng của vật biết trọng lượng riêng của nước là 104N/m3; của dầu là 8.103N/m3. Câu 2(2điểm) : Cho mạch điện như hình vẽ. R1=4  ; R2=15  ; R3=10  ; R4=7,5  ; R5=30  . Điện trở của dây nối, khóa K và am pe kế không đáng kể. Hiệu điện thế U được giữ không đổi. Khi đóng khóa K am pe kế chỉ 1A. Hãy xác định số chỉ của am pe kế khi K mở? Câu 3(2,5điểm): Cho mạch điện như hình vẽ : R1=2  ; R2=4  ; R4=6  ; R5=4  ; R3 là một biến trở. Hiệu điện thế giữa hai điểm AB được giữ không đổi bằng 32V. a. Xác định giá trị của R3 để cường độ dòng điện qua R5 là 0A. b. Xác định giá trị của R3 để cường độ dòng điện qua R5 là 0,5A. Câu 4(2điểm) : Trên một giá quang học người ta đặt một cây nến đang cháy và một màn hứng ảnh cách nhau 54 cm. Giữa ngọn nến và màn hứng ảnh đặt một thấu kính hội tụ có tiêu cự f=12cm. Di chuyển thấu kính người ta thấy có 2 vị trí ngọn nến cho ảnh rõ nét trên màn hứng ảnh. Tìm các vị trí đó. Câu 5(2điểm) : Một nhiệt lượng kế ban đầu không chứa gì có nhiệt độ to. Đổ vào nhiệt lượng kế một khối lượng nước nóng m thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 6oC, đổ tiếp thêm một lượng nước m như trước thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 4oC nữa. Hỏi nếu đổ thêm một khối lượng nước m như trên nữa thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm bao nhiêu độ nữa?

-------------------------- Hết ---------------------------

Họ và tên thí sinh : ………………………………… Số báo danh :……………. Chữ ký giám thị 1 :……………………. Chữ ký giám thị 2 :……………………

Đáp án – biểu điểm chấm môn Vật lý

Néi dung §iÓm C©u

C©u 1 (1,5®)

0.25 0.25 0.5 0.5

4

2

R

6 

23

 3 10.15  15 10

   RntR 1 RR 3 2  R R 3

2

R // // Gäi Träng l­îng cña vËt khi ë ngoµi kh«ng khÝ lµ P Träng l­îng cña vËt khi nhóng trong dÇu lµ P1. Lùc ®Èy cña dÇu lªn vËt lµ F1. Träng l­îng cña vËt khi nhóng trong n­íc lµ P2. Lùc ®Èy cña n­íc lªn vËt lµ F2. Ta cã : P1=P-F1= 5 P=F1+5 (1) P2=P-F2=4 P=F2+4 (2) Tõ 1 vµ 2 cã : F1+5=F2+4 hay d1V+5=d2V+4 VËy thÓ tÝch cña vËt V=1/(d2-d1)= 1/(10000-8000)=1/2000 m3. Träng l­îng cña vËt P=8000/2000 +5=9N Träng l­îng riªng cña vËt lµ d=P/V= 9.2000=18000N/m3.  ntR K ®ãng: R 5

123

23

1



3

I

3

I

 31.3

A

R  R  64 10 R 1

1

5

123

30 10  31

I I 

5 I

1

5

 R 1 //

2

 R 5 R I I 4  A

135

   ntRR ntR 5 3 RR R ) (  3 5 1   R R R 1 5

3

tm

135

2

4

I

C©u (2®) R   40  11 U=IR4+I5R5=4.7,5+1.30=60V ntR K më : 4 40.4 44 Cã : 5, R  R  R  R   15  5,7   40 11 187 11

U R

60.11 187, 5

tm

 U IR

3,52.

12,8

V

1

135

I

A

0,32

A

40 11 12,8  10 30

R 3

R 5

=3,52A

U 1  Tóm tắt R1=2  R2=4  R4=6  R5=4  U=32V a. I5=0A; R3=? b. I5=0,5A; R3=? Bài giải a. I5=0 khi I1=I2; I3=I4 và U1=U3; U2=U4 hay I1R1=I3R3; I2R2=I4R4 Từ các phương trình trên ta có :

C©u 3 (2,5đ)

0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0,25



 ) (3

R 3

6.2 4

R 1 R 2

R 3 R 4

RR 1 4 R 2

I2

I1

R2 R1

I4

I3

A B C I5 R5 R3 R4

D

3

(3,2

)

b. TH1:Dòng điện có chiều từ C đến D. Ta có I2R2=I5R5+I4R4 4I2=0,5.4+6I4 I2=0,5+1,5I4 (1) Tại nút C ta có : I1-I2=0,5A thay 1 vào có : I1=1,5I4+1 (2) Mặt khác : I1R1+I2R2=32V thay 1 và 2 vào ta có: (1,5I4+1).2+(1,5I4+0,5).4=32 3I4+2+6I4+2=32 9I4=36 I4=4A Ta có U3=U-I4R4=32-4.6=8(V) Tại nút D ta có : I3=I4-I5=4-0,5=3,5 (A)

R 3

U I

8 5,3

3

32

1

0, 5

0,5

giá trị R3 lúc này là :

U 1 2

 4

U U 1  2

 TH2: Dòng điện có chiều từ D đến C. Phương trình dòng điện tại C: U I2 = I1+ I5 hay 2 4

I

(

A )

4

23 6

3

Giải ra ta được U1 =11V => U3 =U1 –U5 = 9V. U4 = 32- 9 = 23 V

  2,1

R 3

54 26

U I

3

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

Phương trình dòng điện tại C: I3 =I4 +I5 I3 = 23/6+ 0,5 = 26/6A 9 26 6

B I C©u 4 (2đ) F A’ O F’ A

B’

'

'

h  ' h

OA ' OA

AB ' BA

(1) 0,25 0,25 Tóm tắt f=12cm d1=? d2=? Bài giải Ảnh hứng được trên màn nên là ảnh thật. Sự tạo ảnh được thể hiện như hình vẽ : Trong đó AB là ngọn nến; A’B’ là ảnh. Ta có  OAB  OA’B’ d d

'

'

h  ' h

d

f

OF ' FA Từ 1 và 2 ta có

'

(2) Ta có  FOI OI ' BA  FA’B’ (có OI=AB) f 

 dd

df

' fd

'

'

d d

d

f 

f

'

'  d

(3)

) d d   54 cm (54 Thay vào 3 ta có phương

C©u 5 (2®)



t

o86,2

C

20 7

Theo bài ra ta có  d trình : d2-54d+648=0 Giải phương trình ta được 2 nghiệm d1=18cm; d2=36cm Hai nghiệm trên đều thỏa mãn điều kiện 0

Ghi chú : Trong tất cả các bài trên học sinh làm cách khác, nếu đúng vẫn cho đủ điểm

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0.25 0.25 0.25 0.5 0.5 0.25 VËy nhiÖt ®é cña nhiÖt l­îng kÕ t¨ng thªm 2,86oC.

PHÒNG GD&ĐT THANH CHƯƠNG

ĐỀ CHÍNH THỨC ( Đề gồm 1 trang)

ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN: VẬT LÍ 9 Năm học 2012 -2013

(Thời gian làm bài 120 phút không kể thời gian giao đề)

km. Tính vận tốc của xe

Câu 1: Trên một đường thẳng, có 3 xe xuất phát từ A đến B. Xe thứ nhất chuyển = 12 km/h, xe thứ hai xuất phát muộn hơn xe thứ nhất 20 phút động với vận tốc V1 với vận tốc V2 = 15 km/h. Xe thứ ba xuất phát muộn hơn xe thứ hai 20 phút lần lượt gặp hai xe kia tại các vị trí cách nhau một khoảng ∆S = 10 3

thứ 3. Câu 2: Một bình thông nhau có hai nhánh chứa dầu có trọng lượng riêng d = 8000 N/m3. Nhánh thứ nhất được đậy bằng Píttông có khối lượng m1 = 3 kg, nhánh thứ hai được đậy bằng Píttông có khối lượng m2 = 4 kg. Khi đặt một vật nặng có khối lượng m3 = 6 kg lên Píttông thứ nhất thì Píttông thứ nhất thấp hơn Píttông thứ hai một đoạn h1 = 40cm. Khi đặt một vật nặng có khối lượng m3 lên Píttông thứ hai thì Píttông thứ nhất cao hơn Píttông thứ hai một đoạn h2 = 30cm. Nếu không đặt vật nặng lên các Píttông thì Píttông nào thấp hơn, thấp hơn một đoạn bao nhiêu? Câu 3: Có hai bình cách nhiệt giống nhau. Bình 1 đựng nước đá ở nhiệt độ t1 = -300C, bình 2 chứa nước ở nhiệt độ t0 có cùng chiều cao với cột nước đá là 20cm và bằng một nửa chiều cao của mỗi bình. Người ta đổ hết nước từ bình hai sang bình một thì thấy khi có cân bằng nhiệt mực nước hạ xuống 0,5cm. Tính t0. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4,2J/g.K, của nước đá là 2,1J/g.k, nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 340J/g. Khối lượng riêng của nước là 1g/cm3 của nước đá là 0,9g/cm3. Câu 4: Có n bóng đèn loại 6V-12W được mắc nối tiếp thành một mạch kín trên các cạnh của một đa giác n cạnh. Gọi các đỉnh của đa giác lần lượt là A1,A2, …, Am. Đặt một hiệu điện thế không đổi mắc nối tiếp với điện trở R0 = 4Ω vào hai đỉnh Am và A1 hoặc Am và A3 của vòng đèn thì thấy trong cả hai trường hợp công suất tiêu thụ của vòng đèn là như nhau nhưng độ sáng các đèn trong hai trường hợp khác nhau. Tính số bóng đèn đã sử dụng. Câu 5: Dây tóc của bóng đèn thứ nhất có công suất P1 = 60W, hoạt động ở hiệu điện thế U1 = 110V, có chiều dài L1 = 800mm và đường kính d1 = 0,08 mm. Tìm chiều dài và đường kính của dây tóc bóng đèn thứ hai có công suất P2 = 15W, hoạt động ở hiệu điện thế U2 = 220V. Coi nhiệt lượng tỏa ra môi trường tỷ lệ với diện tích tiếp xúc của dây tóc với môi trường, nhiệt độ của hai dây tóc khi hoạt động là như nhau và không đổi, bỏ qua sự truyền nhiệt do tiếp xúc ở hai đầu dây tóc.

---------------------------------- Hết ------------------------------- Họ và tên thí sinh:…………………………………. Số báo danh: ……….

PHÒNG GD & ĐT THANH CHƯƠNG HD CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN VÒNG 2

Môn thi: VẬT LÍ 9 - NĂM HỌC: 2012 – 2013

ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM

Nội dung

Gọi vận tốc người thứ 3 là V3 ( V3 > V2) Khi người thứ 3 bắt đầu xuất phát thì người thứ nhất cách A là:

Câu 1 2đ

=

=

km 8

S 1

v 1

2 3

Khi người thứ 3 bắt đầu xuất phát thì người thứ hai cách A là:

S

=

=

km 5

v 2

2

1 3

Quãng đường người thứ 3 đi được đến khi gặp người thứ nhất là:

S

=

3

8 v 3 - 12

v 3

Quãng đường người thứ 3 đi được đến khi gặp người thứ hai là:

S

=

4

5 v 3 - 15

v 3

Ta xét các trường hợp sau: *TH1: Người 3 gặp người 1 trước.

=>

-

=

Ta có: S4 – S3 = ∆S

5 v 3 - 15

8 v 3 - 12

10 3

v 3

v 3

2 – 450 V3 + 1800 = 0

 15V3(V3 -12) – 24V3( V3-15) = 10(V3 – 12)(v3 – 15)  19V3 Giải trường hợp này ra ta có V3 ≈ 5,1 ( loại ) hoặc V3 ≈ 18,6 km/h *TH 2: Người 3 gặp người 2 trước.

=>

=

-

Ta có S3 – S4 = ∆S

 V3

2 – 90V3 + 1800 = 0

8 v 3 - 12

10 3

v 3

5 v 3 v - 15 3 Giải trường hợp này ra ta có V3 = 30 km/h hoặc V3 = 60 km/h km h /

60

30

km h /

Vậy vận tốc của người thứ 3 có thể đạt các giá trị:

Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5

18, 6

km h /

é = v 3 ê ê = v 3 ê ê »ë v 3

10(

)

2 1đ

+

=

(1)

h d 1

+ m m 1 3 S 1

2

0,5

Gọi tiết diện của nhánh thứ nhất và nhánh thứ hai lần lượt là S1 và S2 Khi đặt m3 lên pittong thứ nhất: Xét áp suất tại hai điểm ở hai nhánh trên cùng mặt phẳng nằm ngang, bên nhánh thứ nhất ở sát dưới pittong, ta có: m 10 2 S Khi đặt m3 lên pittong thứ hai: Xét áp suất tại hai điểm ở hai nhánh trên cùng mặt phẳng nằm ngang, bên nhánh thứ hai ở sát dưới pittong, ta có:

10(

)

=

+

(2)

h d 2

+ m m 2 3 S

2

10 m 1 S 1

=

;

S

=

Từ (1) và (2) thay các giá trị vào, giải ra ta được:

S 1

2

1 40

3 160 Áp suất do Pitong tác dụng lên chất lỏng ở nhánh thứ nhất là:

=

=

1600

Pa

P 1

m 10 1 S 1

Áp suất do Pitong tác dụng lên chất lỏng ở nhánh thứ nhất là:

=

=

1600

Pa

P 2

m 10 2 S

2

0,5 0,5 0,5

3 2đ

Do áp suất của các Pitong tác dụng lên chất lỏng như nhau, nên các Pitong ở cùng một độ cao. Khi cân bằng nhiệt độ cao của nước bị giảm xuống, chứng tỏ đã có nước đá chuyển thành nước. Gọi khối lượng nước đá đã tan là mt với thể tích khi ở trạng thái đá là V1 khi ở trạng thái nước là V2 , h1 là độ cao của cột nước đá đã bị nóng chảy.

 V1Dđ = V2Dn => h1SDđ = (h1 – 0,5) SDn => h1 = 5cm.

khối lượng nước đá bị nóng chảy, nhiệt độ cân bằng là 00 C.

Vậy đã có 1 4

mđ. λ = mnCn ( t0 – 0 ) ( 1 )

Ta có phương trình cân bằng nhiệt: mđ.Cđ.( 0 – 30 ) + 1 4 Mặt khác ta có thể tích của nước và đá ban đầu như nhau bằng một nửa thể

=

=

=>

0,9

tích mỗi bình, ta có :

( 2 )

m d

m n

m d D d

0,25 0,5 0,5 0,25 0,5

m n D n Thay ( 2 ) vào ( 1 ) ta được : 2,1 . 30. 0,9 mn + 0,25. 340. 0,9 mn = 4,2 mn t0 => t0 = 31,7 0C.

2

R

=

=

Điện trở của mỗi bóng đèn là :

= W 3

U P

36 12

4 2đ

+ Khi nguồn điện được mắc vào các đỉnh An và A1 thì vòng đèn gồm hai nhánh song song: Nhánh 1 có 1 bóng đèn, nhánh 2 gồm n - 1 bóng đèn mắc nối tiếp.

R n (

1)

R

(

n

R

=

=

Điện trở của toàn bộ vòng đèn là:

R 1

- nR

- 1) n

Công suất của vòng đèn là:

P 1

R 1

U + R R 1

0

æ ç = ç è

2 ö ÷ ÷ ø

+ Khi nguồn điện được mắc vào các đỉnh Am và A3 thì vòng đèn gồm hai nhánh song song: Nhánh 1 có 3 bóng mắc nối tiếp, nhánh 2 gồm m - 3 bóng mắc nối tiếp.

3 (

R n

3)

R

3(

n

3)

R

=

=

Điện trở của toàn bộ vòng đèn là:

R 2

0,5

- nR

- n

Công suất của vòng đèn là:

P 2

R 2

U + R R 0 2

æ ç = ç è

2 ö ÷ ÷ ø

=>

=

Ta có P1 = P2

=> R1( R0 + R2)2 = R2(R0 + R1)2

R 2

R 1

U + R R 0 2

U + R R 0 1

æ ç ç è

2 ö ÷ ÷ ø

2 ö ÷ ÷ ø

2 – R1R2 ) = 0

æ ç ç è => ( R1 – R2 ) (R0 2. Do các đèn có độ sáng khác nhau nên R1 ≠ R2 và R1R2 = R0

9

2

n

1

3(

3)

3(

n

-

n

-

3)

2

=>

R .

=>

=

=

= R R 0

- n n

- n

1)( 2 n

R 0 2 R

16 9

é = n ê => ê =ê n ë

9 11

Vậy số bóng cần phải dùng trong mạch điện kể trên là n = 9 bóng.

=

=

r

Điện trở của bóng đèn 1 là:

R 1

2

=

=

r

Điện trở của bóng đèn 2 là:

R 2

5 2đ

l 1 S 1 l 2 S

2 U 1 P 1 U 2 P 2

2

2

r

l 1 S

U 1 P 1

1

1

2

=

=>

=

=>

=

=

(1)

2

R R

1 1 6

l S 1 l S 2

P 2 P 4 1

2

1

r

2

U 2 P 2

æ ç ç è æ ç ç è

ö ÷ ÷ ø ö ÷ ÷ ø

æ ç ç è æ ç ç è

ö ÷ ÷ ø ö ÷ ÷ ø

l 2 S Nhiệt lượng mà dòng điện cung cấp cho dây tóc khi đang hoạt động nhằm mục đích bù lại phần mất mát ra môi trường. Gọi nhiệt lượng của dây tóc tỏa ra môi trường trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích là K. Ta có Với bóng đèn thứ nhất: P1t = Sxq1K.t Với bóng đèn thứ nhất: P2t = Sxq2K.t S

xq

2

2

=>

=

=>

=

(2)

S

1 4

P 2 P 1

xq 1

l d 2 l d 1 1

=>

=

=>

d

=

=

0,02

mm

Từ (1) và (2)

Và l2 = l1 = 800mm

0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,75

2

1 64

1 = => 4

d 1 4

d 2 d 1

3 æ ö d ÷ ç 2 ÷ ç d ø è 1

Nếu học sinh giải theo các cách khác đúng vấn cho điểm tối đa

SỞ GIÁO DỤC VÀ

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011 -

ĐÀO TẠO

2012

THÁI BÌNH

Môn thi: VẬT LÍ

ĐỀ CHÍNH THỨC

Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

(Đề thi gồm 02 trang)

Bài 1. (4 điểm)

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của

TKHT (L) có tiêu cự f, điểm A trên trục chính AO

b B

= d, cho ảnh A1B1 ngược chiều với vật AB, biết A1O = d’, ảnh cao gấp 4 lần vật và ảnh cách vật

A O

một khoảng AA1 = 75cm.

(L)

1. Vẽ hình. Xác định tính chất của ảnh. Tính d, d’,

f.

2. Đặt thêm một gương phẳng (G) vuông góc với

trục chính của thấu kính và mặt phản xạ quay về

phía thấu kính (như hình), khoảng cách từ gương

tới thấu kính là b = 54cm, xác định vị trí, tính chất

ảnh cuối cùng của AB qua hệ và vẽ hình.

3. Tìm giá trị của b để ảnh cuối cùng của AB qua hệ có chiều cao không thay đổi khi ta

cho vật sáng AB tịnh tiến theo phương song song với trục chính của thấu kính và vẽ

hình.

4. Tìm giá trị của b để ảnh cuối cùng của AB qua hệ ở đúng vị trí của vật và vẽ hình.

G Hình bài 1

Bài 2. (4 điểm)

Một bình nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 = 250gam bên trong bình chứa

nước có khối lượng m2 = 500gam, nhiệt độ của nước và bình là t1 = 270C.

1

1. Đổ thêm vào bình khối lượng nước (m) ở nhiệt độ t3 = 50C. Sau khi cân bằng nhiệt thì

nhiệt độ chung là t2 = 90C. Tìm m.

2. Sau khi đã đổ thêm (m) ta bỏ vào bình một cục nước đá có khối lượng M ở nhiệt độ - 100C. Sau khi cân bằng nhiệt ta thấy cục nước đá không tan hết, lấy phần chưa tan

mang ra cân thì được 200gam. Tính M.

3. Để đun sôi toàn bộ nước trong bình ở câu 2 người ta dùng một dây may so và đun ở

điện áp 220V. Tính tổng số điện tiêu thụ, biết hiệu suất của quá trình đun trên là 80%

(Biết giữa bình nhôm và môi trường ngoài cách nhiệt hoàn toàn, nhiệt dung riêng của nước

là 4200J/kgK, của nước đá là 2100J/kgK, của nhôm là 880J/kgK, nhiệt nóng chảy của

nước đá là  =34.104J/kgK)

Bài 3. (4 điểm)

1. (2 điểm) Một chất điểm chuyển động trên đường thẳng. Nửa đầu quãng đường chất

điểm chuyển động với vận tốc v1 = 15km/h. Trong nửa quãng đường còn lại thì nửa

thời gian đầu chất điểm chuyển động với v2 = 8km/h và nửa thời gian còn lại chất điểm

chuyển động với vận tốc v3 = 12km/h. Tìm vận tốc trung bình trên toàn bộ đường đi

của chất điểm.

2. (2 điểm) Một ca nô mở máy đi xuôi dòng từ A đến B hết 40 phút còn khi đi ngược

dòng từ B đến A hết 1 giờ 20 phút. Hỏi nếu ca nô tắt máy, nó trôi từ A đến B hết bao

A B

nhiêu thời gian? Coi ca nô chuyển động thẳng đều.

R1

Bài 4. (4 điểm)

V

M

Cho mạch điện như trên hình. UAB = 9V và duy trì

C

R2

ổn định, R1 = R2 = 1, MN là một biến trở có điện trở

N

A

toàn phần RMN = 10. Vôn kế có điện trở lớn vô cùng,

ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể.

1. Khi C ở chính giữa MN tìm số chỉ của vôn kế và ampe

kế.

2. Tìm vị trí của C để công suất tiêu thụ trên toàn biến trở

là lớn nhất. Tính công suất đó.

Hình bài 4

2

Bài 5. (4 điểm)

Điện năng được tải từ máy phát điện đến nơi tiêu thụ. Tổng điện trở của đường dây

tải điện đến nơi tiêu thụ là r = 4. Đầu đường dây tải điện đặt một máy tăng thế có hệ số

biến đổi là 0,05. Cuối đường dây đặt một máy hạ thế có hệ số biến đổi là 10. Hiệu suất

của máy hạ thế là 88%. Nơi tiêu thụ là một khu công nghiệp sử dụng 88 bóng đèn loại

220V - 60W mắc song song và các đèn đều sáng bình thường. Bỏ qua điện trở của dây

dẫn từ máy hạ thế đến khu công nghiệp.

1. Tại sao khi truyền tải điện phải dùng máy tăng thế ở đầu đường dây truyền tải và máy

hạ thế ở cuối đường dây truyền tải?

2. Tính hiệu điện thế ở hai đầu đường dây ra và hai đầu đường dây vào của máy hạ thế.

3. Tính hiệu điện thế ở hai đầu đường dây ra và hai đầu đường dây vào của máy tăng thế.

4. Nếu khu công nghiệp dùng 112 bóng đèn gồm các loại: 40W, 60W, 150W có cùng

hiệu điện thế định mức là 220V mà các đèn vẫn sáng bình thường thì cần mỗi loại bao

nhiêu bóng? (coi công suất tiêu thụ không thay đổi).

-------- HẾT --------

3

Họ và tên thí sinh:.......................................................................... Số báo danh:...............

4

PHềNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐỀ KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP 9 LẦN 2

TRƯờNG THCS Ỷ LA

Năm học 2011 - 2012

Môn : VẬT Lí Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)

Câu 1 (4,0 điểm). Một người đi bộ và một vận động viên đi xe đạp cùng khởi hành ở một địa điểm, và đi cùng chièu trên một đường trũn chu vi C = 1800m. vận tốc của người đi xe đạp là v1= 22,5 km/h, của người đi bộ là v2 = 4,5 km/h. Hỏi khi người đi bộ đi được một vũng thỡ gặp người đi xe đạp mấy lần. Tính thời gian và địa điểm gặp nhau? Bài 2. (4 điểm) Người ta đổ một lượng nước sôi vào một thùng đã chưa nước ở nhiệt độ của phòng 250C thì thấy khi cân bằng. Nhiệt độ của nước trong thùng là 700C. Nếu chỉ đổ lượng nước sôi trên vào thùng này nhưng ban đầu không chứa gì thì nhiệt độ của nước khi cân bằng là bao nhiêu? Biết rằng lượng nước sôi gấp 2 lân lượng nước nguội.

Câu 3 (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ: Biết UAB = 16 V, RA  0, RV rất lớn. Khi Rx = 9  thì vôn kế chỉ 10V và công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là 32W. a) Tính các điện trở R1 và R2. b) Khi điện trở của biến trở Rx giảm thì hiệu thế giữa hai đầu biến trở tăng hay giảm? Giải thích.

A R1 B A V R2 R X

Đ2

Đ1

A

K

B

Câu 4: (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ 2, trong đó Đ1 và Đ4 là 2 bóng đèn loại 6V - 9W; Đ2 và Đ3 là 2 bóng đèn loại 6V - 4W. Hiệu điện thế giữa 2 điểmA, B là U = 12V. a) Tính công suất tiêu thụ của mỗi đèn và cho biết chúng sáng C như thế nào, trong hai trường hợp là : K mở và K đóng. b) Khi đóng khóa K, dòng điện qua khóa K có độ lớn bao nhiêuvà có chiều như thế nào?

Đ3

D

Đ4

Bài 5. (4 điểm) Hai quả cầu giống nhau được nối với nhau bằng 1 sợi dây nhẹ không dãn vắt qua một ròng rọc cố định, Một quả nhúng trong nước (hình vẽ). Tìm vận tốc chuyển động cuả các quả cầu. Biết rằng khi thả riêng một quả cầu vào bình nước thì quả cầu chuyển động với vận tốc v0. Lực cản của nước tỉ lệ thuận với vận tốc của quả cầu. Cho khối lượng riêng của nước và chất làm quả cầu là D0 và D.

---------------------------Hết------------------------------ Họ và tên thí sinh...........................................................Số báo danh...........................

TRƯờNG THCS ỷ la

Đáp án chấm

yêu cầu nội dung

biểu điểm 2,0 điểm

Câu 1 Thời gian để người đi bộ đi hết một vũng là: t = 1,8 :4,5 = 0,4 h Coi người đi bộ là đứng yên so với người đi xe đạp. Vận tốc của người đi xe đạp so với người đi bộ là: V = v1 – v2 = 22,5 – 4,5 = 18 km/h. Quóng đường của người đi xe đạp so với người đi bộ là:

S = Vt = 0,4. 18 = 7,2 km.

= 7,2/1,8 = 4 (vũng)

n =

Số vũng người đi xe đạp đi được so với người đi bộ là: S C

Vậy người đi xe đạp gặp người đi bộ 4 lần. Khi đi hết 1 vũng so với người đi bộ thỡ người đi xe đạp gặp người đi bộ 1 lần ở cuối đoạn đường. Thời gian người đi xe đạp đi hết một vũng so với người đi bộ là:

0.25

= 1,8/18 = 0,1 h.

t’ =

C V

1,5 điểm

Lần gặp thứ nhất sau khi xuất phát một thời gian là 0,1h cách vị trí đầu tiên là 0,1.4,5 = 0,45 km Lần gặp thứ hai sau khi xuất phát một thời gian là 0,2h cách vị trí đầu tiên là 0,2.4,5 =0, 9 km Lần gặp thứ ba sau khi xuất phát một thời gian là 0,3h cách vị trí đầu tiên là 0,3.4,5 = 1,35 km Lần gặp thứ tư sau khi xuất phát một thời gian là 0,4h cách vị trí đầu tiên là 0,4.4,5 = 1,8 km Các khoảng cách trên được tính theo hướng chuyển động của hai người. Câu 2 Theo PT cân bằng nhiệt, ta có: Q3 = QH2O+ Qt =>2C.m (100 – 70) = C.m (70 – 25) + C2m2(70 – 25)

=>C2m2. 45 = 2Cm .30 – Cm.45.=> C2m2 =

Cm 3

*

tQ  C2m2 (t – tt)

,

sQ  2Cm (ts – t)

- Nên chỉ đổ nước sôi vào thùng nhưng trong thùng không có nước nguội thì: + Nhiệt lượng mà thùng nhận được khi đó là: + Nhiệt lượng nước tỏa ra là: - Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: m2C2( t-25) = 2Cm(100 – t) (2)

Từ (1) và (2), suy ra:

Cm (t – 25) = 2Cm (100 – t) 3

tQ  C2m2 (t – tt)

,

- Nên chỉ đổ nước sôi vào thùng nhưng trong thùng không có nước nguội thì: + Nhiệt lượng mà thùng nhận được khi đó là: * + Nhiệt lượng nước tỏa ra là: sQ  2Cm (ts – t) - Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: m2C2( t-25) = 2Cm(100 – t) (2) Từ (1) và (2), suy ra:

Cm (t – 25) = 2.Cm (100 – t) 3

Giải phương trình (3) tìm được t=89,30C Câu 3

3 điểm

- Mạch điện gồm ( R2 nt Rx) // R1

x

a, Ux = U1- U2 = 16 - 10 = 6V => IX=

  (A) = I2

6 9

2 3

U R x

2

  15( )

R2 =

U I

2

10 2 3

P = U.I => I =

 (A)

= 2 (A) => I1= I - I2 = 2 -

2 3

4 3

P U

32 16

0,25 0,25

  ) 12(

R1 =

U I 1

16 4 3

b, Khi Rx giảm --> R2x giảm --> I2x tăng --> U2 = (I2R2) tăng. Do đó Ux = (U - U2) giảm. Vậy khi Rx giảm thì Ux giảm.

Câu 4: a) R1 = R4 = 62:9 = 4  ; R2 = R3 = 62:4 = 9 

(0,5đ)

*Khi K mở: R12 = R34= 4+9 = 13   I12 = I34 =

12 A 13

( 0,5đ)

P1 = P4 =

12 .4 3,4W < 9W  Đ1 và Đ4 tối hơn mức bình thường 13

 P2 = P3 =

12 .9  7,6W > 4W  Đ2 và Đ3 sáng hơn mức bình thường 13

(0,5đ)

(0,5đ) * Khi K đóng:R13 = R24  U13 = U24 = 12:2 = 6 V = UĐM Nên các đèn đều sáng bình thường.

(0,5đ)

I2 = I3 =

b) Khi K đóng: I1 = I4 = 6: 4=

3 A; 2

Vì I1> I2 nên tại C, I1 = I2 + IK  IK = I1 -I2 =

6 9 3 - 2

5 A 6

§1

§2

(0,5đ)

I2

C

A

B

IK

2  A 3 2 = 3 Vậy dòng điện đi từ CD qua khóa K như hình vẽ I1

§3

D

§4

- Gọi trọng lượng của mỗi quả cầu là P, Lực đẩy Acsimet lên mỗi quả cầu là FA. Khi nối hai quả cầu như hình vẽ, quả cầu trong nước chuyển động từ dưới lên trên nên: P + FC1= T + FA (Với FC1 là lực cản của nước, T là lực căng dây) => FC1= FA (do P = T), suy ra FC1= V.10D0 - Khi thả riêng một quả cầu trong nước, do quả cầu chuyển động từ trên xuống nên: P = FA + FC2 => FC2= P - FA => FC2 = V.10 (D - D0).

T

FA

P

FC1

P

.10.

  v

v . 0

V

V .10(

)

D 0  D D 0

D 0  D D 0

D 0  D D 0

- Do lực cản của nước tỉ lệ thuận với vận tốc quả cầu. Ta có: v v 0

Chú ý:

+ ở từng phần hoặc cả một câu học sinh có thể làm các cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa từng phần và cả câu. Điểm từng phần hoặc cả câu theo phân phối điểm trong hướng dẫn này;

+ Điểm toàn bài để lẻ tới 0,25 không làm tròn;

+ Nếu học sinh sai đơn vị thì trừ điểm toàn bài như sau: nếu sai 3 lỗi trở

xuống thì trừ toàn bài 0,25 điểm; nếu sai trên 5 lỗi thì trừ toàn bài 0,50 điểm.

-------------------------------Hết----------------------------------

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

UBND TỈNH THÁI NGUYÊN SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9

ĐỀ CHÍNH THỨC

Môn: Vật lí - Năm học 2011 - 2012 (Đề thi gồm 01 trang) Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Bài 1

theo hệ thức:

 ; đồng thời với những góc α nhỏ

M

S

Hai bến A và B dọc theo một con sông cách nhau s(km) có hai ca nô xuất phát cùng lúc chuyển động ngược chiều nhau với cùng tốc độ (so với nước đứng yên) là v. Tới khi gặp nhau chúng lập tức quay trở lại bến xuất phát ban đầu. Cho biết tổng thời gian cả đi và về của ca nô này nhiều hơn ca nô kia là 1 giờ. Nếu tăng tốc độ (so với nước) của hai ca nô lên là 1,5v thì tổng thời gian đi và về của hai ca nô hơn kém nhau 24 phút. Hãy xác định khoảng cách s? Coi nước chảy đều với tốc độ là v1 = 2m/s. Bài 2 Ở đáy một bể nước có một nguồn sáng điểm S (hình bên). Một người đặt mắt tại điểm M quan sát S theo phương gần như vuông góc với mặt nước. Người đó thấy điểm sáng cách mặt nước khoảng 45cm. Tính độ sâu của nước trong bể. Cho biết khi ánh sáng truyền từ nước ra không khí thì quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ tuân 3 4

sin[goc toi] sin[goc khuc xa]

D

R2

R1

R0

U

A

B

A

R4

R3

R5

C

+ -

K1

R3 R4 A B C R2 R1

K2

thì có thể lấy gần đúng: sinα ≈ tanα. Bài 3 Cho mạch điện như hình bên. Cho hiệu điện thế U = 2V, các điện trở R0 = 0,5; R1 = 1; R2 = 2; R3 = 6; R4 = 0,5; R5 là một biến trở có giá trị lớn nhất là 2,5. Bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối. Thay đổi giá trị của R5, xác định giá trị của R5 để: a/ Ampe kế chỉ 0,2A. Chỉ rõ chiều dòng điện qua ampe kế. b/ Ampe kế chỉ giá trị lớn nhất. Bài 4 Cho mạch điện như hình bên. Biết UAB= 12V. R1 = R4 = 2  ; R2 = R3 = 1  . a/ K1, K2 đều mở. Tính hiệu điện thế ở hai đầu R2. b/ K1 đóng, K2 mở. Tính dòng điện qua R2. c/ K1, K2 đều đóng. Tính dòng điện qua K1. Bài 5 Một miếng thép có khối lượng m = 1 kg được nung nóng đến 6000C rồi đặt trong một cốc cách nhiệt. Rót M = 200g nước ở nhiệt độ 200C lên miếng thép. Tính nhiệt độ sau cùng của nước sau khi rót hết nước vào cốc trong mỗi trường hợp:

a) Nước được rót rất nhanh vào cốc. b) Nước được rót rất chậm lên miếng thép.

Cho nhiệt dung riêng của nước là cn = 4200 J/kg.K, của thép là ct = 460 J/kg.K, nhiệt hoá hơi của nước là L = 2,3.106 J/kg. Coi sự cân bằng nhiệt xảy ra tức thời và chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa miếng thép với nước.

=== Hết ===

HƯỚNG DẪN CHẤM - BIỂU ĐIỂM (Gồm 3 trang)

A

C

B

Bài 1 (4 đ) Giả sử nước sông chảy đều theo hướng từ A đến B với tốc độ v1; AB = s. * Trường hợp tốc độ ca nô so với nước là v, ta có:

Tốc độ của ca nô khi xuôi dòng là: vx = v + v1. Tốc độ của ca nô khi ngược dòng là: vn = v - v1. - Thời gian tính từ lúc xuất phát cho tới khi gặp nhau tại C là t,

t

s 1  v v 1

s 2  v v 1

(1) gọi quãng đường AC = s1, BC = s2, ta có:

t

1

- Thời gian ca nô từ C trở về A là: (2)

t

2

s 1 v v  1 s 2  v v 1

- Thời gian ca nô từ C trở về B là: (3)

(4) - Từ (1) và (2): tổng thời gian đi và về của ca nô đi từ A là: TA = t + t1=

s v v 1 s v v 1

- Từ (1) và (3): tổng thời gian đi và về của ca nô đi từ B là: TB = t + t2 = < TA (5)

v

2v s 1 2 2 v 1

= 1 (6) - Theo bài ra ta có: TA- TB =

' T A

' T B

2v s 1 2

2, 25v

2 v 1

2

2

6

* Trường hợp tốc độ ca nô là 1,5v: tương tự như trên ta có: = = 0,4 (7)

1v

1v ) = (v2-

1v ) => v =

(8)

Điểm 0,25 0,25 0,50 0,25 0,25 0,25 0,50 0,50 0,50 0,50 0,25

- Từ (6) và (7) ta có: 0,4(2,25v2 - - Thay (8) vào (6) ta được s = 18km.

Bài 2 (4 đ) * Vẽ hình:

M

- Xét chùm tới hẹp SHI, tia tới SH vuông góc mặt nước => truyền thẳng; - Tia tới SI bị khúc xạ kéo dài cắt SH ở S' là ảnh của S. - Mắt sẽ nhìn thấy ảnh S' => S'H = 45cm.

0,25 0,25 0,50

I H

HI HS

* ΔSHI có sinHSI ≈ tanHSI = sin[goc toi] (1)

S'

HI HS'

sin[goc toi]

- ΔS'HI có sinHS'I ≈ tanHS'I = sin[goc khuc xa] (2)

S

- Từ (1), (2): (4) 0,50 0,50 0,50

 (5)

HS' sin[goc khuc xa] HS sin[goc toi] sin[goc khuc xa]

3 4

- Theo đề:

HS' HS

3  4

- Từ (4), (5):

  HS

 HS' 60cm.

0,50 0,50 0,50

4 3 Bài 3 (4 đ) a. Xác định R5 để ampe kế chỉ 0,2A (2,5 đ)

C

B

R4

R5

R3

A

R0

- Vẽ lại mạch điện như hình vẽ. - Ký hiệu điện trở đoạn AC là x = R4 + R5 = 0,5 + R5 - Điện trở toàn mạch là

0,25

D

R1

R2

2

tm

0

3 R

1

3

2

R R R  R   R x 1  R x R 

0,25

2

x 

x

1

x 3 x

 2  1

- Thay số: Rtm =

  2 x 1  3x 2

tm

 - Cường độ dòng điện mạch chính: I   U R

2  3x 2

I

- Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AC(chứa x): x I

3

 x 1   2 3x 2

I

I

- Cường độ dòng điện qua R3 là:

I

0, 2

x

  3

A

2  3x 2

 x 1   2 3x 2

 3 x   2 3x 2

 

0, 2

(1) - Xét tại nút C: A I

3 x   2(3x 2)

=>

- Với dấu cộng ta được: x = 1Ω  R5 = 0,5Ω; - Với dấu trừ ta được: x < 0 => Loại. Dòng điện qua ampe kế từ C => D.

I

A

1

(với x biến đổi từ 0,5Ω đến 3Ω) - Từ phương trình (1), ta có: 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

3 x 

6

4

x x 

6

4

3 x 

6

4

6

4 x

0,50 (2) b. Ampe kế A chỉ giá trị lớn nhất: (1,5 đ)  3 x  2 3x 2  3 x  x  4 6

- Từ (2) có: IA max khi xmin  xmin= 0,5Ω  R5 = 0 - Thay vào IA ta được IAmax= 0,357A

Bài 4 (4 đ) a/ (1,5 đ) * Khi K1, K2 đều mở 4 điện trở mắc nối tiếp

AB

I

I

2A

2

U R

AB

RAB = R1 + R2 + R3 + R4 = 6 

Hiệu điện thế giữa 2 đầu R2: U2 = I.R2 = 2V

b/ (1,0 đ) * Khi K1 đóng, K2 mở đoạn AC bị nối tắt UAC = 0 Dòng điện không qua R2 hay I2 = 0

c/ (1,5 đ) * Khi K1, K2 đều đóng ta có R1//(R2)//(R3ntR4)

4A

I

34

AB

I

12A

2

U AB  R R 3 U R

4 12 1

2

; Dòng điện qua K1: IK1 = I2 + I34 12 3

=> IK1 = 12 + 4 = 16A.

Bài 5 (4 đ) a. (2,0 đ) * Khi rót nước rất nhanh vào cốc thì cả 200g nước tăng nhiệt độ tức thời.

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,50 0,50 0,50 0,50 0,25 0,50 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 + Nhiệt lượng do thép toả ra để hạ nhiệt độ từ 600 xuống 1000C: Q1 = m.ct.Δt1 = 1.460.(600 – 100) = 230 000 ( J ) + Nhiệt lượng cung cấp cho M = 200 g nước tăng tức thời từ 20 lên 1000C: Q2 = M.cn.Δt2 = 0,2.4200(100 – 20) = 67 200 (J) Q2 < Q1 nên toàn bộ nước đều chuyển lên 1000C, xảy ra hoá hơi.

+ Nhiệt lượng làm cho nước hoá hơi: Q3 = Q1 – Q2 = 162 800 ( J ) + Khối lượng nước hoá hơi :

3Q L

M’ = = 0,0708 = 70,8 g

M’ < M nên nước không thể hóa hơi hết, => Nhiệt độ sau cùng của nước là 1000C.

b. (2,0 đ) * Khi rót nước rất chậm vào cốc thì từng ít một lượng nước rót chậm đó tiếp xúc với thép, tăng nhanh nhiệt độ, hoá hơi ngay, quá trình hoá hơi này sẽ dừng lại khi thép hạ nhiệt độ xuống đến 1000C.

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

+ Gọi m’ là khối lượng nước hoá hơi trong suốt quá trình rót, ta có: + Nhiệt lượng cung cấp để lượng nước m’ tăng từ 20 lên 1000C: Q4 = m’cn.Δt = m’.4200.(100 – 20) = 336 000.m’ ( J ) + Nhiệt luợng cần cho sự hóa hơi: Q5 = m’.L = m’.2 300 000.m’ ( J ) Khi cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q4 + Q5  230 000 = 336 000.m’ + 2 300 000.m’ => m’ = 0.08725 kg = 87,25 g + Khối lượng nước không hoá hơi : m’’ = 200 - 87,25 = 112,75 g + Gọi x là nhiệt độ sau cùng của nước và miếng thép: mct(100 – x) = m’’cn(x – 20) => 1.460.(100 – x) = 0,11275.4200(x – 20) => x = 59,4. => Nhiệt độ sau cùng của nước là 59,4 0 C. 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

GHI CHÚ : 1) Trên đây là biểu điểm tổng quát của từng phần, từng câu. 2) Học sinh làm bài không nhất thiết phải theo trình tự của Hướng dẫn chấm. Mọi cách giải khác, kể cả cách giải định tính dựa vào ý nghĩa vật lý nào đó, lập luận đúng, có căn cứ, kết quả đúng cũng cho điểm tối đa tương ứng với từng bài, từng câu, từng phần của hướng dẫn chấm này.

PHÒNG GD&ĐT YÊN LẠC TRƯỜNG THCS HỒNG PHƯƠNG -------  -------

ĐỀ THÌ KSCL HSG LỚP 9 (LẦN 2) Môn thi: VẬT LÍ (Thời gian làm bài: 150 phú( không kể thời gian giao đề) Ngày khảo sát: 25/11/2011 -----------  -----------

Câu 1: (2đ) Một người đi xe đạp từ A đến B với vận tốc V1 = 12km/h. Nếu người đó tăng vận tốc thêm 3 km/h thì đến nơi sớm hơn 1 giờ.

a) Tìm quãng đường AB và thời gian dự định đi từ A đến B. b) Lúc đầu đi với vận tốc V1 = 12km/ h, đến C thì bị hỏng xe phải sửa mất 15 phút. Do đó quãng đường còn lại người ấy phải đi với vận tốc V2 = 15km/h thì đến nơi sớm hơn dự định 30 phút. Tìm quãng đường AC.

Câu 2: (2đ) Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40 cm2, cao h = 10 cm có khối lượng m = 160g. a) Thả khối gỗ vào nước, tìm chiều cao phần gỗ nổi trên nước. Biết khối lượng riêng

của nước là Do = 1000 kg/ m3.

b) Bây giờ khối gỗ được khoét một lỗ hình trụ ở giữa có tiết diện ∆ S = 4 cm2, sâu ∆ h và lấp đầy chì có khối lượng riêng D2 = 11300 kg/ m3. Khi thả vào nước người ta thấy mực nước bằng với mặt trên của khối gỗ. Tìm độ sâu ∆ h của lỗ.

R1

R1

A

A A

B

R2

V

D

C B

A

Câu 3: (2đ) Người ta thả một chai sữa của trẻ em vào phích đựng nước ở nhiệt độ t = 400 C. Sau một thời gian, chai sữa này nóng lên tới nhiệt độ t1 = 360 C. Người ta lấy chai sữa này ra và tiếp tục thả vào phích nước đó một chai sữa khác giống như chai sữa trên. Hỏi chai sữa này sẽ nóng lên tới nhiệt độ nào? Biết rằng trước khi thả vào phích các chai sữa đều có nhiệt độ t0 = 180 C. Câu 4:( 2đ) Cho mạch điện như hình vẽ Khi khóa K mở, ampe kế chỉ I0 = 1mA Khi khóa K đóng, ampe kế chỉ I1 = 0,8mA Vôn kế chỉ 3V Tìm UAB, R1, R2 biết rằng vôn kế có điện trở rất lớn, ampe kế có điện trở rất nhỏ. Câu 5 (2đ) Một thanh đồng chất, tiết diện đều có trọng lượng P1 =10N, dài AB =1,2m. Đầu B treo một vật nặng Có trọng lượng P2 =10N. Thanh được giữ nằm Ngang nhờ bản lề A và dây CD. Cho biết sợi dây Làm với thanh 1 góc 300 và đầu C cuả dây cách B là 0,3m Tính lực căng dây và phản lực của bản lề lên thanh.

P2 ++

Hết Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm

PHÒNG GD&ĐT YÊN LẠC TRƯỜNG THCS HỒNG PHƯƠNG -------  -------

ĐÁP ÁN ĐỀ THÌ KSCL HSG LỚP 9 (LẦN 2) Môn thi: VẬT LÍ (Đáp án chấm có 02 trang) Ngày khảo sát: 25/11/2011 -----------  -----------

=

- 1  S = 60km

C©u 1: a) Thêi gian dù ®Þnh: T

1 =

 T2 =T1 - 1 

S 12+3

S 12

S v1

Khi t¨ng T

= 5h. (1®)

2 =

 T1 =

60 12

S v1+3

A

C

B

b) Thêi gian ®o¹n AC :

Thêi gian ®i ®o¹n CB :

+

+

 Tæng thêi gian ®i: T2 =

AC 12

AB-AC 15

1 . 4

AC v1 CB v1

h

1 NghØ 15/ = 4

1  AC = 15(km) (1®) Theo bµi ra: T2 = T1 - 2

C©u 2:

= 0,4 g/cm

a) Khi CB : P = FA  x =

= 4cm  y = 6cm. D1 =

m s.h

m D0.S

b) Sau khi khoÐt: 10.(m-m) + 10. s.h.D2 = 10D0 .s.h.  h = 5,5 cm (m =s. h.D1 ) (1®) C©u 3: Khi th¶ chai ®Çu:

q2 (1®)

9 q1 (40-36) = q2 (36-18)  q1 = 2

Khi th¶ chai sau: q1 (40-t)=q2 (t-18)  T = 32,50 c (1®) C©u 4: Theo bµi ra ta cã: * U= 0,001(R1 + R1 ) (1) Ta cã: Uv

3 7,5

= R1R2 R1+R2

. R1+R2 R1

2+2R1R2

= 0,0008  R1 = Uv

3 8,10-4

U = R12 Rt®  U= 0,001.2R1  R2 = 7500 Ώ * Uv 0,0008 = R1

 R1 = 3750 Ώ  U = 7,5v (1®) C©u 5:

AB = 1,2m CB = 0,3m  AC = 0,9m  AH = 0,45m a) T.AH = P1.0A + P2.AB  T=40N (1®) b) Hîp cña P1 vµ P2 lµ P  P.AE = T.AH (víi p=20N)  AE = AC  E  C

Theo quy t¾c h×nh b×nh hµnh:

 Fhl =

 T +

 P (1®)

 F= 402-202 = 1200 = 20 3 N VËy ph¶n lùc cña b¶n lÒ lªn thanh N = F = 20 3 N

D

H

T Error!

C

B

A

F

F

P

P

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG BÌNH

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TĨNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn: VẬT LÍ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC

Câu

Nội dung

Điểm

a. Thời gian để ô tô thứ nhất đi từ A đến B là:

……………………………………………………………………………………………………………………………….

L

t 1

L v 2 1

L v 2 2

  

L

t

……………………………………………………………………………………………………………………

v 2

v 1

2

 v v 2 1 v v 2 1 2 Thời gian để ô tô thứ hai đi từ A đến B là: t 2 2

t 2 2

2 L  v 2 2

Ta có:

v 1 v 2 

 0 t 1   t 2 ) 2 ) v 2  L v ( 1 v v v ( 1 2 1

Vậy 1 t

2

2

……………………………………………………………………………………………………………………………

t hay ô tô thứ hai đến B trước và đến trước một khoảng thời gian:

2

b. Có thể xảy ra các trường hợp sau khi xe thứ hai đã đến B: - Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường đầu của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa hai xe là:

S

 

 

L

L v t 1 2

L v 1

 

2 L  v 2

v 1

v 2 v 1

……………………………………………………………………………….

S

  

Trường hợp này xảy ra khi

v 2

v 13

v 1 v 2 L 2

t t     t 1 v 2  2 )  L v ( 1 v v v ( 1 2 1 ) v 2

Câu 1 (2,0 đ)

2

- Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường sau của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa hai xe là:  v ( 1 v v 2 ( 1 1

………………………………………………………………………………

S

hay v

Trường hợp này xảy ra khi

2

v 13

L 2

- Xe ô tô thứ nhất đến điểm chính giữa của quãng đường AB, khi đó khoảng

S 

cách giữa hai xe là:

…………………………………….

. Trường hợp này xảy ra khi 2 v

  L  S t v . 2 v 2  ) ) v 2

L 2

a. Có 3 lực tác dụng vào cục nước đá như hình vẽ:

v 13

FA

P

T

Câu 2 (2,0 đ)

(1) …………………………..

A

n

0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5

Gọi trọng lượng riêng của nước đá là d; V và Vn lần lượt là thể tích của cục nước đá và của phần nước đá ngập trong nước. ĐKCB của cục nước đá:  

d V .      F T P T F A P d V . n

'

.

Khi đá tan hết, do khối lượng nước đá không đổi nên:

'V là thể tích nước tạo ra khi cục nước đá tan hết.

với

'

V

Suy ra:

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

.n d V d V d V . d

n

'

  h

Gọi V0 là thể tích nước ban đầu trong bình. Khi tan hết, mực nước đá trong bình hạ xuống một đoạn h nên:  V V 0 S

 V V 0 n S

0,25

'

V

S h .

S h .

(2) ……………………….

  V n

      V n

d V . d

n

0,5

Từ (1) và (2) suy ra:

……………………………………………………

.

.

d

T

 .

  . S h

n

d V d S h n

0,25

. d V d

n

  

Câu 3 (2,0 đ)

c(m + m0)(t2 - t1) = cm0(t0 - t2) (1) ……………………………………

Sau khi đổ lần 2, phương trình cân bằng nhiệt là : Sau khi đổ lần 3, phương trình cân bằng nhiệt là (coi hai ca tỏa ra cho

c(m + m0)(t3 – t1) = 2cm0(t0 – t3) (2) …………………………………..

Sau khi đổ lần 4, phương trình cân bằng nhiệt là (coi ba ca tỏa ra cho (m

   Gọi khối lượng của mỗi ca chất lỏng múc từ bình 1 là m0, khối lượng của chất lỏng trong bình 2 ban đầu là m, nhiệt dung riêng của chất lỏng là c. Sau 4 lần đổ nhiệt độ bình 2 tăng dần đến bằng 250C nên t0 > 250C ………… Sau lần đổ thứ nhất, khối lượng chất lỏng trong bình 2 là (m + m0) có nhiệt độ t1 = 100C. (m + m0) thu vào): + m0) thu vào):

c(m + m0)(t4 – t1) = 3cm0(t0 – t4) (3) …………………………………..

0

2

40

C

Từ (1) và (3) ta có:

………………………………………………………………..

  t 0

)

4

0

4

0

2

22

C

Từ (1) và (2) ta có:

………………………………………………………………..

  t 3

t t t t

   

t 0 t 3( t 2(

0 t

t  2 t   t 2  t

)

3

t 1 t 1 t 1 t 1

0

3

R1

R2

D

+

A1

_ I5

B

A

I1

I3

A3

C

I4 I2

A2

a. Ampe kế 3 chỉ 0, ta có mạch cầu cân bằng: R1/ REC =R2 /RCF = (R1 + R2) /Rb => REC = R1. Rb / ( R1 + R2) = 36.

F E

Câu 4 (2,0 đ)

 REC / Rb = 3/5.Vậy con chạy C nằm ở vị trí cách E là 3/5 EF ……………..

-

b. Hai ampe kế A1 và A2 chỉ cùng giá trị UAC = I1 .R1 = I2 .REC vì I1 = I2 nên R1 = REC = 18 , RFC = 42 Vậy con chạy C ở vị trí sao cho EC/EF = 3/10 ………………………………………………………………………. c. Hai ampe kế A1 và A3 chỉ cùng giá trị * Trường hợp 1: Dòng qua A3 chạy từ D đến C I1 = I3 => I 5 = I1 – I3 = 0 => UCB = 0

0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5

EC - 102REC + 1080 = 0

B I

F’ A’

B’

Điều này chỉ xảy ra khi con chạy C trùng F. ………………………………………………………………………………. * Trường hợp 2: Dòng qua A3 chạy từ C đến D I 5 = I1 + I3 = 2I1 UAC = I1. R1 = I2 . REC => I1/I2 = REC/ 18 (1) ……………………………………… UCB = I5. R2 = I4 . RCF với RCF = 60 - REC I 5 =2 I1 và I4 = I2 - I3 = I2 - I1 => 2I1/( 60 - REC) = (I2 - I1)/ 12 => I1/ I2 = ( 60 - REC)/ (84- REC) (2) ………………………………………….. Từ (1) và (2) ta có : R2 Giải phương trình ta được REC = 12 ………………………………………………………………………………………… a. Tacó:

OAB ~ OA’B’ 

(1)

=

O F A

Câu 5 (2,0 đ)

'

'

'

F’OI ~ F’A’B’ 

(2)

'

' A B AB '

'

'   OA

Từ (1) và (2)

(3)

'

OF '

'

A'B' OA' AB OA ' A B A F ' OF OI ' ' ' A F OA   OF OF

OA OA

' .OF OA  OA OF '

'

 L OA OA OA

Đặt AA’ = L, suy ra

(4)

'

2

OA .OF OA  OF '  (5) …………………………………….. .OF 0

'

.   OA

2 L

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

 L OA L Để có vị trí đặt vật, tức là phương trình (5) phải có nghiệm, suy ra: '     Vậy khoảng cách nhỏ nhất giữa vật và ảnh thật của nó: Lmin = 4.OF’ = 4f …………………………………………………………………………………………………………………………………………. Khi Lmin thì phương trình (5) có nghiệm kép:

OA

' 2.OF 80

cm

' OA

L   2  L

OA

80

cm

min

'

1

Thay OA và OA’ vào (1) ta có:

 . Vậy ảnh cao bằng vật. ………………….

' ' A B OA  AB OA

b. Khi tịnh tiến vật trước L1 thì tia tới từ B song song với trục chính không thay đổi nên tia ló ra khỏi hệ của tia này cũng không đổi, ảnh B’ của B nằm trên tia ló này. Để ảnh A’B’ có chiều cao không đổi với mọi vị trí của vật AB thì tia ló khỏi hệ của tia trên phải là tia song song với trục chính. Điều này xảy ra khi hai tiêu điểm chính của hai thấu kính trùng nhau (

)………………………………………………….

' F 1

F 2

0,25 0,25 0,5

0 4 .OF 0    4.OF L L

F’1

B I

A’ O2 O1 A F2

Khi đó: O1F1

= O1O2 = 40 cm (1)

'

Mặt khác:

(2)

J B’

' O F 1 1

' A B AB

’ + O2F2 O J 2 O I 1

’ = 10 cm, f2 = O2F2 = 30 cm. …………………………………………..

0,5

Từ (1) và (2) suy ra: f1 = O1F1

  3  3.   O F 2 2 O F 2 2 ' O F 1 1

* Ghi chú: 1. Phần nào thí sinh làm bài theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa phần đó. 2. Không viết công thức mà viết trực tiếp bằng số các đại lượng, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. 3. Ghi công thức đúng mà:

3.1. Thay số đúng nhưng tính toán sai thì cho nửa số điểm của câu. 3.3. Thay số từ kết quả sai của ý trước dẫn đến sai thì cho nửa số điểm của ý đó.

4. Nếu sai hoặc thiếu đơn vị 3 lần trở lên thì trừ 0,5 điểm cho toàn bài. 5. Điểm toàn bài làm tròn đến 0,25 điểm.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG BÌNH

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TĨNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn: VẬT LÍ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC

Câu

Nội dung

Điểm

a. Thời gian để ô tô thứ nhất đi từ A đến B là:

……………………………………………………………………………………………………………………………….

L

t 1

L v 2 1

L v 2 2

  

L

t

……………………………………………………………………………………………………………………

v 2

v 1

2

 v v 2 1 v v 2 1 2 Thời gian để ô tô thứ hai đi từ A đến B là: t 2 2

t 2 2

2 L  v 2 2

Ta có:

v 1 v 2 

 0 t 1   t 2 ) 2 ) v 2  L v ( 1 v v v ( 1 2 1

Vậy 1 t

2

2

……………………………………………………………………………………………………………………………

t hay ô tô thứ hai đến B trước và đến trước một khoảng thời gian:

2

b. Có thể xảy ra các trường hợp sau khi xe thứ hai đã đến B: - Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường đầu của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa hai xe là:

S

 

 

L

L v t 1 2

L v 1

 

2 L  v 2

v 1

v 2 v 1

……………………………………………………………………………….

S

  

Trường hợp này xảy ra khi

v 2

v 13

v 1 v 2 L 2

t t     t 1 v 2  2 )  L v ( 1 v v v ( 1 2 1 ) v 2

Câu 1 (2,0 đ)

2

- Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường sau của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa hai xe là:  v ( 1 v v 2 ( 1 1

………………………………………………………………………………

S

hay v

Trường hợp này xảy ra khi

2

v 13

L 2

- Xe ô tô thứ nhất đến điểm chính giữa của quãng đường AB, khi đó khoảng

S 

cách giữa hai xe là:

…………………………………….

. Trường hợp này xảy ra khi 2 v

  L  S t v . 2 v 2  ) ) v 2

L 2

a. Có 3 lực tác dụng vào cục nước đá như hình vẽ:

v 13

FA

P

T

Câu 2 (2,0 đ)

(1) …………………………..

A

n

0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5

Gọi trọng lượng riêng của nước đá là d; V và Vn lần lượt là thể tích của cục nước đá và của phần nước đá ngập trong nước. ĐKCB của cục nước đá:  

d V .      F T P T F A P d V . n

'

.

Khi đá tan hết, do khối lượng nước đá không đổi nên:

'V là thể tích nước tạo ra khi cục nước đá tan hết.

với

'

V

Suy ra:

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

.n d V d V d V . d

n

'

  h

Gọi V0 là thể tích nước ban đầu trong bình. Khi tan hết, mực nước đá trong bình hạ xuống một đoạn h nên:  V V 0 S

 V V 0 n S

0,25

'

V

S h .

S h .

(2) ……………………….

  V n

      V n

d V . d

n

0,5

Từ (1) và (2) suy ra:

……………………………………………………

.

.

d

T

 .

  . S h

n

d V d S h n

0,25

. d V d

n

  

Câu 3 (2,0 đ)

c(m + m0)(t2 - t1) = cm0(t0 - t2) (1) ……………………………………

Sau khi đổ lần 2, phương trình cân bằng nhiệt là : Sau khi đổ lần 3, phương trình cân bằng nhiệt là (coi hai ca tỏa ra cho

c(m + m0)(t3 – t1) = 2cm0(t0 – t3) (2) …………………………………..

Sau khi đổ lần 4, phương trình cân bằng nhiệt là (coi ba ca tỏa ra cho (m

   Gọi khối lượng của mỗi ca chất lỏng múc từ bình 1 là m0, khối lượng của chất lỏng trong bình 2 ban đầu là m, nhiệt dung riêng của chất lỏng là c. Sau 4 lần đổ nhiệt độ bình 2 tăng dần đến bằng 250C nên t0 > 250C ………… Sau lần đổ thứ nhất, khối lượng chất lỏng trong bình 2 là (m + m0) có nhiệt độ t1 = 100C. (m + m0) thu vào): + m0) thu vào):

c(m + m0)(t4 – t1) = 3cm0(t0 – t4) (3) …………………………………..

0

2

40

C

Từ (1) và (3) ta có:

………………………………………………………………..

  t 0

)

4

0

4

0

2

22

C

Từ (1) và (2) ta có:

………………………………………………………………..

  t 3

t t t t

   

t 0 t 3( t 2(

0 t

t  2 t   t 2  t

)

3

t 1 t 1 t 1 t 1

0

3

R1

R2

D

+

A1

_ I5

B

A

I1

I3

A3

C

I4 I2

A2

a. Ampe kế 3 chỉ 0, ta có mạch cầu cân bằng: R1/ REC =R2 /RCF = (R1 + R2) /Rb => REC = R1. Rb / ( R1 + R2) = 36.

F E

Câu 4 (2,0 đ)

 REC / Rb = 3/5.Vậy con chạy C nằm ở vị trí cách E là 3/5 EF ……………..

-

b. Hai ampe kế A1 và A2 chỉ cùng giá trị UAC = I1 .R1 = I2 .REC vì I1 = I2 nên R1 = REC = 18 , RFC = 42 Vậy con chạy C ở vị trí sao cho EC/EF = 3/10 ………………………………………………………………………. c. Hai ampe kế A1 và A3 chỉ cùng giá trị * Trường hợp 1: Dòng qua A3 chạy từ D đến C I1 = I3 => I 5 = I1 – I3 = 0 => UCB = 0

0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5

EC - 102REC + 1080 = 0

B I

F’ A’

B’

Điều này chỉ xảy ra khi con chạy C trùng F. ………………………………………………………………………………. * Trường hợp 2: Dòng qua A3 chạy từ C đến D I 5 = I1 + I3 = 2I1 UAC = I1. R1 = I2 . REC => I1/I2 = REC/ 18 (1) ……………………………………… UCB = I5. R2 = I4 . RCF với RCF = 60 - REC I 5 =2 I1 và I4 = I2 - I3 = I2 - I1 => 2I1/( 60 - REC) = (I2 - I1)/ 12 => I1/ I2 = ( 60 - REC)/ (84- REC) (2) ………………………………………….. Từ (1) và (2) ta có : R2 Giải phương trình ta được REC = 12 ………………………………………………………………………………………… a. Tacó:

OAB ~ OA’B’ 

(1)

=

O F A

Câu 5 (2,0 đ)

'

'

'

F’OI ~ F’A’B’ 

(2)

'

' A B AB '

'

'   OA

Từ (1) và (2)

(3)

'

OF '

'

A'B' OA' AB OA ' A B A F ' OF OI ' ' ' A F OA   OF OF

OA OA

' .OF OA  OA OF '

'

 L OA OA OA

Đặt AA’ = L, suy ra

(4)

'

2

OA .OF OA  OF '  (5) …………………………………….. .OF 0

'

.   OA

2 L

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

 L OA L Để có vị trí đặt vật, tức là phương trình (5) phải có nghiệm, suy ra: '     Vậy khoảng cách nhỏ nhất giữa vật và ảnh thật của nó: Lmin = 4.OF’ = 4f …………………………………………………………………………………………………………………………………………. Khi Lmin thì phương trình (5) có nghiệm kép:

OA

' 2.OF 80

cm

' OA

L   2  L

OA

80

cm

min

'

1

Thay OA và OA’ vào (1) ta có:

 . Vậy ảnh cao bằng vật. ………………….

' ' A B OA  AB OA

b. Khi tịnh tiến vật trước L1 thì tia tới từ B song song với trục chính không thay đổi nên tia ló ra khỏi hệ của tia này cũng không đổi, ảnh B’ của B nằm trên tia ló này. Để ảnh A’B’ có chiều cao không đổi với mọi vị trí của vật AB thì tia ló khỏi hệ của tia trên phải là tia song song với trục chính. Điều này xảy ra khi hai tiêu điểm chính của hai thấu kính trùng nhau (

)………………………………………………….

' F 1

F 2

0,25 0,25 0,5

0 4 .OF 0    4.OF L L

F’1

B I

A’ O2 O1 A F2

Khi đó: O1F1

= O1O2 = 40 cm (1)

'

Mặt khác:

(2)

J B’

' O F 1 1

' A B AB

’ + O2F2 O J 2 O I 1

’ = 10 cm, f2 = O2F2 = 30 cm. …………………………………………..

0,5

Từ (1) và (2) suy ra: f1 = O1F1

  3  3.   O F 2 2 O F 2 2 ' O F 1 1

* Ghi chú: 1. Phần nào thí sinh làm bài theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa phần đó. 2. Không viết công thức mà viết trực tiếp bằng số các đại lượng, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. 3. Ghi công thức đúng mà:

3.1. Thay số đúng nhưng tính toán sai thì cho nửa số điểm của câu. 3.3. Thay số từ kết quả sai của ý trước dẫn đến sai thì cho nửa số điểm của ý đó.

4. Nếu sai hoặc thiếu đơn vị 3 lần trở lên thì trừ 0,5 điểm cho toàn bài. 5. Điểm toàn bài làm tròn đến 0,25 điểm.

SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH ĐỀ THI CHÍNH THỨC Số báo danh:............. KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn: VẬT LÍ Khóa ngày: 27/ 3/2013 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)

Hỏi ô tô nào đi đến B trước và đến trước ôtô còn lại bao lâu? Tìm khoảng cách giữa hai ô tô khi một ô tô vừa đến B.

Câu 1. (2,0 điểm) Hai ô tô đồng thời xuất phát từ A đi đến B cách A một khoảng L. Ô tô thứ nhất đi nửa quãng đường đầu với tốc độ không đổi v1 và đi nửa quãng đường sau với tốc độ không đổi v2. Ô tô thứ hai đi nửa thời gian đầu với tốc độ không đổi v1 và đi nửa thời gian sau với tốc độ không đổi v2. a) b) Câu 2. (2,0 điểm) Trong một bình hình trụ diện tích đáy S có chứa nước, một cục nước đá được giữ bởi một sợi chỉ nhẹ, không giãn có một đầu được buộc vào đáy bình như hình vẽ, sao cho khi nước đá tan hết thì mực nước trong bình hạ xuống một đoạn (cid:0)h. Biết trọng lượng riêng của nước là dn. Tìm lực căng của sợi chỉ khi nước đá chưa kịp tan.

ampe kế A3 chỉ số không. hai ampe kế A1, A2 chỉ cùng giá trị. hai ampe kế A1, A3 chỉ cùng giá trị.

Cho hai thấu kính hội tụ L1, L2 có trục chính trùng nhau, cách nhau 40 cm.

……………………. Hết………………………

Câu 3. (2,0 điểm) Có hai bình cách nhiệt đựng cùng một loại chất lỏng. Một học sinh lần lượt múc từng ca chất lỏng ở bình 1 đổ vào bình 2 và ghi lại nhiệt độ khi cân bằng của bình 2 sau mỗi lần đổ, trong bốn lần ghi đầu tiên lần lượt là: t1 = 10 0C, t2 = 17,5 0C, t3 (bỏ sót chưa ghi), t4 = 25 0C. Hãy tính nhiệt độ t0 của chất lỏng ở bình 1 và nhiệt độ t3 ở trên. Coi nhiệt độ và khối lượng mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 1 là như nhau. Bỏ qua các sự trao đổi nhiệt giữa chất lỏng với bình, ca và môi trường bên ngoài. Câu 4. (2,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết UAB không đổi, R¬1 = 18 (cid:0), R¬2 = 12 (cid:0), biến trở có điện trở toàn phần là Rb = 60 (cid:0), điện trở của dây nối và các ampe kế không đáng kể. Xác định vị trí con chạy C sao cho: a) b) c) Câu 5 (2,0 điểm) a) Một vật sáng dạng đoạn thẳng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 40 cm, A ở trên trục chính. Dịch chuyển AB dọc theo trục chính sao cho AB luôn vuông góc với trục chính. Khi khoảng cách giữa AB và ảnh thật A’B’ của nó qua thấu kính là nhỏ nhất thì vật cách thấu kính một khoảng bao nhiêu? Ảnh lúc đó cao gấp bao nhiêu lần vật? b) Vật AB được đặt vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính, trước L1 (theo thứ tự ). Khi AB dịch chuyển dọc theo trục chính (AB luôn vuông góc với trục chính) thì ảnh A’B’ của nó tạo bởi hệ hai thấu kính có độ cao không đổi và gấp 3 lần độ cao của vật AB. Tìm tiêu cự của hai thấu kính.

THI CHOÏN HOÏC SINH GIOÛI CAÁP TRÖÔØNG NAÊM HOÏC 2010 – 2011 MÔN: VẬT LÍ Thời gian: 90 phút (không kể thời gian giao đề)

================================== Bài 1: Hai người cùng khởi hành từ Thành phố A đến Thành phố B trên quãng đường dài 110km. Người thứ nhât đi xe máy với vận tốc 45km/h. Người thứ hai đi ôtô và khởi hành sau người thứ nhất 30 phút với vận tốc 60km/h.

a) Hỏi người thứ hai phải đi mất bao nhiêu thời gian để đuổi kịp người thứ nhất ? b) Khi gặp nhau, hai người cách B bao nhiêu km ? c) Sau khi gặp nhau, người thứ nhất cùng lên ôtô với người thứ hai và họ đi thêm 25 phút nữa

R3 R1

_ +

thì tới B. Hỏi khi đó vận tốc của ôtô bằng bao nhiêu ? Bài 2: Người ta đổ một lượng nước sôi ở 1000C vào một bình chứa nước nguội ở nhiệt độ 200C, khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước trong bình là 600C. Hỏi khi đổ lượng nước sôi nói trên vào bình này nhưng ban đầu bình không chứa gì thì nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu? Biết rằng lượng nước sôi gấp 2 lần lượng nước nguội. (Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường) Bài 3: Cho mạch điện như sơ đồ hình vẽ (Hình 1). Trong đó R1 = 12Ω, R2 = R3 = 6Ω; UAB = 12V. Ampe kế có điện trở không đáng kể, vôn kế có điện trở rất lớn

a) Tìm số chỉ của vôn kế, ampe kế. b) Hoán đổi vị trí của ampe kế và vôn kế cho nhau thì số

chỉ của vôn kế, ampe kế là bao nhiêu?

Hình 1

c) So sánh công suất của tiêu thụ của mạch trong hai

trường hợp trên (câu a và câu b)

A R2 A B V

M N _ +

Hình 2

R0 A B C A

Bài 4: Cho mạch điện như sơ đồ hình vẽ (Hình 2). Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch không đổi UMN = 15V, ampe kế có điện trở RA đáng kể và không đổi, biến trở có điện trở toàn phần R0 = 12Ω a) Xác định vị trí con chạy C để UAC = 6V và ampe kế chỉ 0,5A b) khi dịch chuyển con chạy C về phía B thì số chỉ của ampe kế thay đổi như thế nào?

PHÒNG GD VÀ ĐT BUÔN MA THUỘT TRƯỜNG THCS PHAN CHU TRINH  THI CHOÏN HOÏC SINH GIOÛI CAÁP TRÖÔØNG NAÊM HOÏC 2010 – 2011 MÔN: VẬT LÍ Thời gian: 90 phút (không kể thời gian giao đề)

================================== ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM

)

0,5 đ 0,5

Bài 1: (5 điểm) a) Gọi S1, S2 lần lượt là quãng đường người thứ nhất và người thứ hai đi được từ lúc xuất phát đến chỗ gặp nhau t1, t2 lần lượt là thời gian người thứ nhất và người thứ hai đi hết quãng đường trên Ta có: S1 = v1t1 S2 = v2t2 = v2( t

1 t

(60

)

1 đ

Khi hai người gặp nhau thì S1 = S2

t 45  1

t 1

1 2

1 đ

 45t1 = 60t1 – 30 0,5 đ  t1 = 2(h)  t2 = 1,5(h) 0,5 đ Vậy sau 1,5h người thứ hai đuổi kịp người thứ nhất. b) Vị trí gặp nhau cách B một khoảng là : L = S – S1 = S – v1t1 = 110 – (45.2) = 20(km) a. Vận tốc của xe ôtô trên quãng đường còn lại là:

48(

km h /

)

1 đ

' v 2

L t

20 25 60

1,5 đ 0,5 đ

Bài 2: (5 điểm) Khi đổ nước sôi vào bình chứa nước nguội ta có phương trình cân bằng nhiệt Q1 = Q2 + Qb  m1c(100 – 60) = m2c(60 – 20) + mbc’(60 – 20)

0,5 đ

c = 40 mbc’

40 m1c = 40 m2c + 40 mbc’ 40 m1c - 40 m2c = 40 mbc’ m 40 m1c - 40 1 2

0,5 đ

20 m1c = 40 mbc’  mbc’ =

m c 1 2

1 đ

Khi đổ nước sôi vào bình không chứa nước ta có phương trình cân bằng nhiệt Q’1 = Q’b  m1c(100 – t) = mbc’(t – 20)

(t – 20)

0,5 đ

m1c(100 – t) =

m c 1 2 t = 73,30C

0,5 đ

0,25 đ 0,5 đ

Giải ra ta được Bài 3: (5 điểm) a) - Ta có mạch (R1 // R2) nt R3 - Điện trở tương đương của mạch Rm = R12 + R3 = 10Ω

- Cường độ dòng điện qua mạch I =

0,5 đ

U R m

= 1,2A

0,5 đ

U3 = IR3 = 7,2V

2

- Số chỉ của am pe kế là

- Số chỉ của vôn kế là

0,5 đ

I2 =

 12 7, 2 6

U R 2

= 0,8A

0,25 đ

b) Khi hoán đổi vị trí ampe kế và vôn kế ta có mạch (R1 nt R3) // R2

- Số chỉ của am pe kế là

= 2A

0,5 đ

I2 =

= 2/3A

0,5 đ

- Cường độ dòng điện qua R3 là I3 =

U R 2 U R 3

0,5 đ

R 1 U3 = I3R3 = 4V

0,5 đ

Pa = UI và Pb = UI’ = U(I2 + I3)

- Số chỉ của vôn kế là c) Công suất tiêu thụ của mạch trong hai trường hợp là

0,5 đ

= 0,72  Pa = 0,72Pb

0,25 đ

  P a P b UI U(I +I ) 2 3  2 1, 2 2 3

Bài 4: (5 điểm) a) Đặt RAC = x  RBC = R0 – x (đk: 0 < x < 12) Ta có mạch (Ra // x) nt (R0 – x)

Cường độ dòng điện qua x là

0,5 đ

;

Ia = 0,5A

Ix =

U AC R x

Hiệu điện thế giữa hai điểm B,C là

0,25 đ

6 x UBC = UMN - UAC = 9V

Cường độ dòng điện qua mạch

I =

0,5 đ

x

9 

12

x

CBU R  0

=

+ 0,5

0,5 đ

I = Ix + Ia 

9 12  x

6 x

 0,5x2 + 9x -72 = 0

0,25 đ

0,25 đ

Giải pt ta được 2 nghiệm x = 6 và x = -24 (loại) Vậy khi con chạy đặt ở vị trí sao cho RAC = 6Ω thì UAC = 6V và ampe kế chỉ 0,5A

= 12Ω

0,25 đ

b) Điện trở của ampe kế là Ra =

U AC I

a

=

0,25 đ

Điện trở tương đương của đoạn mạch AC’ là RAC’ =

12 x x 12

xR a x R  a

Điện trở tương đương của của toàn mạch là : x

144

+ (12 - x) =

0,25 đ

Rm = RAC’ + (R0 – x) =

12 x x 12

Cường độ dòng điện qua mạch là I’ =

0,25 đ

144

Hiệu điện thế

=

0,5 đ

UAC’ = IRAC’ =

2

144

15.12 x  12

x 

144

x

0,5 đ

Cường độ dòng điện qua ampe kế I’a =

2

x

144

2 12 x   x 12  U 12) x 15(  MN 2 R 12  x x   m x 12 x  12) 15( 2 12 x  x x 12  U x 15 ' AC R x 12 a

Biến đổi

để lập luận được khi dịch chuyển con chạy C về phía B nghĩa là x tăng

2

x 15 x 12

144

giảm. Hay số chỉ của ampe kế sẽ giảm

0,5 đ

 2 x 

 x x 15 x 12

144

Đề 04

Bài 1

a/Xác định vị trí của con chạy C để vôn kế chỉ số 0

Đặt RMC = x ( 0 < x < 15Ω). Vôn kế chỉ số 0 => mạch cầu cân bằng .

R 1 x

R 2  15

x

=> x = 5Ω (có thể dùng cách giải khác để tìm ra: UV = UDA+UAC =UAC-UDA từ đó lập

phương trình liên quan để tìm ra x)

b/ Xác định vị trí con chạy C để vôn kế chỉ 1V.

=5V

Vì điện trở vôn kế vô cùng lớn nên :U1 = UAD =

MNU

2  42

Gọi x là giá trị điện trở đoạn MC để vôn kế chỉ 1V

Hiệu điện thế giữa hai điểm M,C: UMC= x

Theo đầu bài ta có: 1 = x-5 suy ra x = 6 

Nếu cực dương tại C ta có: UV = UAD-UAC tương đương 1 = 5-x suy ra x = 4 

Vậy có 2 vị trị để vôn kế chỉ 1V

Bài 2: Vì vôn kế có điện trở vô cùng lớn nên khi mắc vôn kế vào 2 điểm C, D thì dòng

điện qua R3 = 0. Khi đó mạch gồm R1ntR2.

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2. U2 =UAB/(R1+R2).R2

Tương đương: U2/UAB = R2/(R1+R2) = 1/1,5

Suy ra: R2 = 2R1

Khi đặt hiệu điện thế giữa hai điểm C, D một hiệu điện thế 1,5V khi đó mạch gồm R3ntR2

Tương tự như trên ta có R2= 2R3 suy ra R1 = R 3 = R2/2

Khi mắc ampe kế vào hai điểm C, D mạch gồm (R3//R2)ntR1

Khi đó ampe kế chỉ cường độ dòng điện qua R3 = 60mA

Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch song song ta có: I3.R3 = I2.R2 hay I2 =I3.R3/R2

Thay vào ta được I 2 = I3/2 = 30mA

Cường độ dòng điện qua R1 và mạch chính: I1 = I2+I3 = 90mA

Ta có: UAB = I1.R1 + I2.R2 = I1.R1+I2.2R1 R1(I1+2I2)

R1 = UAB/(I1+2I2) = 1,5/(90+2.30) = 10()

R2 = 20

Bài 3.

ρ

=

= 6 (  ).

a, Điện trở của dây MN : RMN =

7

l S

 7 4.10 .1, 5  10

b, Gọi I1 là cường độ dòng điện qua R1, I2 là cường độ dòng điện qua R2 và Ix là

C

N

M

cường độ dòng điện qua đoạn MC với RMC = x.

A

- Do dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C nên :

R

R

2

1

D

I1 > I2, ta có :

_U

+

)

U = R I = 3I ;

;

1 1

1

U = R I = 6(I - 2 2

1

1R

2R

1 3

- Từ

U = U + U = U + U = 7 (V) ,

MD

DN

MN

R

R 1

2

ta có phương trình :

 I1 = 1 (A)

1

1

1

=

.

- Do R1 và x mắc song song nên :

I = x

I R 1 x

3 x

x.

+ (6 - x)(

+

) = 7

- Từ UMN = UMC + UCN = 7 

3 x

3 x

1 3

 x2 + 15x – 54 = 0 (*)

- Giải pt (*) và lấy nghiệm dương x = 3 (  ). Vậy con chạy C ở chính giữa dây MN

Bài 4.

1 3I + 6(I - ) = 7 3

Mạch điện có sơ đồ như hình vẽ

Điện trở của đèn là: Rđ = 10

Khi K mở mạch gồm ĐntR1 do Pđ = 1,6W vậy cường độ dòng điện qua đèn và R1 = 0,4A

Điện trở tương đương cả mạch: R = U/I = 10/0,4 = 25

Điện trở R1 = 25 – 10 = 15

Tương tự khi K đóng ta tính được cường độ dòng điện qua đèn (cũng là mạch chính) =

0,5A. Điện trở tương đương của cả mạch khi đó là 20

Điện trở gồm R1//R2 = 20 – 10 = 10 từ đây ta tính được R2 = 30

b. Trong thời gian 1800s có 900s đèn tiêu thụ công suất P1 = 2,5W và 900s đèn tiêu thụ

công suất P2 = 2,5W

Điện năng tiêu thụ với công suất P1 là: Q1 = P1.t = 2,5.900 = 2250J

Điện năng tiêu thụ với công suất P2 là: Q2 = P2.t = 1,6.900 = 1440J

Điện năng tiêu thu: A = Q1+Q2 = 3690J

Bài 5.

- Gọi : c là nhiệt dung riêng của nước ; m là khối lượng nước chứa trong một ca ;

n1 và n2 lần lượt là số ca nước múc ở thùng A và thùng B ;

(n1 + n2) là số ca nước có sẵn trong thùng C.

- Nhiệt lượng do n1 ca nước ở thùng A khi đổ vào thùng C đã hấp thụ là :

Q1 = n1.m.c(50 – 20) = 30cmn1

- Nhiệt lượng do n2 ca nước ở thùng B khi đổ vào thùng C đã toả ra là :

Q2 = n2.m.c(80 – 50) = 30cmn2

- Nhiệt lượng do (n1 + n2) ca nước ở thùng C đã hấp thụ là :

Q3 = (n1 + n2)m.c(50 – 40) = 10cm(n1 + n2)

- Phương trình cân bằn nhiệt : Q1 + Q3 = Q2

 30cmn1 + 10cm(n1 + n2) = 30cmn2  2n1 = n2

- Vậy, khi múc n ca nước ở thùng A thì phải múc 2n ca nước ở thùng B và số nước đã có

sẵn trong thùng C trước khi đổ thêm là 3n ca.

ĐỀ CHÍNH THỨC VÒNG II

U

+

- o

o

Đ2

Đ1

Rb

PHÒNG GD&ĐT ĐAKRÔNG ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2008 – 2009 Môn: VẬT LÍ Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Câu 1: (2,5 điểm) Một quả cầu đồng chất có khối lượng M = 10kg và thể tích V = 0,016m3. a. Hãy đưa ra kết luận về trạng thái của quả cầu khi thả nó vào bể nước. b. Dùng một sợi dây mảnh, một đầu buộc vào quả cầu, đầu kia buộc vào một điểm cố định ở đáy bể nước sao cho quả cầu ngập hoàn toàn trong nước và dây treo có phương thẳng đứng. Tính lực căng dây? Cho biết: Khối lượng riêng của nước D = 103kg/m3. Câu 2: (3,0 điểm) Cho 2 bóng đèn Đ1 (12V - 9W) và Đ2 (6V - 3W). a. Có thể mắc nối tiếp 2 bóng đèn này vào hiệu điện thế U = 18V để chúng sáng bình thường được không? Vì sao? b. Mắc 2 bóng đèn này cùng với 1 biến trở có con chạy vào hiệu điện thế cũ (U = 18V) như hình vẽ thì phải điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu để 2 đèn sáng bình thường? c. Bây giờ tháo biến trở ra và thay vào đó là 1 điện trở R sao cho công suất tiêu thụ trên đèn Đ1 gấp 3 lần công suất tiêu thụ trên đèn Đ2. Tính R? (Biết hiệu điện thế nguồn vẫn không đổi) Câu 3: (2,5 điểm)

Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở nhiệt độ 136oC vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14oC. Hỏi có bao nhiêu gam chì và bao nhiêu gam kẽm trong miếng hợp kim trên? Biết rằng nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 18oC và muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm lên 1oC thì cần 65,1J; nhiệt dung riêng của nước, chì và kẽm lần lượt là 4190J/(kg.K), 130J/(kg.K) và 210J/(kg.K). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài.

Câu 4: (2,0 điểm) Hai điện trở R1 và R2 được mắc vào một hiệu điện thế không đổi bằng cách ghép song song với nhau hoặc ghép nối tiếp với nhau. Gọi Pss là công suất tiêu thụ của đoạn mạch khi

 . 4

ghép song song, Pnt là công suất tiêu thụ khi ghép nối tiếp. Chứng minh :

P ss P nt

1.RR

2

Cho biết: R1 + R2  2

------------------------- HẾT -------------------------

(Giám thị coi thi không giải thích gì thêm)

PHÒNG GD&ĐT ĐAKRÔNG -----------------------

= 625(kg/m3) 0,25đ

DC =

M = V

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2008 – 2009 Môn: VẬT LÍ (VÒNG II) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Câu 1: (2,5 điểm) a. Khối lượng riêng của quả cầu là: 10 016

,0

FA

O

.

T

P

.

U

Ta thấy DC (= 625kg/m3) < Dnước (= 1000kg/m3) nên khi thả quả cầu vào nước thì quả cầu sẽ nổi trên mặt nước. 0,5đ b. Học sinh vẽ đúng hình và phân tích được các lực tác dụng lên quả cầu được 0,5đ. Các lực tác dụng lên quả cầu: - Lực đẩy Ác-si-mét FA thẳng đứng hướng từ dưới lên và có cường độ: FA = dn.V = 10Dn.V 0,25đ - Trọng lực P thẳng đứng hướng xuống dưới và: P = 10M 0,25đ - Lực căng dây T thẳng đứng hướng xuống dưới. Khi quả cầu cân bằng (đứng yên) thì FA = P + T 0,5đ => T = FA – P = 10Dn.V – 10M = 10.1000.0,016 – 10.10 = 160 – 100 = 60 (N) 0,25đ Vậy lực căng dây T bằng 60N. Câu 2: (3,0 điểm) a. Cường độ dòng điện định mức qua mỗi đèn: Pđm1 = Uđm1.Iđm1

+

- o

o

dm 1

=

=> Iđm1 =

dm 1

Đ2

dm

2

=

Iđm2 =

9 = 0,75(A) 0,25đ 12 3 = 0,5(A) 0,25đ 6

P U P U

dm

2

Đ1

Rb

Ta thấy Iđm1  Iđm2 nên không thể mắc nối tiếp để 2 đèn sáng bình thường. 0,5đ b. Để 2 đèn sáng bình thường thì: U1 = Uđm1 = 12V; I1 = Iđm1 = 0,75A 0,25đ và U2 = Uđm2 = 6V; I2 = Iđm2 = 0,5A 0,25đ Do đèn Đ2 // Rb => U2 = Ub = 6V Cường độ dòng điện qua biến trở: I1 = I2 + Ib => Ib = I1 – I2 = 0,75 – 0,5 = 0,25(A). 0,25đ

b

=

= 24 (  ) 0,25đ

Giá trị điện trở của biến trở lúc đó bằng: Rb =

6 25,0

U I

b

c. Theo đề ra ta có: P1 = 3P2  I1

2

2

dm

2

1

1

= 3.

= 3.

=

=

=

2

dm 1

I I

3  2I1 = 3I2 (1) 0,25đ 2

2.R1 = 3I2 2 9.6 2 3.12

I I

P . dm 1 P .

U U

2

R 23 R 1

2

dm

2

  

  

2.R2 9 => 4 Mà I1 = I2 + IR nên (1)  2(I2 + IR) = 3I2  2I2 + 2IR = 3I2 => I2 = 2IR (2) 0,25đ Do đèn Đ2 // R nên U2 = UR  I2.R2 = IR.R

2

dm

2

= 2.

= 24 (  ) 0,5đ

Thay (2) vào ta được 2.IR.R2 = IR.R => R = 2R2 = 2.

62 3

U P dm

2

1

c c

2

3

n n 

2

3

1

4

Câu 3: (2,5 điểm) - Gọi khối lượng của chì và kẽm lần lượt là mc và mk, ta có: mc + mk = 0,05(kg). ( = 50g) (1) 0,25đ Q = m c (136 - 18) = 15340m ; 0,25đ - Nhiệt lượng do chì và kẽm toả ra: c Q = m c (136 - 18) = 24780m . 0,25đ k k k - Nước và nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là: ; 0,25đ Q = m c (18 - 14) = 0,05 4190 4 = 838(J) . 0,25đ 4Q = 65,1 (18 - 14) = 260,4(J) Q + Q = Q + Q  0,5đ - Phương trình cân bằng nhiệt: 15340mc + 24780mk = 1098,4 (2) 0,25đ - Giải hệ phương trình (1) và (2) ta có: mc  0,015kg; mk  0,035kg. 0,5đ Đổi ra đơn vị gam: mc  15g; mk  35g. Câu 4: (2,0 điểm)

2

- Công suất tiêu thụ của đoạn mạch khi hai điện trở mắc song song:

. 0,5đ

P ss

1

U R R 1 2  R R 2 2

- Công suất tiêu thụ của đoạn mạch khi hai điện trở mắc nối tiếp:

. 0,5đ

P nt

U  R R 2

1

2

)

(

- Lập tỷ số:

; 0,5đ

 R R 1 2 R R 1 2

P ss P nt 

2

- Do :

)2 , nên ta có:

1.RR

2

 R R 2

1

R R 1 2

2

=> (R1 + R2)2  4 ( ) 4(

 0,5đ

4

P ss P nt

P ss P nt

R R 1 2 R R 1 2

-------------------------- HẾT ----------------------------- (Lưu ý: Nếu học sinh làm cách khác nhưng có kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

ĐỀ THI CHÍNH THỨC

LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2007-2008 Môn thi: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút _________________________________

Bài 1. (4 điểm) Một người đi xe đạp đi nửa quãng đường đầu với vận tốc v1 = 15km/h, đi nửa quãng đường còn lại với vận tốc v2 không đổi. Biết các đoạn đường mà người ấy đi là thẳng và vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 10km/h. Hãy tính vận tốc v2.

Bài 2. (4 điểm) Đổ 738g nước ở nhiệt độ 15oC vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 100oC. Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là 17oC. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.K. Hãy tính nhiệt dung riêng của đồng.

I(A)

(1)

(2)

4

Bài 3. (3 điểm) Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế khi làm thí nghiệm lần lượt với hai điện trở khác nhau, trong đó đường (1) là đồ thị vẽ được khi dùng điện trở thứ nhất và đường (2) là đồ thị vẽ được khi dùng điện trở thứ hai. Nếu mắc hai điện trở này nối tiếp với nhau và duy trì hai đầu mạch một hiệu điện thế không đổi U = 18V thì cường độ dòng điện qua mạch là bao nhiêu?

O

12

24

U(V)

Bài 4. (3 điểm) Một người già phải đeo sát mắt một thấu kính hội tụ có tiêu cự 60cm thì mới nhìn rõ vật gần nhất cách mắt 30cm. Hãy dựng ảnh của vật (có dạng một đoạn thẳng đặt vuông góc với trục chính) tạo bởi thấu kính hội tụ và cho biết khi không đeo kính thì người ấy nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt bao nhiêu?

Bài 5. (3 điểm) Trong một bình nước hình trụ có một khối nước đá nổi được giữ bằng một sợi dây nhẹ, không giãn (xem hình vẽ bên). Biết lúc đầu sức căng của sợi dây là 10N. Hỏi mực nước trong bình sẽ thay đổi như thế nào, nếu khối nước đá tan hết? Cho diện tích mặt thoáng của nước trong bình là 100cm2 và khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3.

V

R

A

C

M

N

Bài 6. (3 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ bên. Điện trở toàn phần của biến trở là Ro , điện trở của vôn kế rất lớn. Bỏ qua điện trở của ampe kế, các dây nối và sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Duy trì hai đầu mạch một hiệu điện thế U không đổi. Lúc đầu con chạy C của biến trở đặt gần phía M. Hỏi số chỉ của các dụng cụ đo sẽ thay đổi như thế nào khi dịch chuyển con chạy C về phía N? Hãy giải thích tại sao?

-------------------- H ế t --------------------

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2007-2008

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ

Đáp án chi tiết

(1) (2)

(3)

= > t1 + t2 = s/vtb

Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 1 1

Thời gian đi hết nửa quãng đường đầu là : t1 = s/2v1 Thời gian đi hết nửa quãng đường sau là : t2 = s/2v2 Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là : vtb = s/(t1 + t2) Từ (1), (2) và (3) => 1/v1 + 1/v2 = 2/vtb Thế số tính được v2 = 7,5(km/h) (nếu ghi thiếu hoặc sai đơn vị của v2 thì trừ 0,5 điểm)

Q1 = Q2 + Q3

<=> 16,6c1 = 6178,536 + 0,2c1

2 Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra : Q1 = m1c1(t1 – t) = 16,6c1(J) Nhiệt lượng nước thu vào : Q2 = m2c2(t – t2) = 6178,536 (J) Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào : Q3 = m3c1(t – t2) = 0,2c1(J) Phương trình cân bằng nhiệt : => c1 = 376,74(J/kg.K) (nếu ghi thiếu hoặc sai đơn vị của c1 thì trừ 0,25 điểm)

3 Từ đồ thị tìm được :

R1 = 3 và R2 = 6 => Rtđ = R1 + R2 = 9()

0,75 0,75 0,75 0,5 0,5 0,75 1 1 0,5 0,5

Vậy : I = U/Rtđ = 2(A) (nếu ghi thiếu hoặc sai đơn vị của I thì trừ 0,25 điểm)

4 Vẽ hình sự tạo ảnh của vật AB qua thấu kính hội tụ, thể hiện:

+ đúng các khoảng cách từ vật và ảnh đến thấu kính + đúng tính chất của ảnh (ảo) + đúng các tia sáng (nét liền có hướng) và đường kéo dài các tia sáng

+ viết đúng công thức thấu kính cho 0,5 điểm + thế số và tính đúng d’ = - 60cm cho 0,5 điểm)

=> khoảng cực cận của mắt bằng 60cm

(nét đứt không có hướng) Dựa vào hình vẽ, dùng công thức tam giác đồng dạng tính được khoảng cách từ ảnh A’B’ đến thấu kính bằng 60cm (Nếu giải bằng cách dùng công thức thấu kính thì phân phối điểm như sau: Do kính đeo sát mắt và vì AB gần mắt nhất nên A’B’ phải nằm ở điểm cực cận của mắt Vậy khi không mang kính người ấy sẽ nhìn rõ vật gần nhất cách mắt 60cm 5 Nếu thả khối nước đá nổi (không buộc dây) thì khi nước đá tan hết, mực nước

0,5 0,25 0,25 1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

trong bình sẽ thay đổi không đáng kể. Khi buộc bằng dây và dây bị căng chứng tỏ khối nước đá đã chìm sâu hơn so với khi thả nổi một thể tích V, khi đó lực đẩy Ac-si-met lên phần nước đá ngập thêm này tạo nên sức căng của sợi dây. Ta có: FA = 10.V.D = F <=> 10.S.h.D = F (với h là mực nước dâng cao hơn so với khi khối nước đá thả nổi) => h = F/10.S.D = 0,1(m) Vậy khi khối nước đá tan hết thì mực nước trong bình sẽ hạ xuống 0,1m

Bài 1 Gọi s là chiều dài cả quãng đường. Ta có:

6 Khi dịch chuyển con chạy C của biến trở về phía N thì số chỉ của các dụng cụ

0,5

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 tương đương của đoạn mạch:

Rm = (Ro – x) +

xR 1  Rx

1

2

1

= R –

<=> Rm

1

R 1 2 x

1 x

1

Khi dịch con chạy về phía N thì x tăng => (

) tăng => Rm giảm

R 1 2 x

1 x

I

A

Mặt khác, ta lại có:

I A x

=> cường độ dòng điện mạch chính: I = U/Rm sẽ tăng (do U không đổi). I xR  I

=>

IA =

 I R x.I  xR

1

R x

)

Do đó, khi x tăng thì (1 +

giảm và I tăng (c/m ở trên) nên IA tăng.

R x

0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,5 0,25

Đồng thời UV = IA.R cũng tăng (do IA tăng, R không đổi)

- Thí sinh giải theo cách khác, nếu đúng vẫn cho đủ điểm số theo phân phối điểm của

 R  x  Rx

- Điểm toàn bài không làm tròn số.

LƯU Ý: hướng dẫn chấm này. ___________________________________________

PHÒNG GD&ĐT HIỆP HOÀ

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Năm học 2009 – 2010 Môn thi: Vật lý 9 Thời gian: 150ph

Bài 1 (2đ). R1

R2

D

V

A

B

C

M

N

Cho mạch điện như (h.vẽ) : R1 = 2Ω; R2 = 4Ω; MN là một biến trở toàn phần phân bố đều theo chiều dài, có giá trị là Rb = 15 Ω ; C là con chạy di chuyển được trên MN ; UAB = 15V (không đổi).

a/ Xác định vị trí con chạy C vôn kế chỉ số 0. b/ Tìm vị trí con chạy C để vôn kế chỉ 1V. Cho

R1 R3

điện trở vôn kế rất lớn Bỏ qua điện trở của các dây nối. Bài 2 (2đ).

A C

Cho mạch điện như hình vẽ. Mắc vào A và B một hiệu điện thế UAB = 1,5V thì vôn kế mắc vào C, D chỉ giá trị 1V; nếu thay vôn kế bằng một ampe kế cũng mắc vào C, D thì ampe kế chỉ giá trị 60mA.

Nếu bây giờ thay đổi lại, bỏ ampe kế đi, mắc vào C, D một hiệu điện thế 1,5V, còn vôn kế mắc vào A, B thì vôn kế chỉ giá trị 1V. Cho vôn kế và ampe kế là lý tưởng. Xác định R1, R2 và R3

R2 B D

Bài 3 (2đ)

C

N

M

A

R

R

2

1

D

_U

+

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch được giữ không đổi là U = 7 V; các điện trở R1 = 3  , R2 = 6  ; MN là một dây dẫn điện có chiều dài l = 1,5 m, tiết diện không đổi S = 0,1 mm2, điện trở suất ρ = 4.10 -7  m. Bỏ qua điện trở của ampe kế và của các dây nối. a, Tính điện trở R của dây dẫn MN. b, Xác định vị trí điểm C để dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C và có cường độ 1/3 A. Bài 4 (2đ).

Cho một bóng đèn Đ(6V-3,6W), 1 khoá K ngắt, mở tự động sau mỗi 30 giây. 2 điện

trở R1, R2 và 1 nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 10V. a. Hãy mắc các dụng trên thành mạch điện sao cho khi khoá K đóng thì công suất tiếu thụ của đèn là 2,5W, khi khoá K mở thì công suất tiêu thụ của đèn là 1,6W. Xác định R1, R2 b. Tính điện năng tiêu thụ của mạch trong 30phút.

Bài 5 (2đ)

Dùng một ca múc nước ở thùng chứa nước A có nhiệt độ tA = 20 0C và ở thùng chứa nước B có nhiệt độ tB = 80 0C rồi đổ vào thùng chứa nước C. Biết rằng trước khi đổ, trong thùng chứa nước C đã có sẵn một lượng nước ở nhiệt độ tC = 40 0C và bằng tổng số ca

nước vừa đổ thêm vào nó. Tính số ca nước phải múc ở mỗi thùng A và B để có nhiệt độ nước ở thùng C là 50 0C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, với bình chứa và ca múc nước. Bài 1 a/Xác định vị trí của con chạy C để vôn kế chỉ số 0

Đặt RMC = x ( 0 < x < 15Ω). Vôn kế chỉ số 0 => mạch cầu cân bằng .

R 1 x

R 2  15

x

=> x = 5Ω (có thể dùng cách giải khác để tìm ra: UV = UDA+UAC =UAC-UDA từ đó lập phương trình liên quan để tìm ra x) b/ Xác định vị trí con chạy C để vôn kế chỉ 1V.

=5V

Vì điện trở vôn kế vô cùng lớn nên :U1 = UAD =

MNU

2  42 Gọi x là giá trị điện trở đoạn MC để vôn kế chỉ 1V Hiệu điện thế giữa hai điểm M,C: UMC= x Theo đầu bài ta có: 1 = x-5 suy ra x = 6  Nếu cực dương tại C ta có: UV = UAD-UAC tương đương 1 = 5-x suy ra x = 4  Vậy có 2 vị trị để vôn kế chỉ 1V Bài 2: Vì vôn kế có điện trở vô cùng lớn nên khi mắc vôn kế vào 2 điểm C, D thì dòng điện qua R3 = 0. Khi đó mạch gồm R1ntR2. Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2. U2 =UAB/(R1+R2).R2 Tương đương: U2/UAB = R2/(R1+R2) = 1/1,5 Suy ra: R2 = 2R1 Khi đặt hiệu điện thế giữa hai điểm C, D một hiệu điện thế 1,5V khi đó mạch gồm R3ntR2 Tương tự như trên ta có R2= 2R3 suy ra R1 = R 3 = R2/2 Khi mắc ampe kế vào hai điểm C, D mạch gồm (R3//R2)ntR1 Khi đó ampe kế chỉ cường độ dòng điện qua R3 = 60mA Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch song song ta có: I3.R3 = I2.R2 hay I2 =I3.R3/R2 Thay vào ta được I 2 = I3/2 = 30mA Cường độ dòng điện qua R1 và mạch chính: I1 = I2+I3 = 90mA Ta có: UAB = I1.R1 + I2.R2 = I1.R1+I2.2R1 R1(I1+2I2) R1 = UAB/(I1+2I2) = 1,5/(90+2.30) = 10()

R2 = 20 Bài 3.

ρ

= 6 (  ).

=

a, Điện trở của dây MN : RMN =

7

l S

C

N

M

 7 4.10 .1, 5  10 b, Gọi I1 là cường độ dòng điện qua R1, I2 là cường độ dòng điện qua R2 và Ix là cường độ dòng điện qua đoạn MC với RMC = x. - Do dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C nên : I1 > I2, ta có :

A

R

R

2

1

)

U = R I = 3I ;

;

1 1

1

U = R I = 6(I - 2 2

1

1R

2R

D

1 3

- Từ

U = U + U = U + U = 7 (V) ,

MD

DN

MN

R

_U

R 1

2

+

ta có phương trình :

1

1

1

=

.

- Do R1 và x mắc song song nên :

I = x

 I1 = 1 (A) I R 3 1 x x

x.

+

) = 7

+ (6 - x)(

3 x

3 x

1 3

- Từ UMN = UMC + UCN = 7   x2 + 15x – 54 = 0 (*) - Giải pt (*) và lấy nghiệm dương x = 3 (  ). Vậy con chạy C ở chính giữa dây MN Bài 4. Mạch điện có sơ đồ như hình vẽ Điện trở của đèn là: Rđ = 10 Khi K mở mạch gồm ĐntR1 do Pđ = 1,6W vậy cường độ dòng điện qua đèn và R1 = 0,4A Điện trở tương đương cả mạch: R = U/I = 10/0,4 = 25 Điện trở R1 = 25 – 10 = 15 Tương tự khi K đóng ta tính được cường độ dòng điện qua đèn (cũng là mạch chính) = 0,5A. Điện trở tương đương của cả mạch khi đó là 20 Điện trở gồm R1//R2 = 20 – 10 = 10 từ đây ta tính được R2 = 30 b. Trong thời gian 1800s có 900s đèn tiêu thụ công suất P1 = 2,5W và 900s đèn tiêu thụ công suất P2 = 2,5W Điện năng tiêu thụ với công suất P1 là: Q1 = P1.t = 2,5.900 = 2250J Điện năng tiêu thụ với công suất P2 là: Q2 = P2.t = 1,6.900 = 1440J Điện năng tiêu thu: A = Q1+Q2 = 3690J Bài 5. - Gọi : c là nhiệt dung riêng của nước ; m là khối lượng nước chứa trong một ca ; n1 và n2 lần lượt là số ca nước múc ở thùng A và thùng B ; (n1 + n2) là số ca nước có sẵn trong thùng C. - Nhiệt lượng do n1 ca nước ở thùng A khi đổ vào thùng C đã hấp thụ là : Q1 = n1.m.c(50 – 20) = 30cmn1 - Nhiệt lượng do n2 ca nước ở thùng B khi đổ vào thùng C đã toả ra là : Q2 = n2.m.c(80 – 50) = 30cmn2

Q3 = (n1 + n2)m.c(50 – 40) = 10cm(n1 + n2)

- Nhiệt lượng do (n1 + n2) ca nước ở thùng C đã hấp thụ là : - Phương trình cân bằn nhiệt : Q1 + Q3 = Q2

1 3I + 6(I - ) = 7 3

 30cmn1 + 10cm(n1 + n2) = 30cmn2  2n1 = n2

- Vậy, khi múc n ca nước ở thùng A thì phải múc 2n ca nước ở thùng B và số nước đã có sẵn trong thùng C trước khi đổ thêm là 3n ca. Bài 2 (2 điểm)

Đ

A

B

C

của đoạn CB và tỷ số

220V

a/ Một đèn Đ (110V, 40W) . Tính điện trở RĐ của đèn. b/ Nguồn điện cung cấp có hiệu điện thế là 220V. Để đèn hoạt động bình thường, thì phải thiết lập sơ đồ mạch điện như (h.vẽ). AB là một biến trở đồng chất,có tiết diện đều. Cho điện trở của đoạn AC là RAC = 220Ω .Tính điện trở RCB AC là bao nhiêu ? CB

+

-

c/ Tính hiệu suất H của đoạn mạch điện : H =

Pd P

Với Pd : công suất tiêu thụ của đèn ; P : công suất tiêu thụ của đoạn mạch. Các dây nối có điện trở không đáng kể.

SỞ GD&ĐT BÌNH PHƯỚC

KỲ THI HỌC SINH GIỎI

VÒNG TỈNH

Ngày thi: 28/3/2008

ĐỀ

DỰ

BỊ

Môn: Vật lý 9

Thời gian: 150 phút

(không kể thời gian giao đề )

Bài 1: Hai vật có khối lượng riêng và thể tích khác

nhau được treo thăng bằng trên thanh không trọng lượng

AB với tỉ lệ cánh tay đòn là

 (hình vẽ)

OA OB

1 2

Sau khi nhúng hai vật hoàn toàn chìm trong nước, để giữ nguyên thăng bằng của thanh

AB người ta phải đổi chỗ hai vật cho nhau.Tính khối lượng riêng D1; D2 của chất làm nên

hai vật, biết D2 = 2,5 D1; khối lượng riêng của nước đã biết là D0.

Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ, các điện trở chưa biết. Khi mắc nguồn điện vào hai

điểm A và C hoặc B và D thì công suất toả nhiệt là như nhau

và bằng P.Khi mắc nguồn với hai điểm B và C hoặc A và D

thì công suất toả nhiệt trong mạch cũng như nhau và bằng 2P.

1) Tính RAC; RBD.Chứng minh RAC =RBD = 2RAD.

2) Khi mắc nguồn với hai điểm C và D thì công suất toả

nhiệt trong mạch lúc này bằng bao nhiêu.

Bài 3: Một bình nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 =200g chứa một lượng nước có khối lượng m2 = 400g ở nhiệt độ t1 = 200C.

1) Đổ thêm vào bình một khối lượng nước m ở nhiệt độ t2 = 50C, khi cân bằng nhiệt

thì nhiệt độ nước trong bình là t = 100C. Tính m.

2) Sau đó người ta thả vào bình một khối nước đá có khối lượng m3 ở nhiệt độ t3 = -

50C. Khi cân bằng nhiệt thì thấy trong bình còn lại 100g nước đá. Tính m3.

Biết : Nhiệt dung riêng của nhôm C1 = 880J/kg độ

Nhiệt dung riêng của nước C2 = 4200J/kg độ

Nhiệt dung riêng của nước đá C3 = 2100J/kg độ

Nhiệt nóng chảy của nước đá  = 340 000J/kg

Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường.

Bài 4: Một vật sáng nhỏ AB đặt trước một thấu kính hội tụ cho một ảnh ảo A1B1 cách

vật 45cm. Khi dịch chuyển vật 15cm thì thu được ảnh thật A2B2 có độ cao bằng nửa

A1B1. Tìm khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm của thấu kính.

Bài 5: Một vật bằng đồng bên trong rỗng, thả vào cốc nước thì chìm. Hãy xác định thể

tích phần rỗng. Biết khối lượng riêng của đồng là D; của nước là Do. Hãy dùng lực kế và

cốc nước để xác định thể tích phần rỗng.

----------------- HẾT----------------

G2

G1

O

.

h

S

.

A

.

. B

a

d

PHÒNG GD& ĐT KRÔNG NĂNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG TRƯỜNG THCS NGUYỄN DU NĂM HỌC 2012-2013 MÔN: VẬT LÍ 9 Thời gian:150 phút(không kể thời gian giao đề) Câu 1: (3,5 điểm) Cùng một lúc, có hai người cùng khởi hành từ A để đi trên quãng đường ABC (với AB = 2BC). Người thứ nhất đi quãng đường AB với vận tốc 12km/h, quãng đường BC với vận tốc 4km/h. Người thứ hai đi quãng đường AB với vận tốc 4km/h, quãng đường BC với vận tốc 12km/h. Người nọ đến trước người kia 30 phút. Tính chiều dài quãng đường ABC ? Câu 2 (3,5 điểm) Hai gương phẳng (G1) và (G2) đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau, cách nhau một đoạn d. Trên đường thẳng song song với hai gương cách (G1) một đoạn a có hai điểm S, O cách nhau một đoạn h (như hình vẽ; A, S, B thẳng hàng). a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến (G1) tại I, phản xạ đến gương (G2) tại J rồi phản xạ đến O. b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B? Biết d = 50cm, a = 20cm, h = 25 cm. Câu 3: (3,0 điểm) Để có 1,2 kg nước ở 360C người ta trộn m1 (kg) nước ở 150C với khối lượng m2 (kg) nước ở 900C Hỏi khối lượng nước mỗi loại. Câu 4: (3,0 điểm) Có hai bóng đèn loại (6V-2,4W) và (6V-0,6W),một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 12V, một biến trở(50  -3A) và các dây dẫn có điện trở không đáng kể.Hãy vẽ các cách mắc để hai đèn sáng bình thường.Tính điện trở Rx trong mỗi cách mắc đó. Câu 5:(3,0 điểm) Cho 4 điện trở giống hệt nhau R0 mắc thành một mạch điện như hình vẽ (Hình 1).Đặt vào hai điểm AB một HĐT không đổi 40V thì ampe kế chỉ 2A.Tính giá trị R0 Câu 6: (4,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ (Hình 2) biết R1=8  , R2=R3=4  , R4=6  , U=6V.Điện trở của ampe kế,dây nối và khóa K không đáng kể .Tính điện trở tương đương của đoạn mạch và số chỉ của ampe kế trong hai trường hợp khi K mở và k đóng.

R4

A B

R2

R1

A

A

A B

R3

Hình 1 Hình 2

………………..HẾT………………..

Họ và tên thí sinh……………………………….SBD:…………………………………..

HƯỚNG DẪN CHẤM

Câu 1 : Học sinh làm đúng được 3,5 điểm. Thời gian người thứ nhất đi hết quãng đường AB là : t11 = AB/12 = 2BC/12 = BC/6. Thời gian người thứ nhất đi hết quãng đường BC là : t12 = BC/4. Thời gian người thứ nhất đi hết quãng đường ABC là : t1 = t11 + t12 = BC/6 + BC/4 = 5BC/12. (1,0 đ) Thời gian người thứ hai đi hết quãng đường AB là : t21 = AB/4 = 2BC/4 = BC/2. Thời gian người thứ hai đi hết quãng đường BC là : t22 = BC/12. Thời gian người thứ hai đi hết quãng đường ABC là : t2 = t21 + t22 = BC/2 + BC/12 = 7BC/12. (1,0 đ) Ta thấy t1 < t2 nên người thứ nhất đến C trước người thứ hai 30 phút (= 0,5h ) (0,5 đ) tức là t2 – t1 = 0,5  7BC/12 – 5BC/12 = 0,5  2BC/12 = 0,5  BC = 3 (km)  AB = 2BC = 6 (km) Vậy chiều dài quãng đường ABC là AB + BC = 9 (km). (1,0 đ)

G2

G1

O’

O

.

.

J

I

S

S’

.

.

. B

H

. A

a

d

1-t2) (2) (0,5đ)

1-t2)

Câu 2 : Học sinh làm đúng được 3,5 điểm. a) Học sinh trình bày đúng cách vẽ(cho 0,5 điểm), vẽ đúng hình được 1,0 điểm. Chọn S’ đối xứng với S qua gương (G1). Chọn O’ đối xứng với O qua gương (G2). Nối S’O’ cắt gương (G1) tại I và cắt gương (G2) tại J. Nối S I J O ta được tia cần vẽ. b) Học sinh tính đúng được 1,5 điểm. Ta có S’AI ~ S’BJ  AI/BJ = S’A/S’B = a/(a+d) = 20/70 =2/7.  AI = (2/7).BJ (0,5 đ) S’AI ~ S’HO’  AI/HO’ = S’A/S’H = a/{a+d+(d-a)} = a/2d =20/100 = 1/5.  AI = (1/5)HO’ = (1/5).h =(1/5).25 = 5 (cm). (1,0 đ)  BJ = (7/2)AI = (7/2).5 = 35/2 = 17,5 (cm). (0,5 đ) Câu 3 : Học sinh làm đúng được 3,0 điểm. Nhiệt lượng của m1 (kg) nước nguội ở 150C thu vào là: Q1= m1.c(t2-t1) (1) (0,5đ) Nhiệt lượng của m2 (kg) nước nóng ở 900C tỏa ra là: Q2= m2.c(t’ Áp dụng định luật bảo toàn nhiệt lượng,ta có Q1=Q2 Hay m1.c(t2-t1)= m2.c(t’  m1.(36-15)= m2.(90-36)  21m1=54m2 (3) (1,0đ) Mặt khác ta lại có m1+m2=1,2 (kg) (4) (0,5đ) Giả hệ (3),(4) ta được m1=0,864kg ; m2= 0,336kg (0,5đ) Câu 4 : Học sinh làm đúng được 3,0 điểm.(Mỗi cách đúng cho 1,5đ)

1R

R x

A

B

a) Có thể mắc theo hai sơ đồ sau: Cách 1: Cách mắc chia thế gồm (R1//R2) nt Rx như hình vẽ dưới

2R

Vì các đèn sáng bình thường nên U1=U2=6V; I1=0,4A; I2=0,1A Ta thấy:

UAB=U12+Ux=> Ux=UAB-U12=12-6=6V IAB=Ix=I1+I2=0,4+0,1= 0,5A

x

  12

Điện trở của biến trở: Rx=

6 0,5

U I

x

Cách 2: Cách mắc chia dòng:gồm R1 nt ( R2//R’

x )

2R

1R

A

B

'R x

2x =UAB-U1=12-6=6(V)

UAB=U1+U’

2x=> U’

x= U’

Vì các đèn sáng bình thường nên: U1=U2=6V; I1=0,4A; I2=0,1A Ta thấy: Mặt khác:

IAB=I1=I’

x+I2=> I’

' x

  20

Điện trở của biến trở: Rx=

x = I1 - I2= 0,3(A) U 6 ' 0,3 I x

Câu 5 : Học sinh làm đúng được 3,0 điểm.

2

B

A

A

1

4

3

(0,75đ)

Ta có

(0,75đ)

R

234

R 0

)

2 3

R R . 2 34  R R 2

34

 R ) 4  R 4

(0,5đ)

 R R

ABR

1

234

R 0

R 0

R 0

R R ( 2 3 (  R R 3 2 5 3

AB

Mặt khác

R

20(

 (0,5đ)

)

AB

2 3 40 2

U I

A

Do đó :

    (0,5đ)

12(

20

)

R 0

R 0

5 3

Câu 6 : Học sinh làm đúng được 4,0 điểm. a)Khi K mở mạch điện có cấu tạo[R4//(R1ntR2)]ntAntR3 (Vẽ hình) (0,5đ) Điện trở cụm (R1ntR2) :R12= R1 +R2 =8+4=12(  )

(0,5đ)

R

  4(

)

Điện trở cụm R4//(R1ntR2) là :

124

12.6  12 6

R R . 12 4  R R 12 4

Điện trở tương đương của cả mạch là:Rtd=R124+R3= 4+4=8(  )

Số chỉ ampe kế là:

(0,5đ)

I

  I

0,75(

A )

A

6   8

U R td

  2(

R

)

Điện trở cụm (R2//R3)

23

    (0,5đ)

2 6 8(

R

)

b) Khi K đóng mạch điện có cấu tạo(R4nt((AntR3)//R2))//R1 (vẽ hình) (0,5đ) 4.4 4 4   R 4

234

23

R R . 2 3  R R 3 2 Điện trở cụm R4nt(R3ntR2) là  R

Điện trở tương đương của cả mạch là:

(0,5đ)

R

  4(

)

TD

R R . 1 234  R R

8.8  8 8

1

234

Cường độ dòng điện qua R4 là I4= I23=I234=U/RTD=6/8=0,75(A) Hiệu điện thế giưa hai đầu R3 là U3= U23=I23.R23=0,75.2=1,5(V) (0,5đ) Số chỉ của ampe kế là

3

(0,5đ)

I

I

0,375(

A )

3

A

1,5 5

U R 3

(Chú ý :Thí sinh giải theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa)

Bài 1: Một động tử X có vận tốc khi di chuyển là 4m/s. Trên đường di chuyển

từ A đến C, động tử này có dừng lại tại điểm E trong thời gian 3s(E cách A một

đoạn 20m).Thời gian để X di chuyển từ E đến C là 8s.

Khi X bắt đầu di chuyển khỏi E thì gặp một động tử Y đi ngược chiều. Động tử

Y di chuyển tới A thì quay ngay lại C và gặp động tử X tại C(Y khi di chuyển

không thay đổi vận tốc).

a. Tính vận tốc của động tử Y

b. Vẽ đồ thị thể hiện các chuyển động trên ( trục hoành chỉ thời gian; trục tung

chỉ quãng đường)

Bài 2: Một người có thể đi từ A đến B theo 4 cách sau:

a. Đi tàu điện. Trên đường có 1 trạm nghỉ C. Chuyến nào tàu cũng nghỉ ở đó 0.5

giờ.

b. Đi bộ. Nếu cùng khởi hành 1 lúc với tàu thì tàu đến B, người ấy còn cách B

1km.

c. Đi bộ, cùng khởi hành một lúc với tàu. Khi tàu đến trạm C người ấy mới đi

được 4km, nhưng vì tàu nghỉ 0.5 giờ nên người ấy đến trạm nghỉ vừa kịp lúc tàu

chuyển bánh, và lên tàu đi tiếp về B.

d. Đi tàu từ A. Khi tàu đến trạm nghỉ thì người ấy xuống đi bộ về B, và do đó

đến B trước tàu 15 phút.

Hãy xác định: đoạn đường AB? Vị trí của trạm nghỉ so với A? Vận tốc của tàu

và của người? Thời gian đi theo mỗi cách?

Bài 3: Có hai bạn, một nam và một nữ , tham gia vào một

trò chơi phối hợp như sau. Hai bạn cùng xuất phát từ vị trí

A Bạn nữ chạy theo đường AB song song với bờ sông

xy, bạn nam chạy ra bờ sông múc một xô nước rồi chạy về

đích B. Biết hai bạn đến C cùng một lúc và thời gian

bạn nam chạy đi múc nước và thời gian chạy về trao cho

bạn nữ là bằng nhau. Tính đoạn đường AC và thời gian

bạn nữ chạy từ A đến B.

Cho vận tốc của bạn nam và bạn nũ lúc không xách nước lần lượt là v1=

4,00m/s và v2=2,00m/s; vận tốc của bạn nam và bạn nữ lúc xách nước lần lượt

là v1’=2,53m/s và v2’=1,00m/s; khoảng cách AB=100m và AB cách bờ sông xy

một đoạn h=30m. Bỏ qua thời gian múc nước, trao và nhận xô nước.

Bài 4: Một khối hộp trọng lượng P=1000N được đặt nằm ngang trong một hồ

nước, mặt trên của khối hộp ngang với mặt nước. Khối hộp có chiều cao là

h=0.6m, tiết diện là S=0.1m2. Trọng lượng riêng D=10000N/m3. Tác dụng lực

F lên khối hộp theo phương thẳng đứng để di chuyển khối hộp thật chậm ra khỏi

mặt nước.

a) Gọi quãng đường đi của khối hộp là x (0<= x<= h). Chứng minh rằng giá trị

của F là một hàm bậc nhất theo x. Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến đổi của F theo x.

b) Cho biết khi F là hàm bậc nhất của x thì giá trị trung bình của F là Ftb=

(F1+F2)/2, F1 và F2 là các giá trị đầu cuối của F. Tìm công của lực kéo F khi di

chuyển khối hộp ra khỏi mặt nước.

Bài 5: Con kiến A tha một hạt đường, chuyển động thẳng đều về tổ O với vận

tốc v= 0,5 cm/s. Khi A còn cách tổ đoạn l=1,2 m, con kiến B khởi hành tư tổ O

chuyển động thẳng đều đến gặp A với vận tốc v1=2 cm/s. Khi vừa gặp A, B lập

tức quay về tổ với vận tốc v2= 1cm/s. Cứ như thế, B liên tục chuyển động từ O

đến gặp A rồi quay về O với các vận tốc tương ứng là 2 cm/s và 1 cm/s cho đến

khi A về đến O. Gọi tổng thời gian B đi từ O đến gặp A là t1, tổng thời gian B

đi từ vị trí gặp A về O là t2.

a) Tính tỉ số t2/t1

b) Tính chiều dài quãng đường tổng cộng mà B đã đi được

Bài 5: Một hồ nước nuôi cá ở nhiệt độ t0 = 15oC

Nhiệt độ môi trường là t1 = 25oC

để duy trì nhiệt độ hồ, người ta dẫn một ống dẫn nước có lượng nước chảy qua

là delta m =4g/s ở nhiệt độ t2 = 10oC

Biết nhiệt lượng trao đổi giữa môi trường và nước tỉ lệ thuận với hiệu nhiệt độ

giữa môi trường và nước

nhiệt lượng nước trong hồ hấp thu truyền hết cho nước trong ống

khi ra khỏi ống, nước trong ống ở nhiệt đô t0 = 15oC

Hỏi nếu nhiệt độ môi trường là t'1 = 30oC thì

a) nếu giữ nguyên lượng nước chảy thì nhiệt độ nước trong ống phải là bao

nhiêu để duy trì nhiệt đô hồ (t'2 = ?)

b) nếu giữ nguyên nhiệt độ nước trong ống là t2 = 10oC thì lượng nước chảy

qua là bao nhiêu để duy trì nhiệt đô hồ nước(delta m' =?)

PHÒNG GD&ĐT PHÚ LỘC ----------------

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Môn: Vật Lý Năm học: 2010-2011 Thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề)

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bài 1: (5 điểm) Một người đi xe máy trên đoạn đường chiều dài s km. Trong

đường còn lại, người đó đi

1 quãng đường đầu với vận tốc v2=20km/h và trong 2

K

B

R1 R4 R2

1 2 quãng đường đầu, người đó đi đoạn đường s1, với vận tốc v1=30km/h. Trên đoạn 1 2 quãng đường cuối với vận tốc v3, Biết vận tốc trung bình trên quãng đường s là v=30km/h. Tính v3. Bài 2: (6 điểm) Ba bình đựng ba chất lỏng khác nhau và không gây tác dụng hoá học với nhau. Nhiệt độ của ba bình lần lượt 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 như chỉ có ba chất lỏng đó trao đổi nhiệt với nhau. Bài 3: (6 điểm) Cho mạch điện như hình. Trong đó R1=R3=40Ω, R2=90Ω, UAB=350V. a) Khi khoá K mở, cường độ dòng A điện qua R4 là I4 = 2,25A. Tính R4. b) Tính hiệu điện thế hai đầu điện trở R4 khi khoá K đóng.

C

R3

Bài 4: (3 điểm) Dòng điện chạy qua một vòng dây m tại hai điểm A, B như hình. Dây dẫn là vòng dây đồng chất, tiết diện đều và có điện trở R= 32Ω. A B

 AOB =α. Góc

α O

a)Tính điện trở tương đương của vòng dây khi mắc vào mạch tại A, B. b) Biết điện trở tương đương của vòng dây là 6Ω. n Tính góc α. c) Tính α để điện trở tương đương là lớn nhất.

--------------------------------------------- HẾT ------------------------------------------

Lưu ý: Giám thị coi thi không giải thích gì thêm

-------------

HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG Môn: Vật Lý 9 Năm học: 2010-2011

PHÒNG GD&ĐT PHÚ LỘC

Lời giải

t = 2

= s1 30

Thời gian người đó đi quãng đường S1 là: t1= s1 v1

=> s1=15t (1)

Bài

Thời gian người đó đi quãng đường s là: t=

s = v

s 30

=> s= 30t (2)

s (1) và (2) => s1= 2

s2=s3= s-s1

s 2 = 4

1 (5đ)

=

=

s 4.20

s 80

Thời gian người đó đi quãng đường s2 là: t2= s2 v2

=

s 4v3

Thời gian người đó đi quãng đường s3 là: t3= s3 v3

Tổng thời gian người đó đi trên hai đoạn s2 và s3 là:

+

=

t2+t3=

s 80

t = 2

s 4v3

-

=

=

Vận tốc v3 là:

s 60 1 60

1 80

1 240

1 4v3

Điểm 0,5 0,25 0,5 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

2 (6đ)

v3=60km/h Gọi m1, m2, m3 và c1, c2, c3 lần lượt là khối lượng và nhiệt dung riêng của chất lỏng đựng trong ba bình 1, 2 và 3. Ta có phương 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 ≈ 20,5oC

=> θ =

225 11

0,5 1,0 0,75 1,0 0,75 1,0 0,5 0,5

=

(90+2,25R4) 90

a) Khi K mở, mạch mắc như sau: [(R1 nt R4)// R2] nt R3 R14=R1+R4=40+R4 UAC= R14.I4=(40+R4).2,25= 90 + 2,25R4 Cường độ dòng điện qua R2: I2= UAC R2

Cường độ dòng điện qua R3: I3=I4+I2= 2,25+1+ R4

= 1+ R4 40 40 = 3,25+ R4 40 ]= 130+R4

Hiệu điện thế hai đầu R3: UCB= R3.I3= 40.[3,25+ R4 40

3 (6đ)

= 20Ω

Hiệu điện thế hai đầu toàn mạch: UAB=UAC+UAC <=> 350 = 90+ 2,25R4 +130+R4 <=> R4=40Ω b) Khi K đóng, mạch mắc như sau: R1//[R2 nt (R3//R4)] R34= R3.R4 R3+R4

=3,18(A)

=

350 110

R234=R2+R34=90+20=110Ω Cường độ dòng điện qua R2: I2= UAB R234

Hiệu điện thế hai đầu R4: U4=R234.I2=20.3,18=63,6(V) a)Đoạn mạch AB ta xem gồm 2 đoạn dây AmB và AnB mắc song song với nhau và có điện trở lần lượt là:

R ;

Đoạn AmB: R1=

R

Đoạn AnB: R2=

α 360 360-α 360

R =

Ω

=

(360-α)α 4050

Điện trở đoạn mạch AB là: (360-α)α RAB= R1R2 3602 R1+R2

b) Khi RAB= 6Ω thì:

= 6

4 (3đ)

(360-α)α 4050

2

≥ ab

α=90o <=> α2 - 360α + 24300 = 0 => α=270o   c) Để điện trở của mạch lớn nhất: a+b   Áp dụng bất đẳng thức cosi:   2  

2 = 1802

  

= 8(Ω)

RAB=

(360-α)α 4050

360-α+α  Nên (360 - α)α ≤  2  ≤ 1802 4050 Dấu bằng xảy ra khi: 360 - α = α => α= 180o

1,0 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 1,0 0,25 0,25 0,5 0,5 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.

ONTHIONLINE.NET UBND HUYỆN PGD&ĐT -----------------------

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011 – 2012 Môn: Vật lí Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề) (Đề có 5 câu, 01 trang) ----------------------------------------------------------------

ĐỀ CHÍNH THỨC

Bài 1: Một ô tô có trọng lượng P = 12000N, có công suất không đổi. Khi chạy trên một đoạn đường nằm ngang, chiều dài 1km với vận tốc không đổi v= 54km/h thì tiêu thụ hết 0,1 lít xăng.

Hỏi vận tốc của ô tô chuyển động đều trên một đoạn đường dốc lên phía trên thì nó chạy với vận tốc bằng bao nhiêu? Biết rằng cứ đi 200m thì chiều cao của dốc tăng thêm 7m. Động cơ có hiệu xuất 28%. Khối lượng riêng của xăng 800kg/m3. Năng suất tỏa nhiệt của xăng là 4,5.107J/kg. Giả thiết lực cản do gió và ma sát tác dụng lên ô tô trong lúc chuyển động là không đổi.

Bài 2: Trong một cốc mỏng có chứa m = 400g nước ở nhiệt độ t1 = 200C. Có những

viên đá có cùng khối lượng m2 = 20g và ở nhiệt độ t2 = -50C. Hỏi:

a) Nếu thả 2 viên đá vào trong cốc thì nhiệt độ cuối cùng của nước trong cốc bằng bao

nhiêu?

b) Phải thả tiếp ít nhất bao nhiêu viên đá nữa để cuối cùng trong cốc có hỗn hợp nước

và nước đá.

Cho biết nhiệt lượng cần thiết để cốc nóng lên 10C là 250J. Nhiệt dung riêng của nước c1 = 4200J/kg.độ, của nước đá c2 = 1800J/kg.độ, nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.105J/kg. Bỏ qua nhiệt tỏa ra môi trường.

Bài 3: Trên trần nhà có một đèn ống dài 1,2m. Một HS muốn đo chiều cao của trần nhà mà không có thang. Trong tay anh ta chỉ có một cái thước dài 20cm và một tấm bìa. Hỏi bằng cách nào có thể xác định được chiều cao của trần nhà.

Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ.

Biết U = 12V, trên các bóng có ghi các giá trị định mức như sau: Đ1: 3V – 1,5 W; Đ2: 6V- 3W; Đ3: 6V-6W và Rx là một biến trở.

a) Có thể điều chỉnh để cả 3 đèn đều sáng bình thường được không? Vì sao? b) Mắc thêm một điệng trở R vào mạch điện. Hỏi phải mắc R vào vị trí nào và chọn giá

trị R và Rx bằng bao nhiêu để cả 3 đèn sáng bình thường.

Đ1

Đ3

Đ2

Rx

U

Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ U = 13,5V, R1 = R2 = 6  . Điện trở của am pe kế là 1  . Điện trở của vôn kế vô cùng

lớn.

a) Khi K mở: am pe kế chỉ 1A, vôn kế chỉ 12V. Tính R0 và R3. b) Đóng K, am pe kế chỉ 0,2A chiều qua am pe kế chạy từ C đến D. Tính R4 và số chỉ

R3

R4

K

C

A

R1

R2

A

B

D

-

+

R0

của vôn kế.

V

HƯỚNG DẪN CHẤM

Bài

Điểm

Nội dung cần đạt

0.25

0.25

Khối lượng của 0,1 lít xăng: m = 0,1.10-3.800 = 0,08(kg) Nhiệt lượng do xăng tỏa ra: Q = m.q = 0,08.4,5.107 = 0,36.107(J) Công do ô tô sinh ra: A = H.Q = 0,28.0,36.107 = 0,1008.107(J) Khi ô tô chuyển đông trên đường nằm ngang, ta có Fk = Fms

3

1008

0.25

=1008(N).

Mà A = Fk.s =>Fk = Fms =

A s

10. 1000

Mặt khác P =

= 1008.15 = 15120(W)

k . vF

0.25

A t

Fk

1

Pt

0.25

Pn

Fmn

P

7.

420

N

)

(

0.25

Ta có : Pt.l = P.h => Pt =

Khi ô tô lên dốc, các lực tác dụng vào ô tô: Fk, Fms, Pt. hP . l

12000 200

0.25

Để ô tô lên đều thì: Fk = Pt + Fms = 420 + 1008 = 1428(N) Do công suất của động cơ không đổi, nên ta có:

0.25

/6,10

sm

1,38

km

/

h .

P = Fk’.v’ => v’ =

'

15120 1428

P F k

a) Gọi x là khối lượng nước đá ở -50C vừa đủ để thả vào cốc làm nước trong cốc hạ xuống 00C và nước đá cũng tan hết thành nước. Khi đó, ta có (m.c1+C)(t1-0) = xc2(0-t2) + x.. (1)

0.5

(

,0

1106

kg

g .6,110

=> x =

 mc tC ) 1 1  tc  22

Nếu thả 2 viên nước đá vào cốc thì nước đá tan hết vì 2m2

0.5

2

(

2

mc 1

 m 2

=> t =

= 11,70C.

 tC ) 2 1 C  mc 1

 tcm 222 cm  2 12

3,5

.

b) Số cục nước đá ứng với x là n =

0.5

6,110 20

0.5

3

x m 2 Vậy nếu thả vào cốc n1 = 5 viên nước đá (n1n); như vậy phải thả thêm vào: n’ = n2-2 = 4 viên nước đá. Dùng kim châm châm một lỗ rất nhỏ trên tấm bìa. Đặt tấm bìa nằm

0.5

B

H

A

h

0.5

O

l

A’

H’

B’

ngang, ngay dưới đèn ống và cách mặt sàn khoảng l= 10cm. Chùm tia sáng từ đèn AB đi qua lỗ O tạo trên mặt sàn một vệt sáng A’B’. ,

,

Xét 2 tam giác OAB~OA’B’ có:

' BA AB

OH OH

l  lh

1

1

=> h = (

).l (1).

,

AB , BA

Đ1

Rx

Đ2

Đ3

0.5

U

R

R

Cách 2

Đ1

Rx

Đ1 Đ1

Cách 1 11

0.5

Đ2

Đ3

4

Đ3 Đ3

Đ2 Đ2

Rx Rx

U

U U

Thay AB = 1,2m, đo A’B’ và l vào (1) tính được h. a) Đ1: có I1 = 0,5A và R1 = 6  Đ2: có I2 = 0,5A và R2 = 12  . Đ3: có I3 = 1A và R3 = 6  . Từ sơ đồ mạch điện có : Ix = I = I1 = I2+I3 để các đèn sáng bình thường mà Ix = I1 < I2+I3 nên không thể điều chỉnh Rx để 3 đèn sáng bình thường. b) Để 3 đèn sáng bình thường, ta phải mắc R để dòng qua Đ1 giảm đi và bằng 0,5A, ta có 2 cách mắc: *Với cách mắc 1: ta có I = Ix = I2+I3 = 1,5A. Ux = U-(U2+U1) = 3V

x

2 

=> Rx =

U I

3 5,1

x

0.5

1

3 

.

IR = I-I1 = 1A. Vậy R =

3 1

U RI

*Với cách mắc 2: ta có I = I1+I2 = 1,5A. Ix = I1 = 0,5A.

x

0.5

6 

.

Ux = U – U2 – U1 =3V => Rx =

U I

3 5,0

x

IR = I – I1 = 1A.

R

6 

.

UR = U – U2 = 6V => R =

U I

6 1

0.5

0.5

5

0.25

0.25

0.5

R a) Khi K mở: Gọi Ic là dòng mạch chính, UV là số chỉ vôn kế. Ta có: U = UV + IC..R0 = 12 + IC.R0 = 13,5 (1) Mặt khác: UV = I1R1 + IC.R2 = 12 = (IC – IA)R1 + ICR2 <=> (IC -1).6 + IC.6 = 12 => IC = 1,5A. Thay vào (1) ta được R0 = 1  . I1 = IC – IA = 0,5A => U1 = I1R1 = 0,5.6 = 3V. Ta lại có: U1 = IA(R3+RA) = 1(R3 + 1) = 3V => R3 = 2  . b) Khi K đóng: UCD = UA= IA.RA = 0,2V U = I1R1 + I2R2 + I0R0 Mà I2 = I1 + IA và I0 = I1 + I3 Nên 13,5 = 6I1 + (I1+0,2).6 + (I1+I3).1 (2) Mặt khác U1 = I1R1 = U3 + UA <=> 6I1 = 2I3 + 0,2 (3) Từ (2) và (3), ta tính được I1 = 0,775A và I3 = 2,225A => I2 = 0,975A; I4 = 2,025A. U2 = I2.R2 = 5,85V. U4 = U2 + UA = 6,05V => R4  3  . Vôn kế chỉ: UV = U – I0.R0 = 10,5V.

Chú ý HS làm theo cách khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH TUYÊN QUANG

LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2010-2011 Môn thi: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút _________________________________

Bài 1. (4 điểm) Một người đi xe đạp đi nửa quãng đường đầu với vận tốc v1 = 15km/h, đi nửa quãng đường còn lại với vận tốc v2 không đổi. Biết các đoạn đường mà người ấy đi là thẳng và vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 10km/h. Hãy tính vận tốc v2.

Bài 2. (4 điểm) Đổ 738g nước ở nhiệt độ 15oC vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 100oC. Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là 17oC. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.K. Hãy tính nhiệt dung riêng của đồng.

I(A)

(1)

(2)

4

Bài 3. (3 điểm) Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế khi làm thí nghiệm lần lượt với hai điện trở khác nhau, trong đó đường (1) là đồ thị vẽ được khi dùng điện trở thứ nhất và đường (2) là đồ thị vẽ được khi dùng điện trở thứ hai. Nếu mắc hai điện trở này nối tiếp với nhau và duy trì hai đầu mạch một hiệu điện thế không đổi U = 18V thì cường độ dòng điện qua mạch là bao nhiêu?

O

12

24

U(V)

Bài 4. (3 điểm) Một người già phải đeo sát mắt một thấu kính hội tụ có tiêu cự 60cm thì mới nhìn rõ vật gần nhất cách mắt 30cm. Hãy dựng ảnh của vật (có dạng một đoạn thẳng đặt vuông góc với trục chính) tạo bởi thấu kính hội tụ và cho biết khi không đeo kính thì người ấy nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt bao nhiêu?

Bài 5. (3 điểm) Trong một bình nước hình trụ có một khối nước đá nổi được giữ bằng một sợi dây nhẹ, không giãn (xem hình vẽ bên). Biết lúc đầu sức căng của sợi dây là 10N. Hỏi mực nước trong bình sẽ thay đổi như thế nào, nếu khối nước đá tan hết? Cho diện tích mặt thoáng của nước trong bình là 100cm2 và khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3.

V

R

A

C

M

N

Bài 6. (3 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ bên. Điện trở toàn phần của biến trở là Ro , điện trở của vôn kế rất lớn. Bỏ qua điện trở của ampe kế, các dây nối và sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Duy trì hai đầu mạch một hiệu điện thế U không đổi. Lúc đầu con chạy C của biến trở đặt gần phía M. Hỏi số chỉ của các dụng cụ đo sẽ thay đổi như thế nào khi dịch chuyển con chạy C về phía N? Hãy giải thích tại sao?

TUYÊN QUANG

LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2010-2011

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ

Đáp án chi tiết

(1) (2)

(3)

= > t1 + t2 = s/vtb

Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 1 1

Thời gian đi hết nửa quãng đường đầu là : t1 = s/2v1 Thời gian đi hết nửa quãng đường sau là : t2 = s/2v2 Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là : vtb = s/(t1 + t2) Từ (1), (2) và (3) => 1/v1 + 1/v2 = 2/vtb Thế số tính được v2 = 7,5(km/h)

Q1 = Q2 + Q3

2 Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra : Q1 = m1c1(t1 – t) = 16,6c1(J) Nhiệt lượng nước thu vào : Q2 = m2c2(t – t2) = 6178,536 (J) Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào : Q3 = m3c1(t – t2) = 0,2c1(J) Phương trình cân bằng nhiệt : <=> 16,6c1 = 6178,536 + 0,2c1 => c1 = 376,74(J/kg.K)

3 Từ đồ thị tìm được :

R1 = 3 và R2 = 6 => Rtđ = R1 + R2 = 9()

0,75 0,75 0,75 0,5 0,5 0,75 1 1 0,5 0,5

Vậy : I = U/Rtđ = 2(A)

4 Vẽ hình sự tạo ảnh của vật AB qua thấu kính hội tụ, thể hiện:

+ đúng các khoảng cách từ vật và ảnh đến thấu kính + đúng tính chất của ảnh (ảo) + đúng các tia sáng (nét liền có hướng) và đường kéo dài các tia sáng

=> khoảng cực cận của mắt bằng 60cm

0,5 0,25 0,25 1 0,5 0,5

(nét đứt không có hướng) Dựa vào hình vẽ, dùng công thức tam giác đồng dạng tính được khoảng cách từ ảnh A’B’ đến thấu kính bằng 60cm Do kính đeo sát mắt và vì AB gần mắt nhất nên A’B’ phải nằm ở điểm cực cận của mắt Vậy khi không mang kính người ấy sẽ nhìn rõ vật gần nhất cách mắt 60cm 5 Nếu thả khối nước đá nổi (không buộc dây) thì khi nước đá tan hết, mực nước

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

trong bình sẽ thay đổi không đáng kể. Khi buộc bằng dây và dây bị căng chứng tỏ khối nước đá đã chìm sâu hơn so với khi thả nổi một thể tích V, khi đó lực đẩy Ac-si-met lên phần nước đá ngập thêm này tạo nên sức căng của sợi dây. Ta có: FA = 10.V.D = F <=> 10.S.h.D = F (với h là mực nước dâng cao hơn so với khi khối nước đá thả nổi) => h = F/10.S.D = 0,1(m)

Bài 1 Gọi s là chiều dài cả quãng đường. Ta có:

Vậy khi khối nước đá tan hết thì mực nước trong bình sẽ hạ xuống 0,1m

6 Khi dịch chuyển con chạy C của biến trở về phía N thì số chỉ của các dụng cụ

0,5 0,5

đo sẽ tăng. Giải thích: Gọi x là phần điện trở của đoạn MC của biến trở; IA và UV là số chỉ của ampe kế và vôn kế. Điện trở tương đương của đoạn mạch:

Rm = (Ro – x) +

xR 1  Rx

1

2

1

= R –

<=> Rm

1

R 1 2 x

1 x

1

Khi dịch con chạy về phía N thì x tăng => (

) tăng => Rm giảm

R 1 2 x

1 x

I

A

Mặt khác, ta lại có:

I A x

=> cường độ dòng điện mạch chính: I = U/Rm sẽ tăng (do U không đổi). I  xR I

=>

IA =

 I R x.I  xR

1

R x

)

Do đó, khi x tăng thì (1 +

giảm và I tăng (c/m ở trên) nên IA tăng.

R x

0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,5 0,25

Đồng thời UV = IA.R cũng tăng (do IA tăng, R không đổi)

 R  x  Rx

KÌ THI CHOÏN HOÏC SINH GIOÛI HUYEÄN NAÊM HOÏC 2010-2011 MOÂN: VAÄT LÍ 9 - THCS

---------------------------------------------------- (150 phuùt khoâng keå thôøi gian giao ñeà)

------------ BAØI 1: (5 ñieåm)

Vaøo luùc 10 giôø moät oâ toâ baét ñaàu khôûi haønh ñi töø thaønh phoá A veà thaønh phoá B (hai thaønh phoá caùch

nhau 445km) vôùi vaän toác v1 = 45km/h. Luùc 11 giôø moät xe maùy ñi töø thaønh phoá B veà A vôùi vaän toác

v2 = 55km/h. 1. Vieát coâng thöùc vò trí cuûa moãi xe ñoái vôùi A. 2. Hai xe gaêïp nhau luùc maáy giôø vaø caùch B bao nhieâu km? 3. Xaùc ñònh vò trí vaø thôøi ñieåm hai xe caùch nhau 50km.

BAØI 2: ( 4,5 ñieåm)

Duøng moät beáp ñieän ñeå ñun moät aám nhoâm coù khoái löôïng 0,50 kg chöùa 2,5 lít nöôùc ôû nhieät ñoä ban ñaàu

20oC trong 30 phuùt. Sau ñoù ñem caân aám nöôùc thì thu ñöôïc khoái löôïng caû aám nöôùc laø 2,85kg. Cho khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc laø 1000kg/m3, nhieät dung rieâng cuûa nöôùc vaø nhoâm laàn löôït laø Cn = 4200 J/kg.K, CNh = 880 J/kg.K, nhieät hoùa hôi cuûa nöôùc laø Ln = 2,3.106J/kg. Cho raèng aám toûa nhieät ra moâi tröôøng xung quanh laø khoâng ñaùng keå.

1. Tính nhieät löôïng thu vaøo cuûa aám nöôùc. 2. Cho hieäu suaát cuûa beáp laø 56,49% tính coâng suaát cuûa beáp. 3. Phaûi ñoå theâm vaøo aám bao nhieâu lít nöôùc ôû 20oC thì thu ñöôïc nöôùc coù nhieät ñoä 70oC.

BAØI 3: (4,5 ñieåm)

Moät ñoaïn daây daãn laøm baèng hôïp kim Nicroâm coù chieàu daøi l, coù tieát dieän troøn ñöôøng kính 1,674mm

vaø coù ñieän trôû laø 20  . Bieát ñieän trôû suaát cuûa Nicroâm laø:  = 1,1.10-6  .m. (Cho = 3,14)

1. Tính chieàu daøi l cuûa ñoaïn daây. 2. Quaán ñoaïn daây treân leân moät loõi söù hình truï troøn baùn kính 2 cm ñeå laøm moät bieán trôû. Tính soá voøng

daây cuûa bieán trôû.

3. Caét daây treân thaønh hai ñoaïn khoâng baèng nhau roài maéc song song vaøo hieâuï ñieän theá U = 32V thì

cöôøng ñoä doøng ñieän qua maïch chính laø 10A. Tính chieàu daøi moãi ñoaïn ñaõ caét. BAØI 4: ( 6 ñieåm)

Cho maïch ñieän nhö hình veõ: Hieäu ñieän theá ôû hai ñaàu ñoaïn maïch UAB = 70V caùc ñieän trôû

R1 C R2

R1 = 10  , R2 = 60  , R3 = 30  vaø bieán trôû Rx. 1. Ñieàu chænh bieán trôû Rx = 20  . Tính soá chæ

A

cuûa voân keá vaø ampe keá khi: a. Khoùa K môû. b. Khoùa K ñoùng. A V B

K 2. Ñoùng khoùa K, Rx baèng bao nhieâu ñeå voânkeá vaø ampe keá ñeàu chæ soá khoâng?

3. Ñoùng khoùa K, ampe keá chæ 0,5A.

R3 Rx D

Tính giaù trò cuûa bieán trôû Rx khi ñoù. Cho raèng ñieän trôû cuûa voân keá laø voâ cuøng lôùn vaø ñieän trôû cuûa ampe keá laø khoâng ñaùng keå.

------------------------HEÁT------------------------

ÑAÙP AÙN VAØ BIEÅU ÑIEÅM:

BAØI 1:

Caâu 1:

Choïn moác taïi A, goác thôøi gian vaøo luùc 11 giôø vaø chieàu döông (+) töø A  B.

2v (+) 1v

Xe maùy baét ñaàu ñi töø B caùch A 445 km vaø veà A

445km (0.5ñ) (1ñ) (1ñ)

(0,5ñ)

 45 + 45t = 445 – 55t

 100t = 400  t = 4 h

 100t = 350  t = 3,5h

(0,5ñ)

(0,5ñ) x1 = 45 + 45t = 45 + 45.3,5 = 202,5 km. x2 = 445 - 55t = 445 – 55.3,5 = 252,5 km

 100t = 450  t = 4,5h

(0,5ñ)

(0,5ñ) x1 = 45 + 45t = 45 + 45.4,5 = 247,5 km. x2 = 445 - 55t = 445 – 55.4,5 = 197,5 km.

Luùc 11 giôø sau 1 giôø xe oâtoâ ñi töø A ñeán C caùch A moät khoaûng x01 = 1.45 = 45km. A 45km C B Coâng thöùc vò trí cuûa xe oâ toâ: x1 = x01 + 1v t  x1 = 45 + 45t Coâng thöùc vò trí cuûa xe maùy: x2 = x02 - 2v t  x2 = 445 - 55t Caâu 2: Hai xe gaëp nhau khi x1 = x2 (0,5ñ) Vaøo luùc 11 + 4 = 15h hai xe gaëp nhau Vaø caùch B moät khoaûng baèng quaõng ñöôøng xe maùy ñi ñöôïc : s = 55 . 4 =220 km (0,5ñ) Caâu 3: Hai xe caùch nhau 50km xaûy ra hai tröôøng hôïp: * Tröôùc khi gaëp nhau: Luùc naøy x1 < x2  x1 + 50 = x2  45 + 45t +50 = 445 – 55t Vaøo luùc 11+ 3,5 = 14 giôø 30 phuùt hai xe caùch nhau 50 km. Caùch A moät khoaûng: - oâtoâ : - xe maùy: * Sau khi gaëp nhau: Luùc naøy x1 > x2  x1 = x2 + 50  45 + 45t = 445 – 55t + 50 Vaøo luùc 11+ 4,5 = 15 giôø 30 phuùt hai xe caùch nhau 50 km. Caùch A moät khoaûng: - oâtoâ: - xe maùy: BAØI 2:

(0,5ñ)

Caâu 1: Ta coù Dn = 1000kg/m3 => 2,5 lít nöôùc (2,5 dm3) coù khoái löôïng = 2,5 kg. Khoái löôïng aám nöôùc tröôùc khi ñun: m = 0,5 + 2,5 = 3kg. Sau khi ñun khoái löôïng coøn laïi la 2,85kg => coù m’ = 0.15kg nöôùc ñaõ bay hôi vaø nhieät ñoä cuoái cuøng cuûa aám nöôùc laø 100oC. Nhieät löôïng maø aám nöôùc thu vaøo: Qthu = Qn + Qnh + Qhôi

(1ñ)  Qthu = mn.Cn.  t + mnh.Cnh.  t + m’.L  Qthu = 2,5.4200.80 + 0,5.880.80 + 0,15.2,3.106  Qthu = 1220200 (J)

Caâu 2:

= 2160028 (J) (0,5ñ) Nhieät löôïng maø beáp toûa ra: Qtoûa =

thuQ 100. 49,56 2160028 1800

Qtoa = t

Coâng suaát cuûa beáp: P = = 1200 (W) (0,5ñ)

Caâu 3:

Goïi m laø khoái löôïng nöôùc ñoå theâm vaøo aám:  Nhieät löôïng thu vaøo cuûa nöôùc ñoå theâm: (0,5ñ) Qthu = m.Cn.(70 -20)

Aám coù khoái löôïng 0,5 kg chöùa 2,35 kg nöôùc ôû 100oC toûa nhieät: Qtoûa = 0,5.880.(100 – 70) + 2,35.4200.(100 – 70) = 309300(J) (0,5ñ) Maø theo p/t caân baèng nhieät: Qthu = Qtoûa  m.4200.50 = 309300(J)

309300 50. 4200

 m = = 1,47 (kg) (0,5ñ)

 coù theå tích laø 1,47 lít (0,5ñ)

2

2

 3

BAØI 3:

10.674 2

  

 d  2 

 6

l

Caâu 1: Ta coù: 1,674 mm = 1,674.10-3 m. ,1 . = .3,14 = 2,2.10-6 m2 (0,75ñ) Tieát dieän daây: S =

 

l S

   10.2,2.20  6 10.1,1

Ta laïi coù : R = (0,75ñ) =40 m =

   . SR  Caâu 2: Moät voøng daây coù chieàu daøi baèng chu vi loõi söù. Chu vi loõi söù: p = d. = 2.r. = 2.2.3,14 =12,56 cm =1,256.10-3m (0,75ñ)

 = 318,47 ( voøng)

l p

40 310.256

,1

Soá voøng daây: n = = (0,75ñ)

Caâu 3: Goïi R 1 (  ) laø ñieän trôû cuûa ñoaïn thöù nhaát.

)

R 1

R 1

(2,3

)

 Ñieän trôû cuûa ñoaïn thöù hai laø 20 - R 1 (  ).

 20.( 20

U I

32 10

1 - 20R1 + 64 = 0

= = Khi maéc song song ta coù Rtñ =

6 

(0,75ñ)  R 2 Giaûi ra ta ñöôïc : R1 =16   R2 = 4  R2 =16  R2 = 4 

l  1

6 

2

= 32 m

l  2

10.2,2.16  6 10.1,1 10.2,2.4  6 10.1,1

= 8 m (0,75ñ) .SR 1 1  .SR 2 

BAØI 4:

IA A

Caâu 1: a, Khi K môû khoâng coù doøng ñieän qua R1 I1 C I2 R2 ampe keá. Ampe keá chæ soá khoâng. (0,25ñ) Sô ñoà thu goïn (R1 nt R2) // (R3 nt Rx) Ta coù : I1 = I2 = I12 = U/(R1+ R2)= 1 (A) A I V B

K

I3 = Ix = I3x = U/(R3+ Rx)= 1,4 (A) Voân keá ño hieäu ñieän theá giöõa hai ñieåm C vaø D maø UAD = UAC + UCD

I3 R3 Rx Ix

 UCD = UAD - UAC  UCD = UAD - UAC  UCD = I1.R1 – I2.R2 = 1.10 -1,4.30 = -32 V D (0,75ñ)

 UDC = 32 V.

b, Khi khoùa K ñoùng, ñieåm C ñöôïc noái taét vôùi ñieåm D neân voân keá chæ soá khoâng. (0,25ñ)

Maïch ñieän trôû thaønh: (R1 // R2) nt (R3 // Rx)

30.10  30 10

20.60  20 60

RR 1. 3 R R  3 1

2. RR x 2 R R

x

Ñieän trôû töông ñöông = =22,5  Rtñ =

70 5,22

U tñR

(332,2

A )

I = = = 3,11 A

32,23 10

U AC R 1

70

 UAC = I. RCD = 3,11.7,5 = 23,32 V  I1=

(76,0

A )

U CD R

 32,23 60

2

 I2=

Ta coù I1 > I2  doøng ñieän chaïy theo chieàu töø C ñeán D qua ampe keá vaø coù ñoä lôùn: (0,75ñ) IA = 2,332 – 0,76 = 1,55 (A).

 180

Caâu 2:

30.60 10

R R

RR 2. 3 R 1

1  2

 = (1ñ) Rx = Khoùa K ñoùng maø doøng ñieän khoâng ñi qua ampe keá  Maïch caàu caân baèng : R 3 xR

(R1 // R2) nt (R3 // Rx)

30.10  10 30

.60 R x  60 R

.60 60

R x R

x

x

= = 7,5 + (  ) (0,25ñ) Ñieän trôû töông ñöông: Rtñ =

RR 1. 3  3 R R 1 U tdR

5,7

60 R x  60 R

x

70

Caâu 3: Ñoùng khoùa K maïch trôû thaønh: 2. RR x R 2 R x 70 Doøng ñieän qua maïch chính: I = = (A)

5,7

7,5

60 R x  60 R

525 60R 

60

x R

x

x

5,52

x

.7,5 = (V) (0,25ñ) Hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu AC : UAC =I.RAC =

1 10

60(5,52  R

 )

R 

) x 60

60(5,7

R

 3150 5,52 R 5,67  450 R

U AC = 1R

x

x

x

7,5

7,5

60R x  60 R

= . = = (A) (0,5ñ) I1 =

x R

60

x

x

Cöôøng ñoä doøng ñieän qua ñieän trôû R1: 525 60R 

7,5

525 60R 

x R

x

(V) Hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu CB : UCB =UAB – UAC =70 -

60 1 60

U CB = (70 - 2R

7,5

60

). Doøng ñieän qua ñieän trôû R2: I2 =

7 6

7 6

525 60R x R  525 450

x  

75,8 5,67

R x R

7 6

60(75,8  R

 )

R 

) x 60

60(5,7

R

x

x

x

5,7

75,8 60 R x  60 R

x

x

= = = (A) (0,5ñ)

525 450

R x R

 

7 6

x

x

+ 0,5 = Ta coù : I1 = I2 + IA  * Tröôøng hôïp doøng ñieän coù cöôøng ñoä 0,5A qua ampe keá theo chieàu töø C ñeán D (hình veõ): 75,8 5,67

10 6

 3150 5,52 R 5,67  R 450 x  525 75,8 R x  450 5,67 R

 3150 5,52 R  450 R 5,67

x

x

 =  6(3150 +52,5Rx) = 10(450+67,5Rx) – 6(525+8,75Rx)

x

(0,75 ñ)

75,8 5,67

525 450

R x R

 

x

x

- 0,5 = Ta coù : I1 = I2 + IA   307,5.Rx =17550  Rx =57,1 (  ) (Nhaän) * Tröôøng hôïp doøng ñieän coù cöôøng ñoä 0,5A qua ampe keá theo chieàu töø D ñeán C: 7 6

 3150 5,52 R  450 R 5,67

4 6

 3150 5,52 R 5,67  450 R x  525 75,8 R x  450 5,67 R

x

x

 =  6(3150 +52,5Rx) = 4(450+67,5Rx) – 6(525+8,75Rx)

(0,5ñ)  -97,5.Rx =20250  Rx = -207,7 (  ) Ta thaáy Rx < 0 (Loaïi)

Keát luaän: Bieán trôû coù giaù trò Rx =57,1 (  ) thì doøng ñieän qua ampe keá coù cöôøng ñoä 0,5 (A). (0,25ñ) (Caùc baøi taäp coù theå giaûi baèng nhieàu caùch. Laäp luaän chaët cheõ, keát quaû chính xaùc vaãn coù ñieåm töông öùng)

------------------------------o0o------------------------------

PHÒNG GD & ĐT HƯƠNG TRÀ TRƯỜNG THCS HƯƠNG TOÀN

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2012 - 2013

Môn: Vật lí (Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề )

Đề thi có 01 trang

GV : TRẦN DUY NAM

Câu 1 (4 điểm)

Hai vật chuyển động đều trên cùng một đường thẳng. Nếu chúng đi lại gần nhau thì cứ sau 1 phút khoảng cách giữa chúng giảm đi 330m. Nếu chúng đi cùng chiều (cùng xuất phát và vẫn đi với vận tốc như cũ) thì cứ sau 10 giây khoảng cách giữa chúng lại tăng thêm 25m. Tính vận tốc của mỗi vật. Câu 2 (3 điểm)

Trong 3 bình cách nhiệt giống nhau đều chứa lượng dầu như nhau và có cùng nhiệt độ ban đầu. Đốt nóng một thỏi kim loại rồi thả vào bình thứ nhất. Sau khi bình thứ nhất thiết lập cân bằng nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ hai. Sau khi bình thứ hai thiết lập cân bằng nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ ba. Hỏi nhiệt độ của dầu trong bình thứ ba tăng bao nhiêu nếu dầu trong bình thứ hai tăng 50C và trong bình thứ nhất tăng 200C? Câu 3 (4 điểm)

Hai gương phẳng G1 , G2 quay mặt phản xạ vào nhau và tạo với nhau một góc

600. Một điểm S nằm trong khoảng hai gương.

a) Hãy vẽ hình và nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần

lượt qua G1, G2 rồi quay trở lại S.

b) Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ đi qua S.

RV V

R2

R1

A

C

B

U

 + Hình 1

Câu 4 (4 điểm) Cho mạch điện như hình 1. Biết: U = 180V; R1 = 2000; R2 = 3000. a) Khi mắc vôn kế có điện trở Rv song song với R1, vôn kế chỉ U1 = 60V. Hãy xác định cường độ dòng điện qua các điện trở R1 và R2. b) Nếu mắc vôn kế song song với điện trở R2, vôn kế chỉ bao nhiêu? Câu 5 (5 điểm)

Cho mạch điện như hình 2. Hiệu điện thế giữa

R4

A B + -

R5

R3

R1

K

R2

A

hai điểm A và B là 20V luôn không đổi. Biết R1 = 3  , R2 = R4 = R5 = 2  , R3 = 1  . Điện trở của ampe kế và dây nối không đáng kể. 1. Khi khoá K mở. Tính: a) Điện trở tương đương của cả mạch. b) Số chỉ của ampe kế. 2. Thay điện trở R2 và R4 lần lượt bằng điện trở Rx và Ry, khi khoá K đóng và mở ampe kế đều chỉ 1A. Tính giá trị của điện trở Rx và Ry trong trường hợp này.

Hình 2

---------------Hết--------------- Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Họ và tên thí sinh:........................................................Số báo danh:....................

PHÒNG GD & ĐT HƯƠNG TRÀ TRƯỜNG THCS HƯƠNG TOÀN

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2012 - 2013

Môn: Vật lí (Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề )

ĐỀ CHÍNH THỨC Đề thi có 01 trang

GV : TRẦN DUY NAM

PHẦN ĐÁP ÁN (Học sinh làm bài theo cách khác tổ chấm thống nhất cho điểm tương ứng với đáp án) Câu 1 (4 điểm)

Hai vật chuyển động đều trên cùng một đường thẳng. Nếu chúng đi lại gần nhau thì cứ sau 1 phút khoảng cách giữa chúng giảm đi 330m. Nếu chúng đi cùng chiều (cùng xuất phát và vẫn đi với vận tốc như cũ) thì cứ sau 10 giây khoảng cách giữa chúng lại tăng thêm 25m. Tính vận tốc của mỗi vật.

Nội dung cần đạt

Điểm

0,50

Gọi vận tốc của hai vật là v1 và v2 (giả sử v1 < v2). Đổi 1 phút = 60s. Khi 2 vật đi ngược chiều: Quãng đường vật 1 và vật 2 đi được trong 1 phút lần lượt là:

0,50

(1) (2)

S1 = 60.v1 S2 = 60.v2

0,50

Mà khoảng cách giữa chúng giảm đi 330m, tức là:

(3)

S1 + S2 = 330

0,50

60.v1 + 60.v2 = 330

(4)

 v1 + v2 = 5,5

Thay (1), (2) vào (3). Ta có: Khi 2 vật đi cùng chiều: Quãng đường vật 1 và vật 2 đi được trong 10 giây lần lượt là:

'

0,50

'

(5) (6)

1S = 10.v1 2S = 10.v2

'

'

0,50

(7)

1S = 25

2S -

10.v2 - 10.v1 = 25

0,50

(8)

Mà khoảng cách giữa chúng tăng 25m, tức là: Thay (5), (6) vào (7). Ta có:

 v2 - v1 = 2,5

0,50

Giải hệ 2 phương trình (4) và (8), ta có :

v1 = 1,5m/s ; v2 = 4m/s.

Câu 2 (3 điểm)

Trong 3 bình cách nhiệt giống nhau đều chứa lượng dầu như nhau và có cùng nhiệt độ ban đầu. Đốt nóng một thỏi kim loại rồi thả vào bình thứ nhất. Sau khi bình thứ nhất thiết lập cân bằng nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ hai. Sau khi bình thứ hai thiết lập cân bằng nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ ba. Hỏi nhiệt độ của dầu trong bình thứ ba tăng bao nhiêu nếu dầu trong bình thứ hai tăng 50C và trong bình thứ nhất tăng 200C?

1

Điểm

0,50

0,50

0,50

Nội dung cần đạt Gọi nhiệt độ ban đầu của dầu trong 3 bình là t0 ; nhiệt dung của bình dầu là q1 và của khối kim loại là q2 ; độ tăng nhiệt độ của bình 3 là x. Sau khi thả khối kim loại vào bình 1 thì nhiệt độ của bình dầu 1 khi cân bằng nhiệt là: t0 + 20. Sau khi thả khối kim loại vào bình 2 thì nhiệt độ của bình dầu 2 khi cân bằng nhiệt là: t0 + 5.

0,50

.15

20

.5

5

t

t

.

(1)

Phương trình cân bằng nhiệt khi thả khối kim loại vào bình 2 là:   

q 2

q 2

q 1

0

0

 

 

0,50

5

q

x

x

t

.

(2)

Phương trình cân bằng nhiệt khi thả khối kim loại vào bình 3 là:  t

 . 5

q x . 1

q 2

0

2

0

 

 

0,50

0 1, 25

Chia vế với vế của (1) và (2) ta được: 15  5

5 x

  x C

x Vậy độ tăng nhiệt độ của bình 3 là: 1,250C Câu 3 (4 điểm)

Hai gương phẳng G1 , G2 quay mặt phản xạ vào nhau và tạo với nhau một góc

600. Một điểm S nằm trong khoảng hai gương.

a) Hãy vẽ hình và nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần

lượt qua G1, G2 rồi quay trở lại S.

b) Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ đi qua S. Nội dung cần đạt

Điểm

a)

1,00

Cách vẽ:

0,25

0,25

+ Lấy S1 đối xứng với S qua G1 + Lấy S2 đối xứng với S qua G2

2

0,25

+ Nối S1 và S2 cắt G1 tại I cắt G2 tại J + Nối S, I, J, S và đánh hướng đi ta được tia sáng cần vẽ.

0,25

b) Ta phải tính góc ISR.

0,25

Kẻ pháp tuyến tại I và J cắt nhau tại K

0,50

Trong tứ giác IKJO có 2 góc vuông I và J và có góc O = 600 Do đó góc còn lại IKJ = 1200

0,25

0,50

0,50

Suy ra: Trong  JKI có: I1 + J1 = 600 Mà các cặp góc tới và góc phản xạ I1 = I2; J1 = J2 Từ đó:  I1 + I2 + J1 + J2 = 1200 Xét  SJI có tổng 2 góc : I + J = 1200  IS J = 600 Do vậy: ISR = 1200 (Do kề bù với ISJ)

RV V

R2

R1

A

C

B

U

 + Hình 1

Câu 4 (4 điểm) Cho mạch điện như hình 1. Biết: U = 180V; R1 = 2000; R2 = 3000. a) Khi mắc vôn kế có điện trở Rv song song với R1, vôn kế chỉ U1 = 60V. Hãy xác định cường độ dòng điện qua các điện trở R1 và R2. b) Nếu mắc vôn kế song song với điện trở R2, vôn kế chỉ bao nhiêu?

Nội dung cần đạt

Điểm

V

IV

R2

0,50

B

I1

R1

a)

U

Cường độ dòng điện qua R1 là:

0,50

(03,0

A )

I1 =

60 2000

U 1 R 1

180

60

AB

0,50

(04,0

A )

I2 =

Cường độ dòng điện qua R2 là:  UU R

 3000

2

3

R1

V R2

I1

C

A

B

0,50

+

U

b)

0,50

Trước hết ta tính RV: Từ hình vẽ câu a ta có: I2 = IV + I1 Hay: IV = I2 – I1 = 0,04 - 0,03 = 0,01(A).

6000 (

)

Vậy: RV =

0,50

60 01,0

U 1 VI

.

R

Ta có: UBC = I.RBC =

BC

R

U R 1 

0,50

.

=

BC RR . V 2  R R V

2

R

1

2

0,50

U . RR V 2  R R V Thay số vào ta được: UBC = 90V Vậy vôn kế chỉ 90V.

Câu 5 (5 điểm):

Cho mạch điện như hình 2. Hiệu điện thế giữa

R4

A B - +

hai điểm A và B là 20V luôn không đổi. Biết R1 = 3  , R2 = R4 = R5 = 2  , R3 = 1  . Điện trở của ampe kế và dây nối không đáng kể.

R5

R3

R1

K

R2

A

Hình 2

1) Khi khoá K mở. Tính: a) Điện trở tương đương của cả mạch. b) Số chỉ của ampe kế. 2) Thay điện trở R2 và R4 lần lượt bằng điện trở Rx và Ry, khi khoá K đóng và mở ampe kế đều chỉ 1A. Tính giá trị của điện trở Rx và Ry trong trường hợp này.

Nội dung cần đạt

Điểm

0,25

0,25

1) Khi K mở ta có mạch sau : {(R1 nt R3 ) // (R2 nt R4)} nt R5 a) Điện trở R13: R13 = R1+ R3 = 3 + 1 = 4  Điện trở R24: R24 = R2 + R4 = 2 + 2 = 4 

4

  2

Điện trở R1234 =

0,25

R R . 13 24  R R 13

24

0,25

 4 4  4 4 Điện trở tương đương cả mạch: RAB = R5 + R1234 = 2 + 2= 4  b) Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB:

0,25

I =

5

A

U R

20 4

AB

Vì R5 nt R1234 nên I5 = I = 5A

0,25

0,25

0,25

Hiệu điện thế đoạn mạch mắc song song: U1234 = I R1234 = 5  2 = 10V Vì R13 // R24 nên U13 = U24 = U1234 = 10V Cường độ dòng điện qua R24 :

24

0,25

A

2,5

I24 =

U R

24

0,25

10 4 Số chỉ của ampe kế: IA = I24 = 2,5A 2) Khi K mở ta có cấu trúc mạch sau : R5 nt [(R1 nt R3) // (Rx nt Ry)] Cường độ dòng điện qua cả mạch:

I

)

(

x

y

R 5

).( 

R R

 

R R

x

y

0,25

20(4

R

)

R

)

x  ) 4.(

y R

R

)

2(4

R

x

y

R x

y

2

 R y  R

y

U  R R 3 1  R R 1 3 20 R 4.( x  R 4 x 10(4

R

R

)

(1)

(4

R

R

x  ) 2.(

R

)

y

x

y R x

y

0,25

4

R

y

1

hay

(2)

I

R x 4

1 I

R

4

R

4 R x

Vì R13 // Rxy nên : R R  I A 3  R I x

 R R 3

1

y

R

4

10(4

R

)

y

0,25

y Từ (1) và (2) suy ra: R x 4

R x  ) 2.(

y R

(4

R

R

)

x

y

R x

y

0,25

Biến đổi  Rx + Ry = 12  (3) Từ (3)  0 < Rx; Ry < 12 (4)

5

Khi K đóng: R5 nt (R1 // Rx ) nt (R3 // Ry) Cường độ dòng điện trong mạch chính:

20

'

I

R 5

R R . 3 y  R R 3

y

1

20

R R . 1 x R R  x 20

'

I

2

2

12 13

 

R 

1

R x R x

3 R x  R 3 x

R

'

x

I

(5) 0,25

R x  )

) (12

)(3

)

2(3

)(13

y R y  20(3  ) 3 (13 R x

3 R x  R 3 x  )(13  R x

R x

R x

R x

R x

0,25

3

'

hay

(6)

I

 xR 3

I A ' I 1 ' I

3

Vì R1 // Rx nên: R 1  R R x 1 3  R x

Từ (5) và (6) suy ra:

0,25

3

R

x

2(3

)(13

R x  )

) (12

)(3

)

R x

R x

)(13   R x

20(3   ) 3 (13 R x

R x

R x

0,25

0,25

0,25

xR   3 2 – 128Rx + 666 = 0  6Rx Giải phương trình bậc hai ta được hai nghiệm Rx1 = 12,33 , Rx2 = 9 theo điều kiện (4) ta loại Rx1 nhận Rx2 = 9  Suy ra Ry = 12 – Rx = 12 – 9 = 3V Vậy Rx= 9V; Ry = 3V.

------------Hết -----------

6

ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề gồm 1 trang)

a. Tính công tối thiểu để có thể nhấc khối nước đá rời khỏi mặt nước? b. Cần cung cấp cho khối nước đá một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để khối nước đá chứa viên

bi bắt đầu chìm vào nước?

PHÒNG GD & ĐT THANH CHƯƠNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN VÀ CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HSG CẤP TỈNH. NĂM HỌC: 2010 – 2011. Môn thi: Vật lý 9 Thời gian: 150 phút( không kể thời gian giao đề) Câu 1: Trên quãng đường từ Dùng đến Vinh có hai xe Buýt khởi hành cách nhau trong khoảng thời gian ∆t1 = 20 phút, chuyển động đều với vận tốc như nhau V1 = V2 = 60 km/h. Một ô tô thứ ba chuyển động từ Vinh về Dùng lần lượt gặp hai xe Buýt trong khoảng thời gian ∆t2 = 12 phút. Xác định vận tốc của xe thứ ba. Câu 2: Một khối nước đá dạng hình trụ cao 15 cm có khối lượng m1 = 0,45 kg ở nhiệt độ - 50 C, bên trong có một viên bi sắt có khối lượng m2 = 19,5 gam được thả vào một bình đựng nước cho khối nước đá nằm thẳng đứng.

Cho biết: Trọng lượng riêng của nước, sắt và nước đá lần lượt là d1 = 10000 N/m3,

r

A

B

U

d2 = 78000 N/m3, d3 = 9000 N/m3, nhiệt dung riêng của nước đá là 2100 J/kg.k, nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.105 J/kg, nhiệt dung riêng của sắt là 460 J/kg.k. Câu 3: Một nguồn điện không đổi có hiệu điện thế U = 30V và một điện trở r = 6 (Hình vẽ)

Dùng nguồn trên để thắp sáng đồng thời 3 bóng đèn Đ1, Đ2, Đ3. Người ta nhận thấy rằng: để cả 3 bóng đèn đều sáng bình thường thì có thể tìm được 2 cách mắc: Cách 1: (Đ1// Đ2) nt Đ3 rồi đặt vào 2 điểm A và B. Cách 2: (Đ1 nt Đ2) // Đ3 rồi đặt vào 2 điểm A và B. a) Vẽ sơ đồ của 2 cách mắc trên. Tính hiệu điện thế và công suất định mức của các đèn.(Bỏ qua

điện trở dây nối)

b) Nên chọn cách mắc nào trong 2 cách mắc trên. Vì sao?

R1 R3 A C

R2

B D

Câu 4: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ. Khi mắc hiệu điện thế U = 4 V vào hai điểm C,D và mắc vôn kế vào hai điểm A,B thì vôn kế chỉ 1V, thay vôn kế bằng ampe kế thì ampe kế chỉ 50 mA. Bây giờ ta mắc hiệu điện thế U = 4 V vào hai điểm A,B còn vôn kế mắc vào hai điểm C,D thì vôn kế vẫn chỉ 1V. Tính R1, R2, R3. . Cho rằng các vôn kế và am pe kê đo ở trên là lý tưởng Câu 5: Cho một thanh nam châm còn tốt và một thanh kim loại . Hãy trình bày cách để xác định xem thanh kim loại kia có phải là một thanh nam châm hay không?

Hết,/.

ĐÁP ÁN BIỂU ĐIỂM MÔN VẬT LÍ 9 – VÒNG 2. 2010-2011

Đáp án

Câu Câu 1

= 20 (km) …………………………………

Khoảng cách giữa hai xe buýt luôn không đổi và bằng: ∆S = ∆t1. V1 = 60. 1 3 Khi xe thứ 3 gặp xe đi trước thì chúng cách xe đi sau 1 khoảng 20 km Thời gian để xe thứ 3 đến gặp xe đi sau kể từ khi gặp xe đi trước là:

h 0, 2

…………………………..

  t 2

S   V V 1 3

∆S = (V1 + V3).0,2 => 20 = (V1 + V3).0,2 => V3 = 40 km/h ……….. Vậy vận tốc của xe thứ ba là V3 = 40 km/h. ……………………..

a. Thể tích của khối nước đá và viên bi sắt là:

3

1

m

0, 0005025

V =

0, 45 900

3

m m 2  D D 2

0, 0195 7800 Gọi thể tích phần chìm trong nước là Vc thì ta có: Tổng trọng lượng của khối nước đá và viên bi bằng lực đẩy ácsimét P = FA => (m1+m2).10 = d1.Vc => 4,695 = 10000Vc => Vc = 0,0004695 m3…………………... Chiều cao phần chìm là:

h .

 .0,15 0,14

m

………………………………….

hc =

cV V

0, 0004695 0, 0005025

2,3475

N

…………………………………………….

2

Vậy để nhấc khối nước đá ra khỏi mặt nước thì cần phải dịch chuyển một đoạn hc = 0,14m. Lực tác dụng lên khối nước đá tăng dần từ 0 N đến khi rời hẳn khỏi mặt nước là bằng trọng lượng của khối đá và viên bi là 4,695 N ( do khi nhấc lên thì lực đẩy ác si mét tác dụng lên khối đá giảm dần) Lực tác dụng trung bình trên cả quãng đường trên là:  Ftb = 0 4, 695 Công tối thiểu cần thực hiện là: A = Ftb.hc = 2,3475.0,14 = 0,32685 (J)

Câu 2

= 1000Vđá’

b. Khối nước đá bắt đầu chìm khi trọng lượng của khối bằng lực đẩy ác si mét tác dụng lên cả khối: P’ = FA’  Psắt + Pđá’ = d1.V’  0,195 + Vđá’.9000 = 10000( Vđá’ + Vsắt)  0,195 – 10000. 0,195 78000  Vđá’ = 0,00017 m3 ( thể tích còn lại của khối nước đá) Thể tích ban đầu của khối nước đá là:

Biểu điểm 1,0 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm

3

0, 0005

m

Vđá =

0, 45 900

r

B

r

U

A

B

Vậy thể tích của khối nước đá bị tan ra là: Vtan = 0,0005 – 0,00017 = 0,00033m3. Khối lượng nước đá tan ra là: mtan = Vtan . D3 = 0,297 (kg) Nhiệt lượng cần cung cấp để cho khối nước đá bắt đầu chìm trong là Q = m1.Cđá.  t + m2.Csắt.  t + mtan.  = 0,45.2100.5 + 0,0195.460.5 + 0,297.3,4.105 = 105749,85 (J) a. Vẽ sơ đồ mỗi cách mắc : U

A

D2

D1

D2

D

D3

D1

Câu 3

0,5 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm

Theo sơ đồ 1,2 vì các bóng đèn sáng bình thường nên ta có I1=I2 ; U1= U2 I3 = I1 + I2 = 2I1=2I2 (Với I1; I2 ; I3 ;U1 ; U2 U3 là cờng độ dòng điện điện định mức ; hiệu điện thế định mức tương ứng với mỗi bóng đèn ) Tương tự theo sơ đồ 2 thì U3= U1+ U2 =2U1=2 U2 ………………… Sơ đồ 1 gọi I là cường độ dòng điện trong mạch chính thì : U1+ U3 = U –Ir  1,5U3 =U- 6I3 => 6I3 = U - 1,5U3 (1) ……. Theo sơ đồ 2 thì U3 = U- 6I’ ( Với I’ là cường độ dòng điện trong mạch chính ) và I’ = I1 + I3 => U3= U-6( I1 + I3 ) = U-1,5.6I3 (2)… Thay (1) vào(2) ta có U3= U-1,5 (U-1,5U3 ) …………………  U3 = 0,4U =12V ………………………………..  U1= U2 =U3 /2 =6V ………………………………….. Thay U3 vào (1) ta có I3 =2A => P3 = U3 I3 = 24w ………………. I1= I2 = I3 /2 = 1A ta có P1 =P2 = 6w …………………………….

b/ Để chọn sơ đồ cách mắc ta hãy tính hiệu suất sử dụng trên mỗi sơ đồ đó : Với cách mắc 1 : H1 = (Tổng công suất đèn ) : P = 60% …………. Với cách mắc 2 : H2 = (Tổng công suất đèn ) : P’ = 40% Vậy ta chọn cách mắc 1 vì có hiệu suất sử dụng cao hơn

0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm

Câu 4

Khi mắc hiệu điện thế vào C,D và vôn kế vào A,B thì mạch điện chỉ còn R2 nối tiếp với R3 và vôn kế đo hiệu điện thế hai đầu R2. Hiệu điện thế giữa hai đầu R3 lúc này là: U3 = U – UV1 = 3V Cường độ dòng điện qua R2 và R3 là như nhau => R3 = 3R2 Tương tự khi mắc hiệu điện thế vào A,B và vôn kế vào C,D thì Ta có: R1 = 3R2. Khi mắc ampe kế vào A,B còn nguồn điện vào C,D thì ampe kế chỉ cường độ dòng điện qua R1 là 50 mA và R1 song song với R2 => U1 = U2 => I1.R1 = I2.R2 => dòng điện qua R2 là I2 = 150 mA. Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính là: I = I1 + I2 = 200 mA

  20

Điện trở tương đương của cả mạch điện là: Rtđ =

U I

4 0, 2

20

=

Rtđ =

 ; R1 = R3 = 16 Ω.

R  2

R 3

15 4

=> R2 = 16 3

.R R 1 2  R R 2

1

Câu 5

0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm 0,75 điểm

- Đưa thanh nam châm lại gần thanh kim loại nếu chúng không hút không đẩy nhau thì thanh kim loại không phải là thanh nam châm. - Lần lượt đưa hai đầu thanh nam châm lại cùng một đầu của thanh kim loại nếu cả hai đầu đều hút thì thanh kim loại đó không phải là thanh nam châm. Nếu một đầu hút còn đầu kia đẩy thì đó là thanh nam châm. Ghi chú: Học sinh có thể giải bằng nhiều cách khác nhau, đúng vẫn cho điểm tối đa

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9

UBND TỈNH KON TUM SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

NĂM HỌC 2012-2013

ĐỀ CHÍNH THỨC

Môn: Vật lý Ngày thi: 16/3/2013 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi này có 02 trang, gồm 5 câu )

ĐỀ

Câu 1( 4 điểm).

Một vận động viên bơi xuất phát tại điểm A trên sông và bơi xuôi dòng. Cùng thời điểm đó tại A thả một quả bóng. Vận động viên bơi đến B với AB = 1,5km thì bơi quay lại, sau 20 phút tính từ lúc xuất phát thì gặp quả bóng tại C với BC = 900m. Coi nước chảy đều, vận tốc bơi của vận động viên so với nước luôn không đổi.

1. Tính vận tốc của nước chảy và vận tốc bơi của người so với bờ khi xuôi dòng và ngược

dòng.

2. Giả sử khi gặp bóng vận động viên lại bơi xuôi, tới B lại bơi ngược, gặp bóng lại bơi xuôi...

Cứ như vậy cho đến khi người và bóng gặp nhau ở B. Tính tổng thời gian bơi của vận động viên.

Câu 2( 3 điểm). Hai xe đồng thời xuất phát từ điểm A chuyển động thẳng đều về điểm B, đoạn đường AB có độ dài là L.

Xe thứ nhất đi trong nửa đầu của đoạn đường AB với vận tốc v, nửa còn lại đi với vận tốc u. Xe thứ hai đi từ A đến B mất thời gian t2. Trong nửa đầu của thời gian t2, nó đi với vận tốc u,

nửa thời gian còn lại đi với vận tốc v. Biết v = ku (k  1).

Hỏi xe nào đến B trước và trước bao lâu?

Câu 3( 3 điểm). Người ta trộn hai chất lỏng có nhiệt dung riêng, khối lượng, nhiệt độ ban đầu lần

trong các trường hợp sau:

lượt là: m1, c1, t1 và m2, c2, t2. Tính tỉ số khối lượng của 2 chất lỏng

m 1 m

2

1. Độ biến thiên nhiệt độ của chất lỏng thứ 2 gấp đôi độ biến thiên nhiệt độ của chất lỏng thứ

1 sau khi có cân bằng nhiệt xảy ra.

2. Hiệu nhiệt độ ban đầu của 2 chất lỏng so với hiệu giữa nhiệt độ cân bằng và nhiệt độ đầu

của chất lỏng thu nhiệt bằng tỉ số

.

a b

L

M

Câu 4( 4 điểm). Một nguồn sáng điểm S đặt trên trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm và S cách thấu kính một đoạn 30 cm.

E

1. Vẽ ảnh S’ và từ hình vẽ xác định khoảng cách từ

thấu kính đến ảnh S’.

D

S

F

F’

N

2. Đặt màn ảnh E cách điểm sáng S một khoảng L = 60 cm như hình vẽ. Trục chính của thấu kính vuông góc với màn. Thấu kính dạng một đĩa tròn có đường kính rìa D = MN = 10 cm.

a. Vẽ chùm tia sáng giới hạn bỡi hai tia sáng từ S tới hai điểm M, N trên rìa thấu kính. Từ hình vẽ tính đường kính của vệt sáng tròn trên màn. b. Cố định màn E và điểm sáng S. Dịch chuyển tịnh tiến thấu kính dọc theo trục chính của nó giữa S và màn E. Xác định vị trí của thấu kính để diện tích của vệt sáng trên màn là nhỏ nhất.

Trang 1

B C

Câu 5( 6 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó X là toàn bộ tải tiêu thụ của một công xưởng chỉ gồm 8 bóng đèn mắc song song nhau, trên mỗi đèn có ghi 220V- 484W. R là điện trở của toàn bộ đường dây chính kéo từ hai đầu mạng điện AB vào công xưởng (đến C, D). Hiệu điện thế UAB = 220V không đổi.

X

D

A R

.m và tiết diện thẳng của dây

1. Điện trở của toàn bộ mạch điện trong công xưởng RCD là bao nhiêu? 2. Tổng chiều dài của hai dây chính từ A và B vào công xưởng là  = 50m, dây dẫn bằng hợp kim có điện trở suất  = 2.10-8 S = 2mm2. a. Tính điện trở của toàn bộ đường dây chính. b. Trong công xưởng thường xuyên bật sáng 8 bóng đèn cùng lúc. Tính tổng công suất tiêu

thụ của cả 8 bóng đèn.

c. Thỉnh thoảng trong công xưởng chỉ bật sáng 4 bóng đèn. Điện năng hao phí trên đường dây chính chiếm bao nhiêu phần trăm so với tổng điện năng tiêu thụ chỉ bỡi đồng hồ đặt ở đầu A?

d. Khi bật sáng 4 bóng đèn, so với lúc bật sáng cả 8 bóng, mỗi đèn sẽ sáng nhiều hay ít hơn? 3. Thời gian sau đó công xưởng này do nhu cầu sản xuất phải mắc thêm n bóng đèn cùng loại trên. Khi trong công xưởng bật cùng lúc tất cả bóng đèn cũ và mới, sao cho hiệu điện thế đặt trên mỗi bóng đèn không thấp hơn 200V thì số bóng đèn mới n nhiều nhất có thể là bao nhiêu?

______________________ HẾT ______________________

4. Bây giờ công xưởng lại cần mắc tổng cộng 40 bóng đèn cùng loại trên. Khi trong công xưởng bật cùng lúc cả 40 bóng đèn cũ và mới và để hiệu điện thế đặt trên mỗi bóng đèn không thấp hơn 200V thì phải thay dây dẫn chính. Để vừa bảo đảm kỷ thuật vừa tiết kiệm nhất, phải lựa chọn dây dẫn mới nào trong số các loại dây có tiết diện 1mm2 ; 3mm2 ; 3,5mm2 ; 4,5mm2 và 5mm2 ? Biết các dây đều có cùng loại hợp kim với dây cũ.

Trang 2

HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9

UBND TỈNH KON TUM SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

NĂM HỌC 2012-2013 Môn Vật lý (Bản hướng dẫn chấm này gồm 03 trang) ĐỀ CHÍNH THỨC Hướng dẫn chung:

I.  Học sinh làm cách khác nhưng dùng kiến thức thuộc chương trình đang học, cho điểm tối đa.  Thiếu hoặc sai đơn vị cho các kết quả cần tìm một lần trừ 0,25đ. Trừ toàn bài làm (5 câu) không quá 1 điểm.

 Nếu học sinh làm sai trên đúng dưới hoặc xuất phát từ những quan niệm vật lí sai thì dù có ra kết quả đúng vẫn không cho điểm. Nếu học sinh không làm được câu a mà vẫn có kết quả để làm câu b… thì bài đó không được tính điểm.

 Giám khảo có thể linh hoạt thống nhất cách chia nhỏ điểm theo cách trình bày của học sinh nhưng phải bảo đảm giữ nguyên số điểm của mỗi câu nhỏ(1...,2....,)trong đáp án.

v

v

1,8

II. Đáp án và thang điểm: Câu Nội dung Điểm a. Thời gian bơi của vận động viên bằng thời gian trôi của quả bóng, vận tốc dòng nước

b

n

AC t

chính là vận tốc quả bóng: km/h. 1

Gọi vận tốc của vận động viên so với nước là v0, vận tốc so với bờ khi xuôi dòng và ngược dòng là v1 và v2  v1= v0 + vn ; v2 = v0 - vn. 0,5

t Thời gian bơi xuôi dòng 1

v

0

(1) 0,25

t Thời gian bơi ngược dòng 2

AB v 1 CB v

AB v  n CB  v

v

2

0

n

(2) 0,25 1 (4 đ) h. (3) Theo bài ra ta có t1 + t2 =

v

7, 2v

0

1 3 

  v0 = 7,2km/h.

2 0

0

Từ (1), (2) và (3) ta có

Vậy khi xuôi dòng v1 = 9(km/h); khi ngược dòng v2 = 5,4km/h.

0,5 0,5 0,5

b. Tổng thời gian bơi của vận động viên chính là thời gian bóng trôi từ A đến B:

t

0,83h

3

AB v

n

. 0,5

- Thời gian để xe 1 chuyển động từ A đến B là:

L 2v

L 2u

t

 L v

u

ku

u

1 1 t

2

L 2ku t 2 2

L 2u t 2 2

 (k 1)L 2ku t 2 2

t 2 2

2L  (k 1)u

2

- Xe 2:  1

t

0

  t 1

2

 L(k 1)  2k(k 1)u

t 2 (3 đ) t  1 2

2

0,5

 L(k 1)  2k(k 1)u

Vậy xe 2 đến B trước xe 1 khoảng thời gian là . 0,5

Trang 1

2

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, gọi nhiệt độ khi cân bằng là t

.

(cid:0) (cid:0)

t t

m 1    m 2

c 2 c 1

1

.

2

1 m1c1( t - t1) + m2c2 ( t - t2 ) = 0

2

1

(t

t

1

2

c 2 c 1 t ) 1

2

(cid:0) t   2. t 1. Ta có 1

  1

t 2 t

 t  t

m (cid:0)  1 m 2    (t  t

t) t

(cid:0) t   (cid:0) t

 b a b

1

1

1

3 (3 đ) 2. Ta có

.

a b  a b b

 t 2  t t 1 m c  1 2  c m 1 2

1

0,5

L

1. Vẽ ảnh Tính toán hình học thông thường...Khoảng cách từ thấu kính tới ảnh là 60 cm 0,5

M

E

S’

d

D

S

F

2a. Vẽ chùm sáng.

D ’ F’

N

x

y

y

L 2

  

d

 D 5cm

0,5

d D

1 2

y

1 2

Xét các tam giác đồng dạng ta có:

0,5

4 (4 đ) Đường kính d của vệt sáng trên màn là 5 cm. 2. Khi S nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính thì chùm tia qua thấu kính là chùm phân kì, vệt sáng trên màn có kích thước lớn hơn thấu kính. Do đó ta chỉ xét trường hợp S nằm ngoài khoảng tiêu cự của thấu kính

d D

y (L x) y

10

 

d D

y (60 x) y

  

y

- Xét các tam giác đồng dạng ta có: 0,5

y (L x) y 'D y f   y D

f x

xf  x f

20x  x 20

d

(x

60)

1 2

1200 x

x

  x

20 3cm

d d

-Ta được 0,5

min

1200 x

-Áp dụng định lý Cô-si khi 0,5

-Khi đó dmin  4,64 cm. 0,5

Trang 2

2

2

R

100

 .

D

220 484

R

1) Điện trở của mỗi bóng đèn: 0,5

 12,5 .

CD

U P R D 8

8

R

2.10

Điện trở của toàn bộ mạch điện trong công xưởng:

0,5 .

 6

50 2.10

    S U

I

16,9A

2) a. Điện trở của toàn bộ đường dây chính: 0,5

AB 

R

R

220 13

CD

2

2

b. Cường độ dòng điện trong dây chính: . 0,5

12,5.

3580W .

P CD

R .I CD

220 13

  

  

R

0,5 Tổng công suất tiêu thụ của cả 8 bóng đèn:

  . 25

' CD

R 4

c. Khi bật 4 bóng đèn ta có

2

A

R

hp

1,96% .

2

A

0,5 25,5

 R R

 R R

.I

tp

P hp P tp

R.I ' CD

' CD

R

R

Tỷ lệ điện năng hao phí trên đường dây chính so với tổng điện năng tiêu thụ: 0,5

' CD

CD

 R 4

I

d. Khi bật 4 bóng đèn ta có

AB 

R

R

'

U ' CD 

U

U

U

U

RI U RI ' CD

AB

Cường độ dòng điện trong dây chính: ' I 1 Hiệu điện thế trên đường dây:

CD

' dU Hiệu điện thế trên mỗi bóng đèn: Vậy mỗi bóng đèn sáng hơn.

R

' d

'' CD

3) Điện trở của (8+ n) bóng đèn: .

220

''

I

220(8 n)  104 0,5n

R

AB 

R

100 8 n  U '' CD

0,5

220

''

U

.

5 (6 đ) Cường độ dòng điện trong dây chính: 0,5

'' CD

'' R .I CD

100 8 n  100  8 n

220.100  104 0,5n

0,5

100  8 n

U

200

 n 12

Hiệu điện thế trên mỗi bóng đèn:

'' CD

220.100  104 0,5n

Theo đề bài: 0,5

R

Vậy số bóng đèn mới nhiều nhất có thể là 12 bóng.

'R , điện trở của 40 bóng đèn:

  2,5

''' CD

100 40

'''

I

4) Gọi điện trở dây dẫn chính là

'

'

AB 

R

R

220  2,5 R

U ''' CD

Cường độ dòng điện trong dây chính:

'''

U

2,5

''' CD

''' R .I CD

'

'

220  2,5 R

550  2,5 R

200

U

1 Hiệu điện thế trên mỗi bóng đèn:

''' CD

'

550  2,5 R

'

'

2

  

R R

0,25

  

2S

' S

4mm

Theo đề bài:  'R 0,25

  ' S

R S ' R S

S ' S

Ta có: . Vậy chọn dây 4,5 mm2. 0,5

Trang 3

PHÒNG GD&ĐT THANH CHƯƠNG

ĐỀ CHÍNH THỨC ( Đề gồm 1 trang)

ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN: VẬT LÍ 9 Năm học 2012 -2013

(Thời gian làm bài 120 phút không kể thời gian giao đề)

km. Tính vận tốc của xe

Câu 1: Trên một đường thẳng, có 3 xe xuất phát từ A đến B. Xe thứ nhất chuyển = 12 km/h, xe thứ hai xuất phát muộn hơn xe thứ nhất 20 phút động với vận tốc V1 với vận tốc V2 = 15 km/h. Xe thứ ba xuất phát muộn hơn xe thứ hai 20 phút lần lượt gặp hai xe kia tại các vị trí cách nhau một khoảng ∆S = 10 3

thứ 3. Câu 2: Một bình thông nhau có hai nhánh chứa dầu có trọng lượng riêng d = 8000 N/m3. Nhánh thứ nhất được đậy bằng Píttông có khối lượng m1 = 3 kg, nhánh thứ hai được đậy bằng Píttông có khối lượng m2 = 4 kg. Khi đặt một vật nặng có khối lượng m3 = 6 kg lên Píttông thứ nhất thì Píttông thứ nhất thấp hơn Píttông thứ hai một đoạn h1 = 40cm. Khi đặt một vật nặng có khối lượng m3 lên Píttông thứ hai thì Píttông thứ nhất cao hơn Píttông thứ hai một đoạn h2 = 30cm. Nếu không đặt vật nặng lên các Píttông thì Píttông nào thấp hơn, thấp hơn một đoạn bao nhiêu? Câu 3: Có hai bình cách nhiệt giống nhau. Bình 1 đựng nước đá ở nhiệt độ t1 = -300C, bình 2 chứa nước ở nhiệt độ t0 có cùng chiều cao với cột nước đá là 20cm và bằng một nửa chiều cao của mỗi bình. Người ta đổ hết nước từ bình hai sang bình một thì thấy khi có cân bằng nhiệt mực nước hạ xuống 0,5cm. Tính t0. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4,2J/g.K, của nước đá là 2,1J/g.k, nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 340J/g. Khối lượng riêng của nước là 1g/cm3 của nước đá là 0,9g/cm3. Câu 4: Có n bóng đèn loại 6V-12W được mắc nối tiếp thành một mạch kín trên các cạnh của một đa giác n cạnh. Gọi các đỉnh của đa giác lần lượt là A1,A2, …, Am. Đặt một hiệu điện thế không đổi mắc nối tiếp với điện trở R0 = 4Ω vào hai đỉnh Am và A1 hoặc Am và A3 của vòng đèn thì thấy trong cả hai trường hợp công suất tiêu thụ của vòng đèn là như nhau nhưng độ sáng các đèn trong hai trường hợp khác nhau. Tính số bóng đèn đã sử dụng. Câu 5: Dây tóc của bóng đèn thứ nhất có công suất P1 = 60W, hoạt động ở hiệu điện thế U1 = 110V, có chiều dài L1 = 800mm và đường kính d1 = 0,08 mm. Tìm chiều dài và đường kính của dây tóc bóng đèn thứ hai có công suất P2 = 15W, hoạt động ở hiệu điện thế U2 = 220V. Coi nhiệt lượng tỏa ra môi trường tỷ lệ với diện tích tiếp xúc của dây tóc với môi trường, nhiệt độ của hai dây tóc khi hoạt động là như nhau và không đổi, bỏ qua sự truyền nhiệt do tiếp xúc ở hai đầu dây tóc.

---------------------------------- Hết ------------------------------- Họ và tên thí sinh:…………………………………. Số báo danh: ……….

PHÒNG GD & ĐT THANH CHƯƠNG HD CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN VÒNG 2

Môn thi: VẬT LÍ 9 - NĂM HỌC: 2012 – 2013

ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM

Nội dung

Gọi vận tốc người thứ 3 là V3 ( V3 > V2) Khi người thứ 3 bắt đầu xuất phát thì người thứ nhất cách A là:

Câu 1 2đ

=

=

km 8

S 1

v 1

2 3

Khi người thứ 3 bắt đầu xuất phát thì người thứ hai cách A là:

S

=

=

km 5

v 2

2

1 3

Quãng đường người thứ 3 đi được đến khi gặp người thứ nhất là:

S

=

3

8 v 3 - 12

v 3

Quãng đường người thứ 3 đi được đến khi gặp người thứ hai là:

S

=

4

5 v 3 - 15

v 3

Ta xét các trường hợp sau: *TH1: Người 3 gặp người 1 trước.

=>

-

=

Ta có: S4 – S3 = ∆S

5 v 3 - 15

8 v 3 - 12

10 3

v 3

v 3

2 – 450 V3 + 1800 = 0

 15V3(V3 -12) – 24V3( V3-15) = 10(V3 – 12)(v3 – 15)  19V3 Giải trường hợp này ra ta có V3 ≈ 5,1 ( loại ) hoặc V3 ≈ 18,6 km/h *TH 2: Người 3 gặp người 2 trước.

=>

=

-

Ta có S3 – S4 = ∆S

 V3

2 – 90V3 + 1800 = 0

8 v 3 - 12

10 3

v 3

5 v 3 v - 15 3 Giải trường hợp này ra ta có V3 = 30 km/h hoặc V3 = 60 km/h km h /

60

30

km h /

Vậy vận tốc của người thứ 3 có thể đạt các giá trị:

Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5

18, 6

km h /

é = v 3 ê ê = v 3 ê ê »ë v 3

10(

)

2 1đ

+

=

(1)

h d 1

+ m m 1 3 S 1

2

0,5

Gọi tiết diện của nhánh thứ nhất và nhánh thứ hai lần lượt là S1 và S2 Khi đặt m3 lên pittong thứ nhất: Xét áp suất tại hai điểm ở hai nhánh trên cùng mặt phẳng nằm ngang, bên nhánh thứ nhất ở sát dưới pittong, ta có: m 10 2 S Khi đặt m3 lên pittong thứ hai: Xét áp suất tại hai điểm ở hai nhánh trên cùng mặt phẳng nằm ngang, bên nhánh thứ hai ở sát dưới pittong, ta có:

10(

)

=

+

(2)

h d 2

+ m m 2 3 S

2

10 m 1 S 1

=

;

S

=

Từ (1) và (2) thay các giá trị vào, giải ra ta được:

S 1

2

1 40

3 160 Áp suất do Pitong tác dụng lên chất lỏng ở nhánh thứ nhất là:

=

=

1600

Pa

P 1

m 10 1 S 1

Áp suất do Pitong tác dụng lên chất lỏng ở nhánh thứ nhất là:

=

=

1600

Pa

P 2

m 10 2 S

2

0,5 0,5 0,5

3 2đ

Do áp suất của các Pitong tác dụng lên chất lỏng như nhau, nên các Pitong ở cùng một độ cao. Khi cân bằng nhiệt độ cao của nước bị giảm xuống, chứng tỏ đã có nước đá chuyển thành nước. Gọi khối lượng nước đá đã tan là mt với thể tích khi ở trạng thái đá là V1 khi ở trạng thái nước là V2 , h1 là độ cao của cột nước đá đã bị nóng chảy.

 V1Dđ = V2Dn => h1SDđ = (h1 – 0,5) SDn => h1 = 5cm.

khối lượng nước đá bị nóng chảy, nhiệt độ cân bằng là 00 C.

Vậy đã có 1 4

mđ. λ = mnCn ( t0 – 0 ) ( 1 )

Ta có phương trình cân bằng nhiệt: mđ.Cđ.( 0 – 30 ) + 1 4 Mặt khác ta có thể tích của nước và đá ban đầu như nhau bằng một nửa thể

=

=

=>

0,9

tích mỗi bình, ta có :

( 2 )

m d

m n

m d D d

0,25 0,5 0,5 0,25 0,5

m n D n Thay ( 2 ) vào ( 1 ) ta được : 2,1 . 30. 0,9 mn + 0,25. 340. 0,9 mn = 4,2 mn t0 => t0 = 31,7 0C.

2

R

=

=

Điện trở của mỗi bóng đèn là :

= W 3

U P

36 12

4 2đ

+ Khi nguồn điện được mắc vào các đỉnh An và A1 thì vòng đèn gồm hai nhánh song song: Nhánh 1 có 1 bóng đèn, nhánh 2 gồm n - 1 bóng đèn mắc nối tiếp.

R n (

1)

R

(

n

R

=

=

Điện trở của toàn bộ vòng đèn là:

R 1

- nR

- 1) n

Công suất của vòng đèn là:

P 1

R 1

U + R R 1

0

æ ç = ç è

2 ö ÷ ÷ ø

+ Khi nguồn điện được mắc vào các đỉnh Am và A3 thì vòng đèn gồm hai nhánh song song: Nhánh 1 có 3 bóng mắc nối tiếp, nhánh 2 gồm m - 3 bóng mắc nối tiếp.

3 (

R n

3)

R

3(

n

3)

R

=

=

Điện trở của toàn bộ vòng đèn là:

R 2

0,5

- nR

- n

Công suất của vòng đèn là:

P 2

R 2

U + R R 0 2

æ ç = ç è

2 ö ÷ ÷ ø

=>

=

Ta có P1 = P2

=> R1( R0 + R2)2 = R2(R0 + R1)2

R 2

R 1

U + R R 0 2

U + R R 0 1

æ ç ç è

2 ö ÷ ÷ ø

2 ö ÷ ÷ ø

2 – R1R2 ) = 0

æ ç ç è => ( R1 – R2 ) (R0 2. Do các đèn có độ sáng khác nhau nên R1 ≠ R2 và R1R2 = R0

9

2

n

1

3(

3)

3(

n

-

n

-

3)

2

=>

R .

=>

=

=

= R R 0

- n n

- n

1)( 2 n

R 0 2 R

16 9

é = n ê => ê =ê n ë

9 11

Vậy số bóng cần phải dùng trong mạch điện kể trên là n = 9 bóng.

=

=

r

Điện trở của bóng đèn 1 là:

R 1

2

=

=

r

Điện trở của bóng đèn 2 là:

R 2

5 2đ

l 1 S 1 l 2 S

2 U 1 P 1 U 2 P 2

2

2

r

l 1 S

U 1 P 1

1

1

2

=

=>

=

=>

=

=

(1)

2

R R

1 1 6

l S 1 l S 2

P 2 P 4 1

2

1

r

2

U 2 P 2

æ ç ç è æ ç ç è

ö ÷ ÷ ø ö ÷ ÷ ø

æ ç ç è æ ç ç è

ö ÷ ÷ ø ö ÷ ÷ ø

l 2 S Nhiệt lượng mà dòng điện cung cấp cho dây tóc khi đang hoạt động nhằm mục đích bù lại phần mất mát ra môi trường. Gọi nhiệt lượng của dây tóc tỏa ra môi trường trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích là K. Ta có Với bóng đèn thứ nhất: P1t = Sxq1K.t Với bóng đèn thứ nhất: P2t = Sxq2K.t S

xq

2

2

=>

=

=>

=

(2)

S

1 4

P 2 P 1

xq 1

l d 2 l d 1 1

=>

=

=>

d

=

=

0,02

mm

Từ (1) và (2)

Và l2 = l1 = 800mm

0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,75

2

1 64

1 = => 4

d 1 4

d 2 d 1

3 æ ö d ÷ ç 2 ÷ ç d ø è 1

Nếu học sinh giải theo các cách khác đúng vấn cho điểm tối đa

SỞ GIÁO DỤC VÀ

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011 -

ĐÀO TẠO

2012

THÁI BÌNH

Môn thi: VẬT LÍ

ĐỀ CHÍNH THỨC

Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

(Đề thi gồm 02 trang)

Bài 1. (4 điểm)

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của

TKHT (L) có tiêu cự f, điểm A trên trục chính AO

b B

= d, cho ảnh A1B1 ngược chiều với vật AB, biết A1O = d’, ảnh cao gấp 4 lần vật và ảnh cách vật

A O

một khoảng AA1 = 75cm.

(L)

1. Vẽ hình. Xác định tính chất của ảnh. Tính d, d’,

f.

2. Đặt thêm một gương phẳng (G) vuông góc với

trục chính của thấu kính và mặt phản xạ quay về

phía thấu kính (như hình), khoảng cách từ gương

tới thấu kính là b = 54cm, xác định vị trí, tính chất

ảnh cuối cùng của AB qua hệ và vẽ hình.

3. Tìm giá trị của b để ảnh cuối cùng của AB qua hệ có chiều cao không thay đổi khi ta

cho vật sáng AB tịnh tiến theo phương song song với trục chính của thấu kính và vẽ

hình.

4. Tìm giá trị của b để ảnh cuối cùng của AB qua hệ ở đúng vị trí của vật và vẽ hình.

G Hình bài 1

Bài 2. (4 điểm)

Một bình nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 = 250gam bên trong bình chứa

nước có khối lượng m2 = 500gam, nhiệt độ của nước và bình là t1 = 270C.

1

1. Đổ thêm vào bình khối lượng nước (m) ở nhiệt độ t3 = 50C. Sau khi cân bằng nhiệt thì

nhiệt độ chung là t2 = 90C. Tìm m.

2. Sau khi đã đổ thêm (m) ta bỏ vào bình một cục nước đá có khối lượng M ở nhiệt độ - 100C. Sau khi cân bằng nhiệt ta thấy cục nước đá không tan hết, lấy phần chưa tan

mang ra cân thì được 200gam. Tính M.

3. Để đun sôi toàn bộ nước trong bình ở câu 2 người ta dùng một dây may so và đun ở

điện áp 220V. Tính tổng số điện tiêu thụ, biết hiệu suất của quá trình đun trên là 80%

(Biết giữa bình nhôm và môi trường ngoài cách nhiệt hoàn toàn, nhiệt dung riêng của nước

là 4200J/kgK, của nước đá là 2100J/kgK, của nhôm là 880J/kgK, nhiệt nóng chảy của

nước đá là  =34.104J/kgK)

Bài 3. (4 điểm)

1. (2 điểm) Một chất điểm chuyển động trên đường thẳng. Nửa đầu quãng đường chất

điểm chuyển động với vận tốc v1 = 15km/h. Trong nửa quãng đường còn lại thì nửa

thời gian đầu chất điểm chuyển động với v2 = 8km/h và nửa thời gian còn lại chất điểm

chuyển động với vận tốc v3 = 12km/h. Tìm vận tốc trung bình trên toàn bộ đường đi

của chất điểm.

2. (2 điểm) Một ca nô mở máy đi xuôi dòng từ A đến B hết 40 phút còn khi đi ngược

dòng từ B đến A hết 1 giờ 20 phút. Hỏi nếu ca nô tắt máy, nó trôi từ A đến B hết bao

A B

nhiêu thời gian? Coi ca nô chuyển động thẳng đều.

R1

Bài 4. (4 điểm)

V

M

Cho mạch điện như trên hình. UAB = 9V và duy trì

C

R2

ổn định, R1 = R2 = 1, MN là một biến trở có điện trở

N

A

toàn phần RMN = 10. Vôn kế có điện trở lớn vô cùng,

ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể.

1. Khi C ở chính giữa MN tìm số chỉ của vôn kế và ampe

kế.

2. Tìm vị trí của C để công suất tiêu thụ trên toàn biến trở

là lớn nhất. Tính công suất đó.

Hình bài 4

2

Bài 5. (4 điểm)

Điện năng được tải từ máy phát điện đến nơi tiêu thụ. Tổng điện trở của đường dây

tải điện đến nơi tiêu thụ là r = 4. Đầu đường dây tải điện đặt một máy tăng thế có hệ số

biến đổi là 0,05. Cuối đường dây đặt một máy hạ thế có hệ số biến đổi là 10. Hiệu suất

của máy hạ thế là 88%. Nơi tiêu thụ là một khu công nghiệp sử dụng 88 bóng đèn loại

220V - 60W mắc song song và các đèn đều sáng bình thường. Bỏ qua điện trở của dây

dẫn từ máy hạ thế đến khu công nghiệp.

1. Tại sao khi truyền tải điện phải dùng máy tăng thế ở đầu đường dây truyền tải và máy

hạ thế ở cuối đường dây truyền tải?

2. Tính hiệu điện thế ở hai đầu đường dây ra và hai đầu đường dây vào của máy hạ thế.

3. Tính hiệu điện thế ở hai đầu đường dây ra và hai đầu đường dây vào của máy tăng thế.

4. Nếu khu công nghiệp dùng 112 bóng đèn gồm các loại: 40W, 60W, 150W có cùng

hiệu điện thế định mức là 220V mà các đèn vẫn sáng bình thường thì cần mỗi loại bao

nhiêu bóng? (coi công suất tiêu thụ không thay đổi).

-------- HẾT --------

3

Họ và tên thí sinh:.......................................................................... Số báo danh:...............

4

PHềNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐỀ KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP 9 LẦN 2

TRƯờNG THCS Ỷ LA

Năm học 2011 - 2012

Môn : VẬT Lí Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)

Câu 1 (4,0 điểm). Một người đi bộ và một vận động viên đi xe đạp cùng khởi hành ở một địa điểm, và đi cùng chièu trên một đường trũn chu vi C = 1800m. vận tốc của người đi xe đạp là v1= 22,5 km/h, của người đi bộ là v2 = 4,5 km/h. Hỏi khi người đi bộ đi được một vũng thỡ gặp người đi xe đạp mấy lần. Tính thời gian và địa điểm gặp nhau? Bài 2. (4 điểm) Người ta đổ một lượng nước sôi vào một thùng đã chưa nước ở nhiệt độ của phòng 250C thì thấy khi cân bằng. Nhiệt độ của nước trong thùng là 700C. Nếu chỉ đổ lượng nước sôi trên vào thùng này nhưng ban đầu không chứa gì thì nhiệt độ của nước khi cân bằng là bao nhiêu? Biết rằng lượng nước sôi gấp 2 lân lượng nước nguội.

Câu 3 (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ: Biết UAB = 16 V, RA  0, RV rất lớn. Khi Rx = 9  thì vôn kế chỉ 10V và công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là 32W. a) Tính các điện trở R1 và R2. b) Khi điện trở của biến trở Rx giảm thì hiệu thế giữa hai đầu biến trở tăng hay giảm? Giải thích.

A R1 B A V R2 R X

Đ1

Đ2

A

K

B

Câu 4: (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ 2, trong đó Đ1 và Đ4 là 2 bóng đèn loại 6V - 9W; Đ2 và Đ3 là 2 bóng đèn loại 6V - 4W. Hiệu điện thế giữa 2 điểmA, B là U = 12V. a) Tính công suất tiêu thụ của mỗi đèn và cho biết chúng sáng C như thế nào, trong hai trường hợp là : K mở và K đóng. b) Khi đóng khóa K, dòng điện qua khóa K có độ lớn bao nhiêuvà có chiều như thế nào?

Đ3

D

Đ4

Bài 5. (4 điểm) Hai quả cầu giống nhau được nối với nhau bằng 1 sợi dây nhẹ không dãn vắt qua một ròng rọc cố định, Một quả nhúng trong nước (hình vẽ). Tìm vận tốc chuyển động cuả các quả cầu. Biết rằng khi thả riêng một quả cầu vào bình nước thì quả cầu chuyển động với vận tốc v0. Lực cản của nước tỉ lệ thuận với vận tốc của quả cầu. Cho khối lượng riêng của nước và chất làm quả cầu là D0 và D.

---------------------------Hết------------------------------ Họ và tên thí sinh...........................................................Số báo danh...........................

TRƯờNG THCS ỷ la

Đáp án chấm

yêu cầu nội dung

biểu điểm 2,0 điểm

Câu 1 Thời gian để người đi bộ đi hết một vũng là: t = 1,8 :4,5 = 0,4 h Coi người đi bộ là đứng yên so với người đi xe đạp. Vận tốc của người đi xe đạp so với người đi bộ là: V = v1 – v2 = 22,5 – 4,5 = 18 km/h. Quóng đường của người đi xe đạp so với người đi bộ là:

S = Vt = 0,4. 18 = 7,2 km.

= 7,2/1,8 = 4 (vũng)

n =

Số vũng người đi xe đạp đi được so với người đi bộ là: S C

Vậy người đi xe đạp gặp người đi bộ 4 lần. Khi đi hết 1 vũng so với người đi bộ thỡ người đi xe đạp gặp người đi bộ 1 lần ở cuối đoạn đường. Thời gian người đi xe đạp đi hết một vũng so với người đi bộ là:

0.25

= 1,8/18 = 0,1 h.

t’ =

C V

1,5 điểm

Lần gặp thứ nhất sau khi xuất phát một thời gian là 0,1h cách vị trí đầu tiên là 0,1.4,5 = 0,45 km Lần gặp thứ hai sau khi xuất phát một thời gian là 0,2h cách vị trí đầu tiên là 0,2.4,5 =0, 9 km Lần gặp thứ ba sau khi xuất phát một thời gian là 0,3h cách vị trí đầu tiên là 0,3.4,5 = 1,35 km Lần gặp thứ tư sau khi xuất phát một thời gian là 0,4h cách vị trí đầu tiên là 0,4.4,5 = 1,8 km Các khoảng cách trên được tính theo hướng chuyển động của hai người. Câu 2 Theo PT cân bằng nhiệt, ta có: Q3 = QH2O+ Qt =>2C.m (100 – 70) = C.m (70 – 25) + C2m2(70 – 25)

=>C2m2. 45 = 2Cm .30 – Cm.45.=> C2m2 =

Cm 3

*

tQ  C2m2 (t – tt)

,

sQ  2Cm (ts – t)

- Nên chỉ đổ nước sôi vào thùng nhưng trong thùng không có nước nguội thì: + Nhiệt lượng mà thùng nhận được khi đó là: + Nhiệt lượng nước tỏa ra là: - Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: m2C2( t-25) = 2Cm(100 – t) (2)

Từ (1) và (2), suy ra:

Cm (t – 25) = 2Cm (100 – t) 3

tQ  C2m2 (t – tt)

,

- Nên chỉ đổ nước sôi vào thùng nhưng trong thùng không có nước nguội thì: + Nhiệt lượng mà thùng nhận được khi đó là: * + Nhiệt lượng nước tỏa ra là: sQ  2Cm (ts – t) - Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: m2C2( t-25) = 2Cm(100 – t) (2) Từ (1) và (2), suy ra:

Cm (t – 25) = 2.Cm (100 – t) 3

Giải phương trình (3) tìm được t=89,30C Câu 3

3 điểm

- Mạch điện gồm ( R2 nt Rx) // R1

x

a, Ux = U1- U2 = 16 - 10 = 6V => IX=

  (A) = I2

6 9

2 3

U R x

2

  15( )

R2 =

U I

2

10 2 3

P = U.I => I =

 (A)

= 2 (A) => I1= I - I2 = 2 -

2 3

4 3

P U

32 16

0,25 0,25

  ) 12(

R1 =

U I 1

16 4 3

b, Khi Rx giảm --> R2x giảm --> I2x tăng --> U2 = (I2R2) tăng. Do đó Ux = (U - U2) giảm. Vậy khi Rx giảm thì Ux giảm.

Câu 4: a) R1 = R4 = 62:9 = 4  ; R2 = R3 = 62:4 = 9 

(0,5đ)

*Khi K mở: R12 = R34= 4+9 = 13   I12 = I34 =

12 A 13

( 0,5đ)

P1 = P4 =

12 .4 3,4W < 9W  Đ1 và Đ4 tối hơn mức bình thường 13

 P2 = P3 =

12 .9  7,6W > 4W  Đ2 và Đ3 sáng hơn mức bình thường 13

(0,5đ)

(0,5đ) * Khi K đóng:R13 = R24  U13 = U24 = 12:2 = 6 V = UĐM Nên các đèn đều sáng bình thường.

(0,5đ)

I2 = I3 =

b) Khi K đóng: I1 = I4 = 6: 4=

3 A; 2

Vì I1> I2 nên tại C, I1 = I2 + IK  IK = I1 -I2 =

6 9 3 - 2

5 A 6

§1

§2

(0,5đ)

I2

C

A

B

IK

2  A 3 2 = 3 Vậy dòng điện đi từ CD qua khóa K như hình vẽ I1

§3

D

§4

- Gọi trọng lượng của mỗi quả cầu là P, Lực đẩy Acsimet lên mỗi quả cầu là FA. Khi nối hai quả cầu như hình vẽ, quả cầu trong nước chuyển động từ dưới lên trên nên: P + FC1= T + FA (Với FC1 là lực cản của nước, T là lực căng dây) => FC1= FA (do P = T), suy ra FC1= V.10D0 - Khi thả riêng một quả cầu trong nước, do quả cầu chuyển động từ trên xuống nên: P = FA + FC2 => FC2= P - FA => FC2 = V.10 (D - D0).

T

FA

P

FC1

P

.10.

  v

v . 0

V

V .10(

)

D 0  D D 0

D 0  D D 0

D 0  D D 0

- Do lực cản của nước tỉ lệ thuận với vận tốc quả cầu. Ta có: v v 0

Chú ý:

+ ở từng phần hoặc cả một câu học sinh có thể làm các cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa từng phần và cả câu. Điểm từng phần hoặc cả câu theo phân phối điểm trong hướng dẫn này;

+ Điểm toàn bài để lẻ tới 0,25 không làm tròn;

+ Nếu học sinh sai đơn vị thì trừ điểm toàn bài như sau: nếu sai 3 lỗi trở

xuống thì trừ toàn bài 0,25 điểm; nếu sai trên 5 lỗi thì trừ toàn bài 0,50 điểm.

-------------------------------Hết----------------------------------

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

UBND TỈNH THÁI NGUYÊN SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9

ĐỀ CHÍNH THỨC

Môn: Vật lí - Năm học 2011 - 2012 (Đề thi gồm 01 trang) Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Bài 1

theo hệ thức:

 ; đồng thời với những góc α nhỏ

M

S

Hai bến A và B dọc theo một con sông cách nhau s(km) có hai ca nô xuất phát cùng lúc chuyển động ngược chiều nhau với cùng tốc độ (so với nước đứng yên) là v. Tới khi gặp nhau chúng lập tức quay trở lại bến xuất phát ban đầu. Cho biết tổng thời gian cả đi và về của ca nô này nhiều hơn ca nô kia là 1 giờ. Nếu tăng tốc độ (so với nước) của hai ca nô lên là 1,5v thì tổng thời gian đi và về của hai ca nô hơn kém nhau 24 phút. Hãy xác định khoảng cách s? Coi nước chảy đều với tốc độ là v1 = 2m/s. Bài 2 Ở đáy một bể nước có một nguồn sáng điểm S (hình bên). Một người đặt mắt tại điểm M quan sát S theo phương gần như vuông góc với mặt nước. Người đó thấy điểm sáng cách mặt nước khoảng 45cm. Tính độ sâu của nước trong bể. Cho biết khi ánh sáng truyền từ nước ra không khí thì quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ tuân 3 4

sin[goc toi] sin[goc khuc xa]

D

R1

R2

R0

U

A

B

A

R4

R3

R5

C

+ -

K1

R4 R3 A B C R2 R1

K2

thì có thể lấy gần đúng: sinα ≈ tanα. Bài 3 Cho mạch điện như hình bên. Cho hiệu điện thế U = 2V, các điện trở R0 = 0,5; R1 = 1; R2 = 2; R3 = 6; R4 = 0,5; R5 là một biến trở có giá trị lớn nhất là 2,5. Bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối. Thay đổi giá trị của R5, xác định giá trị của R5 để: a/ Ampe kế chỉ 0,2A. Chỉ rõ chiều dòng điện qua ampe kế. b/ Ampe kế chỉ giá trị lớn nhất. Bài 4 Cho mạch điện như hình bên. Biết UAB= 12V. R1 = R4 = 2  ; R2 = R3 = 1  . a/ K1, K2 đều mở. Tính hiệu điện thế ở hai đầu R2. b/ K1 đóng, K2 mở. Tính dòng điện qua R2. c/ K1, K2 đều đóng. Tính dòng điện qua K1. Bài 5 Một miếng thép có khối lượng m = 1 kg được nung nóng đến 6000C rồi đặt trong một cốc cách nhiệt. Rót M = 200g nước ở nhiệt độ 200C lên miếng thép. Tính nhiệt độ sau cùng của nước sau khi rót hết nước vào cốc trong mỗi trường hợp:

a) Nước được rót rất nhanh vào cốc. b) Nước được rót rất chậm lên miếng thép.

Cho nhiệt dung riêng của nước là cn = 4200 J/kg.K, của thép là ct = 460 J/kg.K, nhiệt hoá hơi của nước là L = 2,3.106 J/kg. Coi sự cân bằng nhiệt xảy ra tức thời và chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa miếng thép với nước.

=== Hết ===

HƯỚNG DẪN CHẤM - BIỂU ĐIỂM (Gồm 3 trang)

A

C

B

Bài 1 (4 đ) Giả sử nước sông chảy đều theo hướng từ A đến B với tốc độ v1; AB = s. * Trường hợp tốc độ ca nô so với nước là v, ta có:

Tốc độ của ca nô khi xuôi dòng là: vx = v + v1. Tốc độ của ca nô khi ngược dòng là: vn = v - v1. - Thời gian tính từ lúc xuất phát cho tới khi gặp nhau tại C là t,

t

s 1  v v 1

s 2  v v 1

(1) gọi quãng đường AC = s1, BC = s2, ta có:

t

1

- Thời gian ca nô từ C trở về A là: (2)

t

2

s 1 v v  1 s 2  v v 1

- Thời gian ca nô từ C trở về B là: (3)

(4) - Từ (1) và (2): tổng thời gian đi và về của ca nô đi từ A là: TA = t + t1=

s v v 1 s v v 1

- Từ (1) và (3): tổng thời gian đi và về của ca nô đi từ B là: TB = t + t2 = < TA (5)

v

2v s 1 2 2 v 1

= 1 (6) - Theo bài ra ta có: TA- TB =

' T A

' T B

2v s 1 2

2, 25v

2 v 1

2

2

6

* Trường hợp tốc độ ca nô là 1,5v: tương tự như trên ta có: = = 0,4 (7)

1v

1v ) = (v2-

1v ) => v =

(8)

Điểm 0,25 0,25 0,50 0,25 0,25 0,25 0,50 0,50 0,50 0,50 0,25

- Từ (6) và (7) ta có: 0,4(2,25v2 - - Thay (8) vào (6) ta được s = 18km.

Bài 2 (4 đ) * Vẽ hình:

M

- Xét chùm tới hẹp SHI, tia tới SH vuông góc mặt nước => truyền thẳng; - Tia tới SI bị khúc xạ kéo dài cắt SH ở S' là ảnh của S. - Mắt sẽ nhìn thấy ảnh S' => S'H = 45cm.

0,25 0,25 0,50

I H

HI HS

* ΔSHI có sinHSI ≈ tanHSI = sin[goc toi] (1)

S'

HI HS'

sin[goc toi]

- ΔS'HI có sinHS'I ≈ tanHS'I = sin[goc khuc xa] (2)

S

- Từ (1), (2): (4) 0,50 0,50 0,50

 (5)

HS' sin[goc khuc xa] HS sin[goc toi] sin[goc khuc xa]

3 4

- Theo đề:

HS' HS

3  4

- Từ (4), (5):

  HS

 HS' 60cm.

0,50 0,50 0,50

4 3 Bài 3 (4 đ) a. Xác định R5 để ampe kế chỉ 0,2A (2,5 đ)

C

B

R4

R5

R3

A

R0

- Vẽ lại mạch điện như hình vẽ. - Ký hiệu điện trở đoạn AC là x = R4 + R5 = 0,5 + R5 - Điện trở toàn mạch là

0,25

D

R1

R2

2

tm

0

3 R

1

3

2

R R R  R   R x 1  R x R 

0,25

2

x 

x

1

x 3 x

 2  1

- Thay số: Rtm =

  2 x 1  3x 2

tm

 - Cường độ dòng điện mạch chính: I   U R

2  3x 2

I

- Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AC(chứa x): x I

3

 x 1   2 3x 2

I

I

- Cường độ dòng điện qua R3 là:

I

0, 2

x

  3

A

2  3x 2

 x 1   2 3x 2

 3 x   2 3x 2

 

0, 2

(1) - Xét tại nút C: A I

3 x   2(3x 2)

=>

- Với dấu cộng ta được: x = 1Ω  R5 = 0,5Ω; - Với dấu trừ ta được: x < 0 => Loại. Dòng điện qua ampe kế từ C => D.

I

A

1

(với x biến đổi từ 0,5Ω đến 3Ω) - Từ phương trình (1), ta có: 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

3 x 

6

4

x x 

6

4

3 x 

6

4

6

4 x

0,50 (2) b. Ampe kế A chỉ giá trị lớn nhất: (1,5 đ)  3 x  2 3x 2  3 x  x  4 6

- Từ (2) có: IA max khi xmin  xmin= 0,5Ω  R5 = 0 - Thay vào IA ta được IAmax= 0,357A

Bài 4 (4 đ) a/ (1,5 đ) * Khi K1, K2 đều mở 4 điện trở mắc nối tiếp

AB

I

I

2A

2

U R

AB

RAB = R1 + R2 + R3 + R4 = 6 

Hiệu điện thế giữa 2 đầu R2: U2 = I.R2 = 2V

b/ (1,0 đ) * Khi K1 đóng, K2 mở đoạn AC bị nối tắt UAC = 0 Dòng điện không qua R2 hay I2 = 0

c/ (1,5 đ) * Khi K1, K2 đều đóng ta có R1//(R2)//(R3ntR4)

4A

I

34

AB

I

12A

2

U AB  R R 3 U R

4 12 1

2

; Dòng điện qua K1: IK1 = I2 + I34 12 3

=> IK1 = 12 + 4 = 16A.

Bài 5 (4 đ) a. (2,0 đ) * Khi rót nước rất nhanh vào cốc thì cả 200g nước tăng nhiệt độ tức thời.

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,50 0,50 0,50 0,50 0,25 0,50 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 + Nhiệt lượng do thép toả ra để hạ nhiệt độ từ 600 xuống 1000C: Q1 = m.ct.Δt1 = 1.460.(600 – 100) = 230 000 ( J ) + Nhiệt lượng cung cấp cho M = 200 g nước tăng tức thời từ 20 lên 1000C: Q2 = M.cn.Δt2 = 0,2.4200(100 – 20) = 67 200 (J) Q2 < Q1 nên toàn bộ nước đều chuyển lên 1000C, xảy ra hoá hơi.

+ Nhiệt lượng làm cho nước hoá hơi: Q3 = Q1 – Q2 = 162 800 ( J ) + Khối lượng nước hoá hơi :

3Q L

M’ = = 0,0708 = 70,8 g

M’ < M nên nước không thể hóa hơi hết, => Nhiệt độ sau cùng của nước là 1000C.

b. (2,0 đ) * Khi rót nước rất chậm vào cốc thì từng ít một lượng nước rót chậm đó tiếp xúc với thép, tăng nhanh nhiệt độ, hoá hơi ngay, quá trình hoá hơi này sẽ dừng lại khi thép hạ nhiệt độ xuống đến 1000C.

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

+ Gọi m’ là khối lượng nước hoá hơi trong suốt quá trình rót, ta có: + Nhiệt lượng cung cấp để lượng nước m’ tăng từ 20 lên 1000C: Q4 = m’cn.Δt = m’.4200.(100 – 20) = 336 000.m’ ( J ) + Nhiệt luợng cần cho sự hóa hơi: Q5 = m’.L = m’.2 300 000.m’ ( J ) Khi cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q4 + Q5  230 000 = 336 000.m’ + 2 300 000.m’ => m’ = 0.08725 kg = 87,25 g + Khối lượng nước không hoá hơi : m’’ = 200 - 87,25 = 112,75 g + Gọi x là nhiệt độ sau cùng của nước và miếng thép: mct(100 – x) = m’’cn(x – 20) => 1.460.(100 – x) = 0,11275.4200(x – 20) => x = 59,4. => Nhiệt độ sau cùng của nước là 59,4 0 C. 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

GHI CHÚ : 1) Trên đây là biểu điểm tổng quát của từng phần, từng câu. 2) Học sinh làm bài không nhất thiết phải theo trình tự của Hướng dẫn chấm. Mọi cách giải khác, kể cả cách giải định tính dựa vào ý nghĩa vật lý nào đó, lập luận đúng, có căn cứ, kết quả đúng cũng cho điểm tối đa tương ứng với từng bài, từng câu, từng phần của hướng dẫn chấm này.

PHÒNG GD&ĐT YÊN LẠC TRƯỜNG THCS HỒNG PHƯƠNG -------  -------

ĐỀ THÌ KSCL HSG LỚP 9 (LẦN 2) Môn thi: VẬT LÍ (Thời gian làm bài: 150 phú( không kể thời gian giao đề) Ngày khảo sát: 25/11/2011 -----------  -----------

Câu 1: (2đ) Một người đi xe đạp từ A đến B với vận tốc V1 = 12km/h. Nếu người đó tăng vận tốc thêm 3 km/h thì đến nơi sớm hơn 1 giờ.

a) Tìm quãng đường AB và thời gian dự định đi từ A đến B. b) Lúc đầu đi với vận tốc V1 = 12km/ h, đến C thì bị hỏng xe phải sửa mất 15 phút. Do đó quãng đường còn lại người ấy phải đi với vận tốc V2 = 15km/h thì đến nơi sớm hơn dự định 30 phút. Tìm quãng đường AC.

Câu 2: (2đ) Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40 cm2, cao h = 10 cm có khối lượng m = 160g. a) Thả khối gỗ vào nước, tìm chiều cao phần gỗ nổi trên nước. Biết khối lượng riêng

của nước là Do = 1000 kg/ m3.

b) Bây giờ khối gỗ được khoét một lỗ hình trụ ở giữa có tiết diện ∆ S = 4 cm2, sâu ∆ h và lấp đầy chì có khối lượng riêng D2 = 11300 kg/ m3. Khi thả vào nước người ta thấy mực nước bằng với mặt trên của khối gỗ. Tìm độ sâu ∆ h của lỗ.

R1

R1

A

A A

B

R2

V

D

C B

A

Câu 3: (2đ) Người ta thả một chai sữa của trẻ em vào phích đựng nước ở nhiệt độ t = 400 C. Sau một thời gian, chai sữa này nóng lên tới nhiệt độ t1 = 360 C. Người ta lấy chai sữa này ra và tiếp tục thả vào phích nước đó một chai sữa khác giống như chai sữa trên. Hỏi chai sữa này sẽ nóng lên tới nhiệt độ nào? Biết rằng trước khi thả vào phích các chai sữa đều có nhiệt độ t0 = 180 C. Câu 4:( 2đ) Cho mạch điện như hình vẽ Khi khóa K mở, ampe kế chỉ I0 = 1mA Khi khóa K đóng, ampe kế chỉ I1 = 0,8mA Vôn kế chỉ 3V Tìm UAB, R1, R2 biết rằng vôn kế có điện trở rất lớn, ampe kế có điện trở rất nhỏ. Câu 5 (2đ) Một thanh đồng chất, tiết diện đều có trọng lượng P1 =10N, dài AB =1,2m. Đầu B treo một vật nặng Có trọng lượng P2 =10N. Thanh được giữ nằm Ngang nhờ bản lề A và dây CD. Cho biết sợi dây Làm với thanh 1 góc 300 và đầu C cuả dây cách B là 0,3m Tính lực căng dây và phản lực của bản lề lên thanh.

P2 ++

Hết Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm

PHÒNG GD&ĐT YÊN LẠC TRƯỜNG THCS HỒNG PHƯƠNG -------  -------

ĐÁP ÁN ĐỀ THÌ KSCL HSG LỚP 9 (LẦN 2) Môn thi: VẬT LÍ (Đáp án chấm có 02 trang) Ngày khảo sát: 25/11/2011 -----------  -----------

=

- 1  S = 60km

C©u 1: a) Thêi gian dù ®Þnh: T

1 =

 T2 =T1 - 1 

S 12+3

S 12

S v1

Khi t¨ng T

= 5h. (1®)

2 =

 T1 =

60 12

S v1+3

A

C

B

b) Thêi gian ®o¹n AC :

Thêi gian ®i ®o¹n CB :

+

+

 Tæng thêi gian ®i: T2 =

AC 12

AB-AC 15

1 . 4

AC v1 CB v1

h

1 NghØ 15/ = 4

1  AC = 15(km) (1®) Theo bµi ra: T2 = T1 - 2

C©u 2:

= 0,4 g/cm

a) Khi CB : P = FA  x =

= 4cm  y = 6cm. D1 =

m s.h

m D0.S

b) Sau khi khoÐt: 10.(m-m) + 10. s.h.D2 = 10D0 .s.h.  h = 5,5 cm (m =s. h.D1 ) (1®) C©u 3: Khi th¶ chai ®Çu:

q2 (1®)

9 q1 (40-36) = q2 (36-18)  q1 = 2

Khi th¶ chai sau: q1 (40-t)=q2 (t-18)  T = 32,50 c (1®) C©u 4: Theo bµi ra ta cã: * U= 0,001(R1 + R1 ) (1) Ta cã: Uv

3 7,5

= R1R2 R1+R2

. R1+R2 R1

2+2R1R2

= 0,0008  R1 = Uv

3 8,10-4

U = R12 Rt®  U= 0,001.2R1  R2 = 7500 Ώ * Uv 0,0008 = R1

 R1 = 3750 Ώ  U = 7,5v (1®) C©u 5:

AB = 1,2m CB = 0,3m  AC = 0,9m  AH = 0,45m a) T.AH = P1.0A + P2.AB  T=40N (1®) b) Hîp cña P1 vµ P2 lµ P  P.AE = T.AH (víi p=20N)  AE = AC  E  C

Theo quy t¾c h×nh b×nh hµnh:

 Fhl =

 T +

 P (1®)

 F= 402-202 = 1200 = 20 3 N VËy ph¶n lùc cña b¶n lÒ lªn thanh N = F = 20 3 N

D

H

T Error!

C

B

A

F

F

P

P

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG BÌNH

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TĨNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn: VẬT LÍ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC

Câu

Nội dung

Điểm

a. Thời gian để ô tô thứ nhất đi từ A đến B là:

……………………………………………………………………………………………………………………………….

L

t 1

L v 2 1

L v 2 2

  

L

t

……………………………………………………………………………………………………………………

v 2

v 1

2

 v v 2 1 v v 2 1 2 Thời gian để ô tô thứ hai đi từ A đến B là: t 2 2

t 2 2

2 L  v 2 2

Ta có:

v 1 v 2 

 0 t 1   t 2 ) 2 ) v 2  L v ( 1 v v v ( 1 2 1

Vậy 1 t

2

2

……………………………………………………………………………………………………………………………

t hay ô tô thứ hai đến B trước và đến trước một khoảng thời gian:

2

b. Có thể xảy ra các trường hợp sau khi xe thứ hai đã đến B: - Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường đầu của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa hai xe là:

S

 

 

L

L v t 1 2

L v 1

 

2 L  v 2

v 1

v 2 v 1

……………………………………………………………………………….

S

  

Trường hợp này xảy ra khi

v 2

v 13

v 1 v 2 L 2

t t     t 1 v 2  2 )  L v ( 1 v v v ( 1 2 1 ) v 2

Câu 1 (2,0 đ)

2

- Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường sau của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa hai xe là:  v ( 1 v v 2 ( 1 1

………………………………………………………………………………

S

hay v

Trường hợp này xảy ra khi

2

v 13

L 2

- Xe ô tô thứ nhất đến điểm chính giữa của quãng đường AB, khi đó khoảng

S 

cách giữa hai xe là:

…………………………………….

. Trường hợp này xảy ra khi 2 v

  L  S t v . 2 v 2  ) ) v 2

L 2

a. Có 3 lực tác dụng vào cục nước đá như hình vẽ:

v 13

FA

P

T

Câu 2 (2,0 đ)

(1) …………………………..

A

n

0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5

Gọi trọng lượng riêng của nước đá là d; V và Vn lần lượt là thể tích của cục nước đá và của phần nước đá ngập trong nước. ĐKCB của cục nước đá:  

d V .      F T P T F A P d V . n

'

.

Khi đá tan hết, do khối lượng nước đá không đổi nên:

'V là thể tích nước tạo ra khi cục nước đá tan hết.

với

'

V

Suy ra:

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

.n d V d V d V . d

n

'

  h

Gọi V0 là thể tích nước ban đầu trong bình. Khi tan hết, mực nước đá trong bình hạ xuống một đoạn h nên:  V V 0 S

 V V 0 n S

0,25

'

V

S h .

S h .

(2) ……………………….

  V n

      V n

d V . d

n

0,5

Từ (1) và (2) suy ra:

……………………………………………………

.

.

d

T

 .

  . S h

n

d V d S h n

0,25

. d V d

n

  

Câu 3 (2,0 đ)

c(m + m0)(t2 - t1) = cm0(t0 - t2) (1) ……………………………………

Sau khi đổ lần 2, phương trình cân bằng nhiệt là : Sau khi đổ lần 3, phương trình cân bằng nhiệt là (coi hai ca tỏa ra cho

c(m + m0)(t3 – t1) = 2cm0(t0 – t3) (2) …………………………………..

Sau khi đổ lần 4, phương trình cân bằng nhiệt là (coi ba ca tỏa ra cho (m

   Gọi khối lượng của mỗi ca chất lỏng múc từ bình 1 là m0, khối lượng của chất lỏng trong bình 2 ban đầu là m, nhiệt dung riêng của chất lỏng là c. Sau 4 lần đổ nhiệt độ bình 2 tăng dần đến bằng 250C nên t0 > 250C ………… Sau lần đổ thứ nhất, khối lượng chất lỏng trong bình 2 là (m + m0) có nhiệt độ t1 = 100C. (m + m0) thu vào): + m0) thu vào):

c(m + m0)(t4 – t1) = 3cm0(t0 – t4) (3) …………………………………..

0

2

40

C

Từ (1) và (3) ta có:

………………………………………………………………..

  t 0

)

4

0

4

0

2

22

C

Từ (1) và (2) ta có:

………………………………………………………………..

  t 3

t t t t

   

t 0 t 3( t 2(

0 t

t  2 t   t 2  t

)

3

t 1 t 1 t 1 t 1

0

3

R1

R2

D

+

A1

_ I5

B

A

I1

I3

A3

C

I4 I2

A2

a. Ampe kế 3 chỉ 0, ta có mạch cầu cân bằng: R1/ REC =R2 /RCF = (R1 + R2) /Rb => REC = R1. Rb / ( R1 + R2) = 36.

F E

Câu 4 (2,0 đ)

 REC / Rb = 3/5.Vậy con chạy C nằm ở vị trí cách E là 3/5 EF ……………..

-

b. Hai ampe kế A1 và A2 chỉ cùng giá trị UAC = I1 .R1 = I2 .REC vì I1 = I2 nên R1 = REC = 18 , RFC = 42 Vậy con chạy C ở vị trí sao cho EC/EF = 3/10 ………………………………………………………………………. c. Hai ampe kế A1 và A3 chỉ cùng giá trị * Trường hợp 1: Dòng qua A3 chạy từ D đến C I1 = I3 => I 5 = I1 – I3 = 0 => UCB = 0

0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5

EC - 102REC + 1080 = 0

B I

F’ A’

B’

Điều này chỉ xảy ra khi con chạy C trùng F. ………………………………………………………………………………. * Trường hợp 2: Dòng qua A3 chạy từ C đến D I 5 = I1 + I3 = 2I1 UAC = I1. R1 = I2 . REC => I1/I2 = REC/ 18 (1) ……………………………………… UCB = I5. R2 = I4 . RCF với RCF = 60 - REC I 5 =2 I1 và I4 = I2 - I3 = I2 - I1 => 2I1/( 60 - REC) = (I2 - I1)/ 12 => I1/ I2 = ( 60 - REC)/ (84- REC) (2) ………………………………………….. Từ (1) và (2) ta có : R2 Giải phương trình ta được REC = 12 ………………………………………………………………………………………… a. Tacó:

OAB ~ OA’B’ 

(1)

=

O F A

Câu 5 (2,0 đ)

'

'

'

F’OI ~ F’A’B’ 

(2)

'

' A B AB '

'

'   OA

Từ (1) và (2)

(3)

'

OF '

'

A'B' OA' AB OA ' A B A F ' OF OI ' ' ' A F OA   OF OF

OA OA

' .OF OA  OA OF '

'

 L OA OA OA

Đặt AA’ = L, suy ra

(4)

'

2

OA .OF OA  OF '  (5) …………………………………….. .OF 0

'

.   OA

2 L

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

 L OA L Để có vị trí đặt vật, tức là phương trình (5) phải có nghiệm, suy ra: '     Vậy khoảng cách nhỏ nhất giữa vật và ảnh thật của nó: Lmin = 4.OF’ = 4f …………………………………………………………………………………………………………………………………………. Khi Lmin thì phương trình (5) có nghiệm kép:

OA

' 2.OF 80

cm

' OA

L   2  L

OA

80

cm

min

'

1

Thay OA và OA’ vào (1) ta có:

 . Vậy ảnh cao bằng vật. ………………….

' ' A B OA  AB OA

b. Khi tịnh tiến vật trước L1 thì tia tới từ B song song với trục chính không thay đổi nên tia ló ra khỏi hệ của tia này cũng không đổi, ảnh B’ của B nằm trên tia ló này. Để ảnh A’B’ có chiều cao không đổi với mọi vị trí của vật AB thì tia ló khỏi hệ của tia trên phải là tia song song với trục chính. Điều này xảy ra khi hai tiêu điểm chính của hai thấu kính trùng nhau (

)………………………………………………….

' F 1

F 2

0,25 0,25 0,5

0 4 .OF 0    4.OF L L

F’1

B I

A’ O2 O1 A F2

Khi đó: O1F1

= O1O2 = 40 cm (1)

'

Mặt khác:

(2)

J B’

' O F 1 1

' A B AB

’ + O2F2 O J 2 O I 1

’ = 10 cm, f2 = O2F2 = 30 cm. …………………………………………..

0,5

Từ (1) và (2) suy ra: f1 = O1F1

  3  3.   O F 2 2 O F 2 2 ' O F 1 1

* Ghi chú: 1. Phần nào thí sinh làm bài theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa phần đó. 2. Không viết công thức mà viết trực tiếp bằng số các đại lượng, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. 3. Ghi công thức đúng mà:

3.1. Thay số đúng nhưng tính toán sai thì cho nửa số điểm của câu. 3.3. Thay số từ kết quả sai của ý trước dẫn đến sai thì cho nửa số điểm của ý đó.

4. Nếu sai hoặc thiếu đơn vị 3 lần trở lên thì trừ 0,5 điểm cho toàn bài. 5. Điểm toàn bài làm tròn đến 0,25 điểm.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG BÌNH

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TĨNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn: VẬT LÍ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC

Câu

Nội dung

Điểm

a. Thời gian để ô tô thứ nhất đi từ A đến B là:

……………………………………………………………………………………………………………………………….

L

t 1

L v 2 1

L v 2 2

  

L

t

……………………………………………………………………………………………………………………

v 2

v 1

2

 v v 2 1 v v 2 1 2 Thời gian để ô tô thứ hai đi từ A đến B là: t 2 2

t 2 2

2 L  v 2 2

Ta có:

v 1 v 2 

 0 t 1   t 2 ) 2 ) v 2  L v ( 1 v v v ( 1 2 1

Vậy 1 t

2

2

……………………………………………………………………………………………………………………………

t hay ô tô thứ hai đến B trước và đến trước một khoảng thời gian:

2

b. Có thể xảy ra các trường hợp sau khi xe thứ hai đã đến B: - Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường đầu của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa hai xe là:

S

 

 

L

L v t 1 2

L v 1

 

2 L  v 2

v 1

v 2 v 1

……………………………………………………………………………….

S

  

Trường hợp này xảy ra khi

v 2

v 13

v 1 v 2 L 2

t t     t 1 v 2  2 )  L v ( 1 v v v ( 1 2 1 ) v 2

Câu 1 (2,0 đ)

2

- Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường sau của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa hai xe là:  v ( 1 v v 2 ( 1 1

………………………………………………………………………………

S

hay v

Trường hợp này xảy ra khi

2

v 13

L 2

- Xe ô tô thứ nhất đến điểm chính giữa của quãng đường AB, khi đó khoảng

S 

cách giữa hai xe là:

…………………………………….

. Trường hợp này xảy ra khi 2 v

  L  S t v . 2 v 2  ) ) v 2

L 2

a. Có 3 lực tác dụng vào cục nước đá như hình vẽ:

v 13

FA

P

T

Câu 2 (2,0 đ)

(1) …………………………..

A

n

0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5

Gọi trọng lượng riêng của nước đá là d; V và Vn lần lượt là thể tích của cục nước đá và của phần nước đá ngập trong nước. ĐKCB của cục nước đá:  

d V .      F T P T F A P d V . n

'

.

Khi đá tan hết, do khối lượng nước đá không đổi nên:

'V là thể tích nước tạo ra khi cục nước đá tan hết.

với

'

V

Suy ra:

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

.n d V d V d V . d

n

'

  h

Gọi V0 là thể tích nước ban đầu trong bình. Khi tan hết, mực nước đá trong bình hạ xuống một đoạn h nên:  V V 0 S

 V V 0 n S

0,25

'

V

S h .

S h .

(2) ……………………….

  V n

      V n

d V . d

n

0,5

Từ (1) và (2) suy ra:

……………………………………………………

.

.

d

T

 .

  . S h

n

d V d S h n

0,25

. d V d

n

  

Câu 3 (2,0 đ)

c(m + m0)(t2 - t1) = cm0(t0 - t2) (1) ……………………………………

Sau khi đổ lần 2, phương trình cân bằng nhiệt là : Sau khi đổ lần 3, phương trình cân bằng nhiệt là (coi hai ca tỏa ra cho

c(m + m0)(t3 – t1) = 2cm0(t0 – t3) (2) …………………………………..

Sau khi đổ lần 4, phương trình cân bằng nhiệt là (coi ba ca tỏa ra cho (m

   Gọi khối lượng của mỗi ca chất lỏng múc từ bình 1 là m0, khối lượng của chất lỏng trong bình 2 ban đầu là m, nhiệt dung riêng của chất lỏng là c. Sau 4 lần đổ nhiệt độ bình 2 tăng dần đến bằng 250C nên t0 > 250C ………… Sau lần đổ thứ nhất, khối lượng chất lỏng trong bình 2 là (m + m0) có nhiệt độ t1 = 100C. (m + m0) thu vào): + m0) thu vào):

c(m + m0)(t4 – t1) = 3cm0(t0 – t4) (3) …………………………………..

0

2

40

C

Từ (1) và (3) ta có:

………………………………………………………………..

  t 0

)

4

0

4

0

2

22

C

Từ (1) và (2) ta có:

………………………………………………………………..

  t 3

t t t t

   

t 0 t 3( t 2(

0 t

t  2 t   t 2  t

)

3

t 1 t 1 t 1 t 1

0

3

R1

R2

D

+

A1

_ I5

B

A

I1

I3

A3

C

I4 I2

A2

a. Ampe kế 3 chỉ 0, ta có mạch cầu cân bằng: R1/ REC =R2 /RCF = (R1 + R2) /Rb => REC = R1. Rb / ( R1 + R2) = 36.

F E

Câu 4 (2,0 đ)

 REC / Rb = 3/5.Vậy con chạy C nằm ở vị trí cách E là 3/5 EF ……………..

-

b. Hai ampe kế A1 và A2 chỉ cùng giá trị UAC = I1 .R1 = I2 .REC vì I1 = I2 nên R1 = REC = 18 , RFC = 42 Vậy con chạy C ở vị trí sao cho EC/EF = 3/10 ………………………………………………………………………. c. Hai ampe kế A1 và A3 chỉ cùng giá trị * Trường hợp 1: Dòng qua A3 chạy từ D đến C I1 = I3 => I 5 = I1 – I3 = 0 => UCB = 0

0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5

EC - 102REC + 1080 = 0

B I

F’ A’

B’

Điều này chỉ xảy ra khi con chạy C trùng F. ………………………………………………………………………………. * Trường hợp 2: Dòng qua A3 chạy từ C đến D I 5 = I1 + I3 = 2I1 UAC = I1. R1 = I2 . REC => I1/I2 = REC/ 18 (1) ……………………………………… UCB = I5. R2 = I4 . RCF với RCF = 60 - REC I 5 =2 I1 và I4 = I2 - I3 = I2 - I1 => 2I1/( 60 - REC) = (I2 - I1)/ 12 => I1/ I2 = ( 60 - REC)/ (84- REC) (2) ………………………………………….. Từ (1) và (2) ta có : R2 Giải phương trình ta được REC = 12 ………………………………………………………………………………………… a. Tacó:

OAB ~ OA’B’ 

(1)

=

O F A

Câu 5 (2,0 đ)

'

'

'

F’OI ~ F’A’B’ 

(2)

'

' A B AB '

'

'   OA

Từ (1) và (2)

(3)

'

OF '

'

A'B' OA' AB OA ' A B A F ' OF OI ' ' ' A F OA   OF OF

OA OA

' .OF OA  OA OF '

'

 L OA OA OA

Đặt AA’ = L, suy ra

(4)

'

2

OA .OF OA  OF '  (5) …………………………………….. .OF 0

'

.   OA

2 L

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

 L OA L Để có vị trí đặt vật, tức là phương trình (5) phải có nghiệm, suy ra: '     Vậy khoảng cách nhỏ nhất giữa vật và ảnh thật của nó: Lmin = 4.OF’ = 4f …………………………………………………………………………………………………………………………………………. Khi Lmin thì phương trình (5) có nghiệm kép:

OA

' 2.OF 80

cm

' OA

L   2  L

OA

80

cm

min

'

1

Thay OA và OA’ vào (1) ta có:

 . Vậy ảnh cao bằng vật. ………………….

' ' A B OA  AB OA

b. Khi tịnh tiến vật trước L1 thì tia tới từ B song song với trục chính không thay đổi nên tia ló ra khỏi hệ của tia này cũng không đổi, ảnh B’ của B nằm trên tia ló này. Để ảnh A’B’ có chiều cao không đổi với mọi vị trí của vật AB thì tia ló khỏi hệ của tia trên phải là tia song song với trục chính. Điều này xảy ra khi hai tiêu điểm chính của hai thấu kính trùng nhau (

)………………………………………………….

' F 1

F 2

0,25 0,25 0,5

0 4 .OF 0    4.OF L L

F’1

B I

A’ O2 O1 A F2

Khi đó: O1F1

= O1O2 = 40 cm (1)

'

Mặt khác:

(2)

J B’

' O F 1 1

' A B AB

’ + O2F2 O J 2 O I 1

’ = 10 cm, f2 = O2F2 = 30 cm. …………………………………………..

0,5

Từ (1) và (2) suy ra: f1 = O1F1

  3  3.   O F 2 2 O F 2 2 ' O F 1 1

* Ghi chú: 1. Phần nào thí sinh làm bài theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa phần đó. 2. Không viết công thức mà viết trực tiếp bằng số các đại lượng, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. 3. Ghi công thức đúng mà:

3.1. Thay số đúng nhưng tính toán sai thì cho nửa số điểm của câu. 3.3. Thay số từ kết quả sai của ý trước dẫn đến sai thì cho nửa số điểm của ý đó.

4. Nếu sai hoặc thiếu đơn vị 3 lần trở lên thì trừ 0,5 điểm cho toàn bài. 5. Điểm toàn bài làm tròn đến 0,25 điểm.

SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH ĐỀ THI CHÍNH THỨC Số báo danh:............. KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn: VẬT LÍ Khóa ngày: 27/ 3/2013 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)

Hỏi ô tô nào đi đến B trước và đến trước ôtô còn lại bao lâu? Tìm khoảng cách giữa hai ô tô khi một ô tô vừa đến B.

Câu 1. (2,0 điểm) Hai ô tô đồng thời xuất phát từ A đi đến B cách A một khoảng L. Ô tô thứ nhất đi nửa quãng đường đầu với tốc độ không đổi v1 và đi nửa quãng đường sau với tốc độ không đổi v2. Ô tô thứ hai đi nửa thời gian đầu với tốc độ không đổi v1 và đi nửa thời gian sau với tốc độ không đổi v2. a) b) Câu 2. (2,0 điểm) Trong một bình hình trụ diện tích đáy S có chứa nước, một cục nước đá được giữ bởi một sợi chỉ nhẹ, không giãn có một đầu được buộc vào đáy bình như hình vẽ, sao cho khi nước đá tan hết thì mực nước trong bình hạ xuống một đoạn (cid:0)h. Biết trọng lượng riêng của nước là dn. Tìm lực căng của sợi chỉ khi nước đá chưa kịp tan.

ampe kế A3 chỉ số không. hai ampe kế A1, A2 chỉ cùng giá trị. hai ampe kế A1, A3 chỉ cùng giá trị.

Cho hai thấu kính hội tụ L1, L2 có trục chính trùng nhau, cách nhau 40 cm.

……………………. Hết………………………

Câu 3. (2,0 điểm) Có hai bình cách nhiệt đựng cùng một loại chất lỏng. Một học sinh lần lượt múc từng ca chất lỏng ở bình 1 đổ vào bình 2 và ghi lại nhiệt độ khi cân bằng của bình 2 sau mỗi lần đổ, trong bốn lần ghi đầu tiên lần lượt là: t1 = 10 0C, t2 = 17,5 0C, t3 (bỏ sót chưa ghi), t4 = 25 0C. Hãy tính nhiệt độ t0 của chất lỏng ở bình 1 và nhiệt độ t3 ở trên. Coi nhiệt độ và khối lượng mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 1 là như nhau. Bỏ qua các sự trao đổi nhiệt giữa chất lỏng với bình, ca và môi trường bên ngoài. Câu 4. (2,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết UAB không đổi, R¬1 = 18 (cid:0), R¬2 = 12 (cid:0), biến trở có điện trở toàn phần là Rb = 60 (cid:0), điện trở của dây nối và các ampe kế không đáng kể. Xác định vị trí con chạy C sao cho: a) b) c) Câu 5 (2,0 điểm) a) Một vật sáng dạng đoạn thẳng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 40 cm, A ở trên trục chính. Dịch chuyển AB dọc theo trục chính sao cho AB luôn vuông góc với trục chính. Khi khoảng cách giữa AB và ảnh thật A’B’ của nó qua thấu kính là nhỏ nhất thì vật cách thấu kính một khoảng bao nhiêu? Ảnh lúc đó cao gấp bao nhiêu lần vật? b) Vật AB được đặt vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính, trước L1 (theo thứ tự ). Khi AB dịch chuyển dọc theo trục chính (AB luôn vuông góc với trục chính) thì ảnh A’B’ của nó tạo bởi hệ hai thấu kính có độ cao không đổi và gấp 3 lần độ cao của vật AB. Tìm tiêu cự của hai thấu kính.

THI CHOÏN HOÏC SINH GIOÛI CAÁP TRÖÔØNG NAÊM HOÏC 2010 – 2011 MÔN: VẬT LÍ Thời gian: 90 phút (không kể thời gian giao đề)

================================== Bài 1: Hai người cùng khởi hành từ Thành phố A đến Thành phố B trên quãng đường dài 110km. Người thứ nhât đi xe máy với vận tốc 45km/h. Người thứ hai đi ôtô và khởi hành sau người thứ nhất 30 phút với vận tốc 60km/h.

a) Hỏi người thứ hai phải đi mất bao nhiêu thời gian để đuổi kịp người thứ nhất ? b) Khi gặp nhau, hai người cách B bao nhiêu km ? c) Sau khi gặp nhau, người thứ nhất cùng lên ôtô với người thứ hai và họ đi thêm 25 phút nữa

R3 R1

_ +

thì tới B. Hỏi khi đó vận tốc của ôtô bằng bao nhiêu ? Bài 2: Người ta đổ một lượng nước sôi ở 1000C vào một bình chứa nước nguội ở nhiệt độ 200C, khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước trong bình là 600C. Hỏi khi đổ lượng nước sôi nói trên vào bình này nhưng ban đầu bình không chứa gì thì nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu? Biết rằng lượng nước sôi gấp 2 lần lượng nước nguội. (Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường) Bài 3: Cho mạch điện như sơ đồ hình vẽ (Hình 1). Trong đó R1 = 12Ω, R2 = R3 = 6Ω; UAB = 12V. Ampe kế có điện trở không đáng kể, vôn kế có điện trở rất lớn

a) Tìm số chỉ của vôn kế, ampe kế. b) Hoán đổi vị trí của ampe kế và vôn kế cho nhau thì số

chỉ của vôn kế, ampe kế là bao nhiêu?

Hình 1

c) So sánh công suất của tiêu thụ của mạch trong hai

trường hợp trên (câu a và câu b)

A R2 A B V

M N _ +

Hình 2

R0 A B C A

Bài 4: Cho mạch điện như sơ đồ hình vẽ (Hình 2). Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch không đổi UMN = 15V, ampe kế có điện trở RA đáng kể và không đổi, biến trở có điện trở toàn phần R0 = 12Ω a) Xác định vị trí con chạy C để UAC = 6V và ampe kế chỉ 0,5A b) khi dịch chuyển con chạy C về phía B thì số chỉ của ampe kế thay đổi như thế nào?

PHÒNG GD VÀ ĐT BUÔN MA THUỘT TRƯỜNG THCS PHAN CHU TRINH  THI CHOÏN HOÏC SINH GIOÛI CAÁP TRÖÔØNG NAÊM HOÏC 2010 – 2011 MÔN: VẬT LÍ Thời gian: 90 phút (không kể thời gian giao đề)

================================== ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM

)

0,5 đ 0,5

Bài 1: (5 điểm) a) Gọi S1, S2 lần lượt là quãng đường người thứ nhất và người thứ hai đi được từ lúc xuất phát đến chỗ gặp nhau t1, t2 lần lượt là thời gian người thứ nhất và người thứ hai đi hết quãng đường trên Ta có: S1 = v1t1 S2 = v2t2 = v2( t

1 t

(60

)

1 đ

Khi hai người gặp nhau thì S1 = S2

t 45  1

t 1

1 2

1 đ

 45t1 = 60t1 – 30 0,5 đ  t1 = 2(h)  t2 = 1,5(h) 0,5 đ Vậy sau 1,5h người thứ hai đuổi kịp người thứ nhất. b) Vị trí gặp nhau cách B một khoảng là : L = S – S1 = S – v1t1 = 110 – (45.2) = 20(km) a. Vận tốc của xe ôtô trên quãng đường còn lại là:

48(

km h /

)

1 đ

' v 2

L t

20 25 60

1,5 đ 0,5 đ

Bài 2: (5 điểm) Khi đổ nước sôi vào bình chứa nước nguội ta có phương trình cân bằng nhiệt Q1 = Q2 + Qb  m1c(100 – 60) = m2c(60 – 20) + mbc’(60 – 20)

0,5 đ

c = 40 mbc’

40 m1c = 40 m2c + 40 mbc’ 40 m1c - 40 m2c = 40 mbc’ m 40 m1c - 40 1 2

0,5 đ

20 m1c = 40 mbc’  mbc’ =

m c 1 2

1 đ

Khi đổ nước sôi vào bình không chứa nước ta có phương trình cân bằng nhiệt Q’1 = Q’b  m1c(100 – t) = mbc’(t – 20)

(t – 20)

0,5 đ

m1c(100 – t) =

m c 1 2 t = 73,30C

0,5 đ

0,25 đ 0,5 đ

Giải ra ta được Bài 3: (5 điểm) a) - Ta có mạch (R1 // R2) nt R3 - Điện trở tương đương của mạch Rm = R12 + R3 = 10Ω

- Cường độ dòng điện qua mạch I =

0,5 đ

U R m

= 1,2A

0,5 đ

U3 = IR3 = 7,2V

2

- Số chỉ của am pe kế là

- Số chỉ của vôn kế là

0,5 đ

I2 =

 12 7, 2 6

U R 2

= 0,8A

0,25 đ

b) Khi hoán đổi vị trí ampe kế và vôn kế ta có mạch (R1 nt R3) // R2

- Số chỉ của am pe kế là

= 2A

0,5 đ

I2 =

= 2/3A

0,5 đ

- Cường độ dòng điện qua R3 là I3 =

U R 2 U R 3

0,5 đ

R 1 U3 = I3R3 = 4V

0,5 đ

Pa = UI và Pb = UI’ = U(I2 + I3)

- Số chỉ của vôn kế là c) Công suất tiêu thụ của mạch trong hai trường hợp là

0,5 đ

= 0,72  Pa = 0,72Pb

0,25 đ

  P a P b UI U(I +I ) 2 3  2 1, 2 2 3

Bài 4: (5 điểm) a) Đặt RAC = x  RBC = R0 – x (đk: 0 < x < 12) Ta có mạch (Ra // x) nt (R0 – x)

Cường độ dòng điện qua x là

0,5 đ

;

Ia = 0,5A

Ix =

U AC R x

Hiệu điện thế giữa hai điểm B,C là

0,25 đ

6 x UBC = UMN - UAC = 9V

Cường độ dòng điện qua mạch

I =

0,5 đ

x

9 

12

x

CBU R  0

=

+ 0,5

0,5 đ

I = Ix + Ia 

9 12  x

6 x

 0,5x2 + 9x -72 = 0

0,25 đ

0,25 đ

Giải pt ta được 2 nghiệm x = 6 và x = -24 (loại) Vậy khi con chạy đặt ở vị trí sao cho RAC = 6Ω thì UAC = 6V và ampe kế chỉ 0,5A

= 12Ω

0,25 đ

b) Điện trở của ampe kế là Ra =

U AC I

a

=

0,25 đ

Điện trở tương đương của đoạn mạch AC’ là RAC’ =

12 x x 12

xR a x R  a

Điện trở tương đương của của toàn mạch là : x

144

+ (12 - x) =

0,25 đ

Rm = RAC’ + (R0 – x) =

12 x x 12

Cường độ dòng điện qua mạch là I’ =

0,25 đ

144

Hiệu điện thế

=

0,5 đ

UAC’ = IRAC’ =

2

144

15.12 x  12

x 

144

x

0,5 đ

Cường độ dòng điện qua ampe kế I’a =

2

x

144

2 12 x   x 12  U 12) x 15(  MN 2 R 12  x x   m x 12 x  12) 15( 2 12 x  x x 12  U x 15 ' AC R x 12 a

Biến đổi

để lập luận được khi dịch chuyển con chạy C về phía B nghĩa là x tăng

2

x 15 x 12

144

giảm. Hay số chỉ của ampe kế sẽ giảm

0,5 đ

 2 x 

 x x 15 x 12

144

Đề 04

Bài 1

a/Xác định vị trí của con chạy C để vôn kế chỉ số 0

Đặt RMC = x ( 0 < x < 15Ω). Vôn kế chỉ số 0 => mạch cầu cân bằng .

R 1 x

R 2  15

x

=> x = 5Ω (có thể dùng cách giải khác để tìm ra: UV = UDA+UAC =UAC-UDA từ đó lập

phương trình liên quan để tìm ra x)

b/ Xác định vị trí con chạy C để vôn kế chỉ 1V.

=5V

Vì điện trở vôn kế vô cùng lớn nên :U1 = UAD =

MNU

2  42

Gọi x là giá trị điện trở đoạn MC để vôn kế chỉ 1V

Hiệu điện thế giữa hai điểm M,C: UMC= x

Theo đầu bài ta có: 1 = x-5 suy ra x = 6 

Nếu cực dương tại C ta có: UV = UAD-UAC tương đương 1 = 5-x suy ra x = 4 

Vậy có 2 vị trị để vôn kế chỉ 1V

Bài 2: Vì vôn kế có điện trở vô cùng lớn nên khi mắc vôn kế vào 2 điểm C, D thì dòng

điện qua R3 = 0. Khi đó mạch gồm R1ntR2.

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2. U2 =UAB/(R1+R2).R2

Tương đương: U2/UAB = R2/(R1+R2) = 1/1,5

Suy ra: R2 = 2R1

Khi đặt hiệu điện thế giữa hai điểm C, D một hiệu điện thế 1,5V khi đó mạch gồm R3ntR2

Tương tự như trên ta có R2= 2R3 suy ra R1 = R 3 = R2/2

Khi mắc ampe kế vào hai điểm C, D mạch gồm (R3//R2)ntR1

Khi đó ampe kế chỉ cường độ dòng điện qua R3 = 60mA

Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch song song ta có: I3.R3 = I2.R2 hay I2 =I3.R3/R2

Thay vào ta được I 2 = I3/2 = 30mA

Cường độ dòng điện qua R1 và mạch chính: I1 = I2+I3 = 90mA

Ta có: UAB = I1.R1 + I2.R2 = I1.R1+I2.2R1 R1(I1+2I2)

R1 = UAB/(I1+2I2) = 1,5/(90+2.30) = 10()

R2 = 20

Bài 3.

ρ

=

= 6 (  ).

a, Điện trở của dây MN : RMN =

7

l S

 7 4.10 .1, 5  10

b, Gọi I1 là cường độ dòng điện qua R1, I2 là cường độ dòng điện qua R2 và Ix là

C

N

M

cường độ dòng điện qua đoạn MC với RMC = x.

A

- Do dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C nên :

R

R

2

1

D

I1 > I2, ta có :

_U

+

)

U = R I = 3I ;

;

1 1

1

U = R I = 6(I - 2 2

1

1R

2R

1 3

- Từ

U = U + U = U + U = 7 (V) ,

MD

DN

MN

R

R 1

2

ta có phương trình :

 I1 = 1 (A)

1

1

1

=

.

- Do R1 và x mắc song song nên :

I = x

I R 1 x

3 x

x.

+ (6 - x)(

+

) = 7

- Từ UMN = UMC + UCN = 7 

3 x

3 x

1 3

 x2 + 15x – 54 = 0 (*)

- Giải pt (*) và lấy nghiệm dương x = 3 (  ). Vậy con chạy C ở chính giữa dây MN

Bài 4.

1 3I + 6(I - ) = 7 3

Mạch điện có sơ đồ như hình vẽ

Điện trở của đèn là: Rđ = 10

Khi K mở mạch gồm ĐntR1 do Pđ = 1,6W vậy cường độ dòng điện qua đèn và R1 = 0,4A

Điện trở tương đương cả mạch: R = U/I = 10/0,4 = 25

Điện trở R1 = 25 – 10 = 15

Tương tự khi K đóng ta tính được cường độ dòng điện qua đèn (cũng là mạch chính) =

0,5A. Điện trở tương đương của cả mạch khi đó là 20

Điện trở gồm R1//R2 = 20 – 10 = 10 từ đây ta tính được R2 = 30

b. Trong thời gian 1800s có 900s đèn tiêu thụ công suất P1 = 2,5W và 900s đèn tiêu thụ

công suất P2 = 2,5W

Điện năng tiêu thụ với công suất P1 là: Q1 = P1.t = 2,5.900 = 2250J

Điện năng tiêu thụ với công suất P2 là: Q2 = P2.t = 1,6.900 = 1440J

Điện năng tiêu thu: A = Q1+Q2 = 3690J

Bài 5.

- Gọi : c là nhiệt dung riêng của nước ; m là khối lượng nước chứa trong một ca ;

n1 và n2 lần lượt là số ca nước múc ở thùng A và thùng B ;

(n1 + n2) là số ca nước có sẵn trong thùng C.

- Nhiệt lượng do n1 ca nước ở thùng A khi đổ vào thùng C đã hấp thụ là :

Q1 = n1.m.c(50 – 20) = 30cmn1

- Nhiệt lượng do n2 ca nước ở thùng B khi đổ vào thùng C đã toả ra là :

Q2 = n2.m.c(80 – 50) = 30cmn2

- Nhiệt lượng do (n1 + n2) ca nước ở thùng C đã hấp thụ là :

Q3 = (n1 + n2)m.c(50 – 40) = 10cm(n1 + n2)

- Phương trình cân bằn nhiệt : Q1 + Q3 = Q2

 30cmn1 + 10cm(n1 + n2) = 30cmn2  2n1 = n2

- Vậy, khi múc n ca nước ở thùng A thì phải múc 2n ca nước ở thùng B và số nước đã có

sẵn trong thùng C trước khi đổ thêm là 3n ca.

ĐỀ CHÍNH THỨC VÒNG II

U

+

- o

o

Đ2

Đ1

Rb

PHÒNG GD&ĐT ĐAKRÔNG ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2008 – 2009 Môn: VẬT LÍ Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Câu 1: (2,5 điểm) Một quả cầu đồng chất có khối lượng M = 10kg và thể tích V = 0,016m3. a. Hãy đưa ra kết luận về trạng thái của quả cầu khi thả nó vào bể nước. b. Dùng một sợi dây mảnh, một đầu buộc vào quả cầu, đầu kia buộc vào một điểm cố định ở đáy bể nước sao cho quả cầu ngập hoàn toàn trong nước và dây treo có phương thẳng đứng. Tính lực căng dây? Cho biết: Khối lượng riêng của nước D = 103kg/m3. Câu 2: (3,0 điểm) Cho 2 bóng đèn Đ1 (12V - 9W) và Đ2 (6V - 3W). a. Có thể mắc nối tiếp 2 bóng đèn này vào hiệu điện thế U = 18V để chúng sáng bình thường được không? Vì sao? b. Mắc 2 bóng đèn này cùng với 1 biến trở có con chạy vào hiệu điện thế cũ (U = 18V) như hình vẽ thì phải điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu để 2 đèn sáng bình thường? c. Bây giờ tháo biến trở ra và thay vào đó là 1 điện trở R sao cho công suất tiêu thụ trên đèn Đ1 gấp 3 lần công suất tiêu thụ trên đèn Đ2. Tính R? (Biết hiệu điện thế nguồn vẫn không đổi) Câu 3: (2,5 điểm)

Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở nhiệt độ 136oC vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14oC. Hỏi có bao nhiêu gam chì và bao nhiêu gam kẽm trong miếng hợp kim trên? Biết rằng nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 18oC và muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm lên 1oC thì cần 65,1J; nhiệt dung riêng của nước, chì và kẽm lần lượt là 4190J/(kg.K), 130J/(kg.K) và 210J/(kg.K). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài.

Câu 4: (2,0 điểm) Hai điện trở R1 và R2 được mắc vào một hiệu điện thế không đổi bằng cách ghép song song với nhau hoặc ghép nối tiếp với nhau. Gọi Pss là công suất tiêu thụ của đoạn mạch khi

 . 4

ghép song song, Pnt là công suất tiêu thụ khi ghép nối tiếp. Chứng minh :

P ss P nt

1.RR

2

Cho biết: R1 + R2  2

------------------------- HẾT -------------------------

(Giám thị coi thi không giải thích gì thêm)

PHÒNG GD&ĐT ĐAKRÔNG -----------------------

= 625(kg/m3) 0,25đ

DC =

M = V

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2008 – 2009 Môn: VẬT LÍ (VÒNG II) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Câu 1: (2,5 điểm) a. Khối lượng riêng của quả cầu là: 10 016

,0

FA

O

.

T

P

.

U

Ta thấy DC (= 625kg/m3) < Dnước (= 1000kg/m3) nên khi thả quả cầu vào nước thì quả cầu sẽ nổi trên mặt nước. 0,5đ b. Học sinh vẽ đúng hình và phân tích được các lực tác dụng lên quả cầu được 0,5đ. Các lực tác dụng lên quả cầu: - Lực đẩy Ác-si-mét FA thẳng đứng hướng từ dưới lên và có cường độ: FA = dn.V = 10Dn.V 0,25đ - Trọng lực P thẳng đứng hướng xuống dưới và: P = 10M 0,25đ - Lực căng dây T thẳng đứng hướng xuống dưới. Khi quả cầu cân bằng (đứng yên) thì FA = P + T 0,5đ => T = FA – P = 10Dn.V – 10M = 10.1000.0,016 – 10.10 = 160 – 100 = 60 (N) 0,25đ Vậy lực căng dây T bằng 60N. Câu 2: (3,0 điểm) a. Cường độ dòng điện định mức qua mỗi đèn: Pđm1 = Uđm1.Iđm1

+

- o

o

dm 1

=

=> Iđm1 =

dm 1

Đ2

dm

2

=

Iđm2 =

9 = 0,75(A) 0,25đ 12 3 = 0,5(A) 0,25đ 6

P U P U

dm

2

Đ1

Rb

Ta thấy Iđm1  Iđm2 nên không thể mắc nối tiếp để 2 đèn sáng bình thường. 0,5đ b. Để 2 đèn sáng bình thường thì: U1 = Uđm1 = 12V; I1 = Iđm1 = 0,75A 0,25đ và U2 = Uđm2 = 6V; I2 = Iđm2 = 0,5A 0,25đ Do đèn Đ2 // Rb => U2 = Ub = 6V Cường độ dòng điện qua biến trở: I1 = I2 + Ib => Ib = I1 – I2 = 0,75 – 0,5 = 0,25(A). 0,25đ

b

=

= 24 (  ) 0,25đ

Giá trị điện trở của biến trở lúc đó bằng: Rb =

6 25,0

U I

b

c. Theo đề ra ta có: P1 = 3P2  I1

2

2

dm

2

1

1

= 3.

= 3.

=

=

=

2

dm 1

I I

3  2I1 = 3I2 (1) 0,25đ 2

2.R1 = 3I2 2 9.6 2 3.12

I I

P . dm 1 P .

U U

2

R 23 R 1

2

dm

2

  

  

2.R2 9 => 4 Mà I1 = I2 + IR nên (1)  2(I2 + IR) = 3I2  2I2 + 2IR = 3I2 => I2 = 2IR (2) 0,25đ Do đèn Đ2 // R nên U2 = UR  I2.R2 = IR.R

2

dm

2

= 2.

= 24 (  ) 0,5đ

Thay (2) vào ta được 2.IR.R2 = IR.R => R = 2R2 = 2.

62 3

U P dm

2

1

c c

2

3

n n 

2

4

3

1

Câu 3: (2,5 điểm) - Gọi khối lượng của chì và kẽm lần lượt là mc và mk, ta có: mc + mk = 0,05(kg). ( = 50g) (1) 0,25đ Q = m c (136 - 18) = 15340m ; 0,25đ - Nhiệt lượng do chì và kẽm toả ra: c Q = m c (136 - 18) = 24780m . 0,25đ k k k - Nước và nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là: ; 0,25đ Q = m c (18 - 14) = 0,05 4190 4 = 838(J) . 0,25đ 4Q = 65,1 (18 - 14) = 260,4(J) Q + Q = Q + Q  0,5đ - Phương trình cân bằng nhiệt: 15340mc + 24780mk = 1098,4 (2) 0,25đ - Giải hệ phương trình (1) và (2) ta có: mc  0,015kg; mk  0,035kg. 0,5đ Đổi ra đơn vị gam: mc  15g; mk  35g. Câu 4: (2,0 điểm)

2

- Công suất tiêu thụ của đoạn mạch khi hai điện trở mắc song song:

. 0,5đ

P ss

1

U R R 1 2  R R 2 2

- Công suất tiêu thụ của đoạn mạch khi hai điện trở mắc nối tiếp:

. 0,5đ

P nt

U  R R 2

1

2

)

(

- Lập tỷ số:

; 0,5đ

 R R 1 2 R R 1 2

P ss P nt 

2

- Do :

)2 , nên ta có:

1.RR

2

 R R 2

1

R R 1 2

2

=> (R1 + R2)2  4 ( ) 4(

 0,5đ

4

P ss P nt

P ss P nt

R R 1 2 R R 1 2

-------------------------- HẾT ----------------------------- (Lưu ý: Nếu học sinh làm cách khác nhưng có kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

ĐỀ THI CHÍNH THỨC

LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2007-2008 Môn thi: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút _________________________________

Bài 1. (4 điểm) Một người đi xe đạp đi nửa quãng đường đầu với vận tốc v1 = 15km/h, đi nửa quãng đường còn lại với vận tốc v2 không đổi. Biết các đoạn đường mà người ấy đi là thẳng và vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 10km/h. Hãy tính vận tốc v2.

Bài 2. (4 điểm) Đổ 738g nước ở nhiệt độ 15oC vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 100oC. Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là 17oC. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.K. Hãy tính nhiệt dung riêng của đồng.

I(A)

(1)

(2)

4

Bài 3. (3 điểm) Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế khi làm thí nghiệm lần lượt với hai điện trở khác nhau, trong đó đường (1) là đồ thị vẽ được khi dùng điện trở thứ nhất và đường (2) là đồ thị vẽ được khi dùng điện trở thứ hai. Nếu mắc hai điện trở này nối tiếp với nhau và duy trì hai đầu mạch một hiệu điện thế không đổi U = 18V thì cường độ dòng điện qua mạch là bao nhiêu?

O

12

24

U(V)

Bài 4. (3 điểm) Một người già phải đeo sát mắt một thấu kính hội tụ có tiêu cự 60cm thì mới nhìn rõ vật gần nhất cách mắt 30cm. Hãy dựng ảnh của vật (có dạng một đoạn thẳng đặt vuông góc với trục chính) tạo bởi thấu kính hội tụ và cho biết khi không đeo kính thì người ấy nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt bao nhiêu?

Bài 5. (3 điểm) Trong một bình nước hình trụ có một khối nước đá nổi được giữ bằng một sợi dây nhẹ, không giãn (xem hình vẽ bên). Biết lúc đầu sức căng của sợi dây là 10N. Hỏi mực nước trong bình sẽ thay đổi như thế nào, nếu khối nước đá tan hết? Cho diện tích mặt thoáng của nước trong bình là 100cm2 và khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3.

V

R

A

C

M

N

Bài 6. (3 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ bên. Điện trở toàn phần của biến trở là Ro , điện trở của vôn kế rất lớn. Bỏ qua điện trở của ampe kế, các dây nối và sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Duy trì hai đầu mạch một hiệu điện thế U không đổi. Lúc đầu con chạy C của biến trở đặt gần phía M. Hỏi số chỉ của các dụng cụ đo sẽ thay đổi như thế nào khi dịch chuyển con chạy C về phía N? Hãy giải thích tại sao?

-------------------- H ế t --------------------

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2007-2008

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ

Đáp án chi tiết

(1) (2)

(3)

= > t1 + t2 = s/vtb

Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 1 1

Thời gian đi hết nửa quãng đường đầu là : t1 = s/2v1 Thời gian đi hết nửa quãng đường sau là : t2 = s/2v2 Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là : vtb = s/(t1 + t2) Từ (1), (2) và (3) => 1/v1 + 1/v2 = 2/vtb Thế số tính được v2 = 7,5(km/h) (nếu ghi thiếu hoặc sai đơn vị của v2 thì trừ 0,5 điểm)

Q1 = Q2 + Q3

<=> 16,6c1 = 6178,536 + 0,2c1

2 Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra : Q1 = m1c1(t1 – t) = 16,6c1(J) Nhiệt lượng nước thu vào : Q2 = m2c2(t – t2) = 6178,536 (J) Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào : Q3 = m3c1(t – t2) = 0,2c1(J) Phương trình cân bằng nhiệt : => c1 = 376,74(J/kg.K) (nếu ghi thiếu hoặc sai đơn vị của c1 thì trừ 0,25 điểm)

3 Từ đồ thị tìm được :

R1 = 3 và R2 = 6 => Rtđ = R1 + R2 = 9()

0,75 0,75 0,75 0,5 0,5 0,75 1 1 0,5 0,5

Vậy : I = U/Rtđ = 2(A) (nếu ghi thiếu hoặc sai đơn vị của I thì trừ 0,25 điểm)

4 Vẽ hình sự tạo ảnh của vật AB qua thấu kính hội tụ, thể hiện:

+ đúng các khoảng cách từ vật và ảnh đến thấu kính + đúng tính chất của ảnh (ảo) + đúng các tia sáng (nét liền có hướng) và đường kéo dài các tia sáng

+ viết đúng công thức thấu kính cho 0,5 điểm + thế số và tính đúng d’ = - 60cm cho 0,5 điểm)

=> khoảng cực cận của mắt bằng 60cm

(nét đứt không có hướng) Dựa vào hình vẽ, dùng công thức tam giác đồng dạng tính được khoảng cách từ ảnh A’B’ đến thấu kính bằng 60cm (Nếu giải bằng cách dùng công thức thấu kính thì phân phối điểm như sau: Do kính đeo sát mắt và vì AB gần mắt nhất nên A’B’ phải nằm ở điểm cực cận của mắt Vậy khi không mang kính người ấy sẽ nhìn rõ vật gần nhất cách mắt 60cm 5 Nếu thả khối nước đá nổi (không buộc dây) thì khi nước đá tan hết, mực nước

0,5 0,25 0,25 1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

trong bình sẽ thay đổi không đáng kể. Khi buộc bằng dây và dây bị căng chứng tỏ khối nước đá đã chìm sâu hơn so với khi thả nổi một thể tích V, khi đó lực đẩy Ac-si-met lên phần nước đá ngập thêm này tạo nên sức căng của sợi dây. Ta có: FA = 10.V.D = F <=> 10.S.h.D = F (với h là mực nước dâng cao hơn so với khi khối nước đá thả nổi) => h = F/10.S.D = 0,1(m) Vậy khi khối nước đá tan hết thì mực nước trong bình sẽ hạ xuống 0,1m

Bài 1 Gọi s là chiều dài cả quãng đường. Ta có:

6 Khi dịch chuyển con chạy C của biến trở về phía N thì số chỉ của các dụng cụ

0,5

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 tương đương của đoạn mạch:

Rm = (Ro – x) +

xR 1  Rx

1

2

1

= R –

<=> Rm

1

R 1 2 x

1 x

1

Khi dịch con chạy về phía N thì x tăng => (

) tăng => Rm giảm

R 1 2 x

1 x

I

A

Mặt khác, ta lại có:

I A x

=> cường độ dòng điện mạch chính: I = U/Rm sẽ tăng (do U không đổi). I xR  I

=>

IA =

 I R x.I  xR

1

R x

)

Do đó, khi x tăng thì (1 +

giảm và I tăng (c/m ở trên) nên IA tăng.

R x

0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,5 0,25

Đồng thời UV = IA.R cũng tăng (do IA tăng, R không đổi)

- Thí sinh giải theo cách khác, nếu đúng vẫn cho đủ điểm số theo phân phối điểm của

 R  x  Rx

- Điểm toàn bài không làm tròn số.

LƯU Ý: hướng dẫn chấm này. ___________________________________________

PHÒNG GD&ĐT HIỆP HOÀ

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Năm học 2009 – 2010 Môn thi: Vật lý 9 Thời gian: 150ph

Bài 1 (2đ). R1

R2

D

V

A

B

C

M

N

Cho mạch điện như (h.vẽ) : R1 = 2Ω; R2 = 4Ω; MN là một biến trở toàn phần phân bố đều theo chiều dài, có giá trị là Rb = 15 Ω ; C là con chạy di chuyển được trên MN ; UAB = 15V (không đổi).

a/ Xác định vị trí con chạy C vôn kế chỉ số 0. b/ Tìm vị trí con chạy C để vôn kế chỉ 1V. Cho

R1 R3

điện trở vôn kế rất lớn Bỏ qua điện trở của các dây nối. Bài 2 (2đ).

A C

Cho mạch điện như hình vẽ. Mắc vào A và B một hiệu điện thế UAB = 1,5V thì vôn kế mắc vào C, D chỉ giá trị 1V; nếu thay vôn kế bằng một ampe kế cũng mắc vào C, D thì ampe kế chỉ giá trị 60mA.

Nếu bây giờ thay đổi lại, bỏ ampe kế đi, mắc vào C, D một hiệu điện thế 1,5V, còn vôn kế mắc vào A, B thì vôn kế chỉ giá trị 1V. Cho vôn kế và ampe kế là lý tưởng. Xác định R1, R2 và R3

R2 B D

Bài 3 (2đ)

C

N

M

A

R

R

2

1

D

_U

+

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch được giữ không đổi là U = 7 V; các điện trở R1 = 3  , R2 = 6  ; MN là một dây dẫn điện có chiều dài l = 1,5 m, tiết diện không đổi S = 0,1 mm2, điện trở suất ρ = 4.10 -7  m. Bỏ qua điện trở của ampe kế và của các dây nối. a, Tính điện trở R của dây dẫn MN. b, Xác định vị trí điểm C để dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C và có cường độ 1/3 A. Bài 4 (2đ).

Cho một bóng đèn Đ(6V-3,6W), 1 khoá K ngắt, mở tự động sau mỗi 30 giây. 2 điện

trở R1, R2 và 1 nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 10V. a. Hãy mắc các dụng trên thành mạch điện sao cho khi khoá K đóng thì công suất tiếu thụ của đèn là 2,5W, khi khoá K mở thì công suất tiêu thụ của đèn là 1,6W. Xác định R1, R2 b. Tính điện năng tiêu thụ của mạch trong 30phút.

Bài 5 (2đ)

Dùng một ca múc nước ở thùng chứa nước A có nhiệt độ tA = 20 0C và ở thùng chứa nước B có nhiệt độ tB = 80 0C rồi đổ vào thùng chứa nước C. Biết rằng trước khi đổ, trong thùng chứa nước C đã có sẵn một lượng nước ở nhiệt độ tC = 40 0C và bằng tổng số ca

nước vừa đổ thêm vào nó. Tính số ca nước phải múc ở mỗi thùng A và B để có nhiệt độ nước ở thùng C là 50 0C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, với bình chứa và ca múc nước. Bài 1 a/Xác định vị trí của con chạy C để vôn kế chỉ số 0

Đặt RMC = x ( 0 < x < 15Ω). Vôn kế chỉ số 0 => mạch cầu cân bằng .

R 1 x

R 2  15

x

=> x = 5Ω (có thể dùng cách giải khác để tìm ra: UV = UDA+UAC =UAC-UDA từ đó lập phương trình liên quan để tìm ra x) b/ Xác định vị trí con chạy C để vôn kế chỉ 1V.

=5V

Vì điện trở vôn kế vô cùng lớn nên :U1 = UAD =

MNU

2  42 Gọi x là giá trị điện trở đoạn MC để vôn kế chỉ 1V Hiệu điện thế giữa hai điểm M,C: UMC= x Theo đầu bài ta có: 1 = x-5 suy ra x = 6  Nếu cực dương tại C ta có: UV = UAD-UAC tương đương 1 = 5-x suy ra x = 4  Vậy có 2 vị trị để vôn kế chỉ 1V Bài 2: Vì vôn kế có điện trở vô cùng lớn nên khi mắc vôn kế vào 2 điểm C, D thì dòng điện qua R3 = 0. Khi đó mạch gồm R1ntR2. Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2. U2 =UAB/(R1+R2).R2 Tương đương: U2/UAB = R2/(R1+R2) = 1/1,5 Suy ra: R2 = 2R1 Khi đặt hiệu điện thế giữa hai điểm C, D một hiệu điện thế 1,5V khi đó mạch gồm R3ntR2 Tương tự như trên ta có R2= 2R3 suy ra R1 = R 3 = R2/2 Khi mắc ampe kế vào hai điểm C, D mạch gồm (R3//R2)ntR1 Khi đó ampe kế chỉ cường độ dòng điện qua R3 = 60mA Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch song song ta có: I3.R3 = I2.R2 hay I2 =I3.R3/R2 Thay vào ta được I 2 = I3/2 = 30mA Cường độ dòng điện qua R1 và mạch chính: I1 = I2+I3 = 90mA Ta có: UAB = I1.R1 + I2.R2 = I1.R1+I2.2R1 R1(I1+2I2) R1 = UAB/(I1+2I2) = 1,5/(90+2.30) = 10()

R2 = 20 Bài 3.

ρ

= 6 (  ).

=

a, Điện trở của dây MN : RMN =

7

l S

C

N

M

 7 4.10 .1, 5  10 b, Gọi I1 là cường độ dòng điện qua R1, I2 là cường độ dòng điện qua R2 và Ix là cường độ dòng điện qua đoạn MC với RMC = x. - Do dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C nên : I1 > I2, ta có :

A

R

R

2

1

)

U = R I = 3I ;

;

1 1

1

U = R I = 6(I - 2 2

1

1R

2R

D

1 3

- Từ

U = U + U = U + U = 7 (V) ,

MD

DN

MN

R

_U

R 1

2

+

ta có phương trình :

1

1

1

=

.

- Do R1 và x mắc song song nên :

I = x

 I1 = 1 (A) I R 3 1 x x

x.

+

) = 7

+ (6 - x)(

3 x

3 x

1 3

- Từ UMN = UMC + UCN = 7   x2 + 15x – 54 = 0 (*) - Giải pt (*) và lấy nghiệm dương x = 3 (  ). Vậy con chạy C ở chính giữa dây MN Bài 4. Mạch điện có sơ đồ như hình vẽ Điện trở của đèn là: Rđ = 10 Khi K mở mạch gồm ĐntR1 do Pđ = 1,6W vậy cường độ dòng điện qua đèn và R1 = 0,4A Điện trở tương đương cả mạch: R = U/I = 10/0,4 = 25 Điện trở R1 = 25 – 10 = 15 Tương tự khi K đóng ta tính được cường độ dòng điện qua đèn (cũng là mạch chính) = 0,5A. Điện trở tương đương của cả mạch khi đó là 20 Điện trở gồm R1//R2 = 20 – 10 = 10 từ đây ta tính được R2 = 30 b. Trong thời gian 1800s có 900s đèn tiêu thụ công suất P1 = 2,5W và 900s đèn tiêu thụ công suất P2 = 2,5W Điện năng tiêu thụ với công suất P1 là: Q1 = P1.t = 2,5.900 = 2250J Điện năng tiêu thụ với công suất P2 là: Q2 = P2.t = 1,6.900 = 1440J Điện năng tiêu thu: A = Q1+Q2 = 3690J Bài 5. - Gọi : c là nhiệt dung riêng của nước ; m là khối lượng nước chứa trong một ca ; n1 và n2 lần lượt là số ca nước múc ở thùng A và thùng B ; (n1 + n2) là số ca nước có sẵn trong thùng C. - Nhiệt lượng do n1 ca nước ở thùng A khi đổ vào thùng C đã hấp thụ là : Q1 = n1.m.c(50 – 20) = 30cmn1 - Nhiệt lượng do n2 ca nước ở thùng B khi đổ vào thùng C đã toả ra là : Q2 = n2.m.c(80 – 50) = 30cmn2

Q3 = (n1 + n2)m.c(50 – 40) = 10cm(n1 + n2)

- Nhiệt lượng do (n1 + n2) ca nước ở thùng C đã hấp thụ là : - Phương trình cân bằn nhiệt : Q1 + Q3 = Q2

1 3I + 6(I - ) = 7 3

 30cmn1 + 10cm(n1 + n2) = 30cmn2  2n1 = n2

- Vậy, khi múc n ca nước ở thùng A thì phải múc 2n ca nước ở thùng B và số nước đã có sẵn trong thùng C trước khi đổ thêm là 3n ca. Bài 2 (2 điểm)

Đ

A

B

C

của đoạn CB và tỷ số

220V

a/ Một đèn Đ (110V, 40W) . Tính điện trở RĐ của đèn. b/ Nguồn điện cung cấp có hiệu điện thế là 220V. Để đèn hoạt động bình thường, thì phải thiết lập sơ đồ mạch điện như (h.vẽ). AB là một biến trở đồng chất,có tiết diện đều. Cho điện trở của đoạn AC là RAC = 220Ω .Tính điện trở RCB AC là bao nhiêu ? CB

+

-

c/ Tính hiệu suất H của đoạn mạch điện : H =

Pd P

Với Pd : công suất tiêu thụ của đèn ; P : công suất tiêu thụ của đoạn mạch. Các dây nối có điện trở không đáng kể.

SỞ GD&ĐT BÌNH PHƯỚC

KỲ THI HỌC SINH GIỎI

VÒNG TỈNH

Ngày thi: 28/3/2008

ĐỀ

DỰ

BỊ

Môn: Vật lý 9

Thời gian: 150 phút

(không kể thời gian giao đề )

Bài 1: Hai vật có khối lượng riêng và thể tích khác

nhau được treo thăng bằng trên thanh không trọng lượng

AB với tỉ lệ cánh tay đòn là

 (hình vẽ)

OA OB

1 2

Sau khi nhúng hai vật hoàn toàn chìm trong nước, để giữ nguyên thăng bằng của thanh

AB người ta phải đổi chỗ hai vật cho nhau.Tính khối lượng riêng D1; D2 của chất làm nên

hai vật, biết D2 = 2,5 D1; khối lượng riêng của nước đã biết là D0.

Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ, các điện trở chưa biết. Khi mắc nguồn điện vào hai

điểm A và C hoặc B và D thì công suất toả nhiệt là như nhau

và bằng P.Khi mắc nguồn với hai điểm B và C hoặc A và D

thì công suất toả nhiệt trong mạch cũng như nhau và bằng 2P.

1) Tính RAC; RBD.Chứng minh RAC =RBD = 2RAD.

2) Khi mắc nguồn với hai điểm C và D thì công suất toả

nhiệt trong mạch lúc này bằng bao nhiêu.

Bài 3: Một bình nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 =200g chứa một lượng nước có khối lượng m2 = 400g ở nhiệt độ t1 = 200C.

1) Đổ thêm vào bình một khối lượng nước m ở nhiệt độ t2 = 50C, khi cân bằng nhiệt

thì nhiệt độ nước trong bình là t = 100C. Tính m.

2) Sau đó người ta thả vào bình một khối nước đá có khối lượng m3 ở nhiệt độ t3 = -

50C. Khi cân bằng nhiệt thì thấy trong bình còn lại 100g nước đá. Tính m3.

Biết : Nhiệt dung riêng của nhôm C1 = 880J/kg độ

Nhiệt dung riêng của nước C2 = 4200J/kg độ

Nhiệt dung riêng của nước đá C3 = 2100J/kg độ

Nhiệt nóng chảy của nước đá  = 340 000J/kg

Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường.

Bài 4: Một vật sáng nhỏ AB đặt trước một thấu kính hội tụ cho một ảnh ảo A1B1 cách

vật 45cm. Khi dịch chuyển vật 15cm thì thu được ảnh thật A2B2 có độ cao bằng nửa

A1B1. Tìm khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm của thấu kính.

Bài 5: Một vật bằng đồng bên trong rỗng, thả vào cốc nước thì chìm. Hãy xác định thể

tích phần rỗng. Biết khối lượng riêng của đồng là D; của nước là Do. Hãy dùng lực kế và

cốc nước để xác định thể tích phần rỗng.

----------------- HẾT----------------

G2

G1

O

.

h

S

.

A

.

. B

a

d

PHÒNG GD& ĐT KRÔNG NĂNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG TRƯỜNG THCS NGUYỄN DU NĂM HỌC 2012-2013 MÔN: VẬT LÍ 9 Thời gian:150 phút(không kể thời gian giao đề) Câu 1: (3,5 điểm) Cùng một lúc, có hai người cùng khởi hành từ A để đi trên quãng đường ABC (với AB = 2BC). Người thứ nhất đi quãng đường AB với vận tốc 12km/h, quãng đường BC với vận tốc 4km/h. Người thứ hai đi quãng đường AB với vận tốc 4km/h, quãng đường BC với vận tốc 12km/h. Người nọ đến trước người kia 30 phút. Tính chiều dài quãng đường ABC ? Câu 2 (3,5 điểm) Hai gương phẳng (G1) và (G2) đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau, cách nhau một đoạn d. Trên đường thẳng song song với hai gương cách (G1) một đoạn a có hai điểm S, O cách nhau một đoạn h (như hình vẽ; A, S, B thẳng hàng). a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến (G1) tại I, phản xạ đến gương (G2) tại J rồi phản xạ đến O. b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B? Biết d = 50cm, a = 20cm, h = 25 cm. Câu 3: (3,0 điểm) Để có 1,2 kg nước ở 360C người ta trộn m1 (kg) nước ở 150C với khối lượng m2 (kg) nước ở 900C Hỏi khối lượng nước mỗi loại. Câu 4: (3,0 điểm) Có hai bóng đèn loại (6V-2,4W) và (6V-0,6W),một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 12V, một biến trở(50  -3A) và các dây dẫn có điện trở không đáng kể.Hãy vẽ các cách mắc để hai đèn sáng bình thường.Tính điện trở Rx trong mỗi cách mắc đó. Câu 5:(3,0 điểm) Cho 4 điện trở giống hệt nhau R0 mắc thành một mạch điện như hình vẽ (Hình 1).Đặt vào hai điểm AB một HĐT không đổi 40V thì ampe kế chỉ 2A.Tính giá trị R0 Câu 6: (4,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ (Hình 2) biết R1=8  , R2=R3=4  , R4=6  , U=6V.Điện trở của ampe kế,dây nối và khóa K không đáng kể .Tính điện trở tương đương của đoạn mạch và số chỉ của ampe kế trong hai trường hợp khi K mở và k đóng.

R4

A B

R2

R1

A

A

A B

R3

Hình 1 Hình 2

………………..HẾT………………..

Họ và tên thí sinh……………………………….SBD:…………………………………..

HƯỚNG DẪN CHẤM

Câu 1 : Học sinh làm đúng được 3,5 điểm. Thời gian người thứ nhất đi hết quãng đường AB là : t11 = AB/12 = 2BC/12 = BC/6. Thời gian người thứ nhất đi hết quãng đường BC là : t12 = BC/4. Thời gian người thứ nhất đi hết quãng đường ABC là : t1 = t11 + t12 = BC/6 + BC/4 = 5BC/12. (1,0 đ) Thời gian người thứ hai đi hết quãng đường AB là : t21 = AB/4 = 2BC/4 = BC/2. Thời gian người thứ hai đi hết quãng đường BC là : t22 = BC/12. Thời gian người thứ hai đi hết quãng đường ABC là : t2 = t21 + t22 = BC/2 + BC/12 = 7BC/12. (1,0 đ) Ta thấy t1 < t2 nên người thứ nhất đến C trước người thứ hai 30 phút (= 0,5h ) (0,5 đ) tức là t2 – t1 = 0,5  7BC/12 – 5BC/12 = 0,5  2BC/12 = 0,5  BC = 3 (km)  AB = 2BC = 6 (km) Vậy chiều dài quãng đường ABC là AB + BC = 9 (km). (1,0 đ)

G2

G1

O’

O

.

.

J

I

S

S’

.

.

. B

H

. A

a

d

1-t2) (2) (0,5đ)

1-t2)

Câu 2 : Học sinh làm đúng được 3,5 điểm. a) Học sinh trình bày đúng cách vẽ(cho 0,5 điểm), vẽ đúng hình được 1,0 điểm. Chọn S’ đối xứng với S qua gương (G1). Chọn O’ đối xứng với O qua gương (G2). Nối S’O’ cắt gương (G1) tại I và cắt gương (G2) tại J. Nối S I J O ta được tia cần vẽ. b) Học sinh tính đúng được 1,5 điểm. Ta có S’AI ~ S’BJ  AI/BJ = S’A/S’B = a/(a+d) = 20/70 =2/7.  AI = (2/7).BJ (0,5 đ) S’AI ~ S’HO’  AI/HO’ = S’A/S’H = a/{a+d+(d-a)} = a/2d =20/100 = 1/5.  AI = (1/5)HO’ = (1/5).h =(1/5).25 = 5 (cm). (1,0 đ)  BJ = (7/2)AI = (7/2).5 = 35/2 = 17,5 (cm). (0,5 đ) Câu 3 : Học sinh làm đúng được 3,0 điểm. Nhiệt lượng của m1 (kg) nước nguội ở 150C thu vào là: Q1= m1.c(t2-t1) (1) (0,5đ) Nhiệt lượng của m2 (kg) nước nóng ở 900C tỏa ra là: Q2= m2.c(t’ Áp dụng định luật bảo toàn nhiệt lượng,ta có Q1=Q2 Hay m1.c(t2-t1)= m2.c(t’  m1.(36-15)= m2.(90-36)  21m1=54m2 (3) (1,0đ) Mặt khác ta lại có m1+m2=1,2 (kg) (4) (0,5đ) Giả hệ (3),(4) ta được m1=0,864kg ; m2= 0,336kg (0,5đ) Câu 4 : Học sinh làm đúng được 3,0 điểm.(Mỗi cách đúng cho 1,5đ)

1R

R x

A

B

a) Có thể mắc theo hai sơ đồ sau: Cách 1: Cách mắc chia thế gồm (R1//R2) nt Rx như hình vẽ dưới

2R

Vì các đèn sáng bình thường nên U1=U2=6V; I1=0,4A; I2=0,1A Ta thấy:

UAB=U12+Ux=> Ux=UAB-U12=12-6=6V IAB=Ix=I1+I2=0,4+0,1= 0,5A

x

  12

Điện trở của biến trở: Rx=

6 0,5

U I

x

Cách 2: Cách mắc chia dòng:gồm R1 nt ( R2//R’

x )

2R

1R

A

B

'R x

2x =UAB-U1=12-6=6(V)

UAB=U1+U’

2x=> U’

x= U’

Vì các đèn sáng bình thường nên: U1=U2=6V; I1=0,4A; I2=0,1A Ta thấy: Mặt khác:

IAB=I1=I’

x+I2=> I’

' x

  20

Điện trở của biến trở: Rx=

x = I1 - I2= 0,3(A) U 6 ' 0,3 I x

Câu 5 : Học sinh làm đúng được 3,0 điểm.

2

B

A

A

1

4

3

(0,75đ)

Ta có

(0,75đ)

R

234

R 0

)

2 3

R R . 2 34  R R 2

34

 R ) 4  R 4

(0,5đ)

 R R

ABR

1

234

R 0

R 0

R 0

R R ( 2 3 (  R R 3 2 5 3

AB

Mặt khác

R

20(

 (0,5đ)

)

AB

2 3 40 2

U I

A

Do đó :

    (0,5đ)

12(

20

)

R 0

R 0

5 3

Câu 6 : Học sinh làm đúng được 4,0 điểm. a)Khi K mở mạch điện có cấu tạo[R4//(R1ntR2)]ntAntR3 (Vẽ hình) (0,5đ) Điện trở cụm (R1ntR2) :R12= R1 +R2 =8+4=12(  )

(0,5đ)

R

  4(

)

Điện trở cụm R4//(R1ntR2) là :

124

12.6  12 6

R R . 12 4  R R 12 4

Điện trở tương đương của cả mạch là:Rtd=R124+R3= 4+4=8(  )

Số chỉ ampe kế là:

(0,5đ)

I

  I

0,75(

A )

A

6   8

U R td

  2(

R

)

Điện trở cụm (R2//R3)

23

    (0,5đ)

2 6 8(

R

)

b) Khi K đóng mạch điện có cấu tạo(R4nt((AntR3)//R2))//R1 (vẽ hình) (0,5đ) 4.4 4 4   R 4

234

23

R R . 2 3  R R 3 2 Điện trở cụm R4nt(R3ntR2) là  R

Điện trở tương đương của cả mạch là:

(0,5đ)

R

  4(

)

TD

R R . 1 234  R R

8.8  8 8

1

234

Cường độ dòng điện qua R4 là I4= I23=I234=U/RTD=6/8=0,75(A) Hiệu điện thế giưa hai đầu R3 là U3= U23=I23.R23=0,75.2=1,5(V) (0,5đ) Số chỉ của ampe kế là

3

(0,5đ)

I

I

0,375(

A )

3

A

1,5 5

U R 3

(Chú ý :Thí sinh giải theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa)

Bài 1: Một động tử X có vận tốc khi di chuyển là 4m/s. Trên đường di chuyển

từ A đến C, động tử này có dừng lại tại điểm E trong thời gian 3s(E cách A một

đoạn 20m).Thời gian để X di chuyển từ E đến C là 8s.

Khi X bắt đầu di chuyển khỏi E thì gặp một động tử Y đi ngược chiều. Động tử

Y di chuyển tới A thì quay ngay lại C và gặp động tử X tại C(Y khi di chuyển

không thay đổi vận tốc).

a. Tính vận tốc của động tử Y

b. Vẽ đồ thị thể hiện các chuyển động trên ( trục hoành chỉ thời gian; trục tung

chỉ quãng đường)

Bài 2: Một người có thể đi từ A đến B theo 4 cách sau:

a. Đi tàu điện. Trên đường có 1 trạm nghỉ C. Chuyến nào tàu cũng nghỉ ở đó 0.5

giờ.

b. Đi bộ. Nếu cùng khởi hành 1 lúc với tàu thì tàu đến B, người ấy còn cách B

1km.

c. Đi bộ, cùng khởi hành một lúc với tàu. Khi tàu đến trạm C người ấy mới đi

được 4km, nhưng vì tàu nghỉ 0.5 giờ nên người ấy đến trạm nghỉ vừa kịp lúc tàu

chuyển bánh, và lên tàu đi tiếp về B.

d. Đi tàu từ A. Khi tàu đến trạm nghỉ thì người ấy xuống đi bộ về B, và do đó

đến B trước tàu 15 phút.

Hãy xác định: đoạn đường AB? Vị trí của trạm nghỉ so với A? Vận tốc của tàu

và của người? Thời gian đi theo mỗi cách?

Bài 3: Có hai bạn, một nam và một nữ , tham gia vào một

trò chơi phối hợp như sau. Hai bạn cùng xuất phát từ vị trí

A Bạn nữ chạy theo đường AB song song với bờ sông

xy, bạn nam chạy ra bờ sông múc một xô nước rồi chạy về

đích B. Biết hai bạn đến C cùng một lúc và thời gian

bạn nam chạy đi múc nước và thời gian chạy về trao cho

bạn nữ là bằng nhau. Tính đoạn đường AC và thời gian

bạn nữ chạy từ A đến B.

Cho vận tốc của bạn nam và bạn nũ lúc không xách nước lần lượt là v1=

4,00m/s và v2=2,00m/s; vận tốc của bạn nam và bạn nữ lúc xách nước lần lượt

là v1’=2,53m/s và v2’=1,00m/s; khoảng cách AB=100m và AB cách bờ sông xy

một đoạn h=30m. Bỏ qua thời gian múc nước, trao và nhận xô nước.

Bài 4: Một khối hộp trọng lượng P=1000N được đặt nằm ngang trong một hồ

nước, mặt trên của khối hộp ngang với mặt nước. Khối hộp có chiều cao là

h=0.6m, tiết diện là S=0.1m2. Trọng lượng riêng D=10000N/m3. Tác dụng lực

F lên khối hộp theo phương thẳng đứng để di chuyển khối hộp thật chậm ra khỏi

mặt nước.

a) Gọi quãng đường đi của khối hộp là x (0<= x<= h). Chứng minh rằng giá trị

của F là một hàm bậc nhất theo x. Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến đổi của F theo x.

b) Cho biết khi F là hàm bậc nhất của x thì giá trị trung bình của F là Ftb=

(F1+F2)/2, F1 và F2 là các giá trị đầu cuối của F. Tìm công của lực kéo F khi di

chuyển khối hộp ra khỏi mặt nước.

Bài 5: Con kiến A tha một hạt đường, chuyển động thẳng đều về tổ O với vận

tốc v= 0,5 cm/s. Khi A còn cách tổ đoạn l=1,2 m, con kiến B khởi hành tư tổ O

chuyển động thẳng đều đến gặp A với vận tốc v1=2 cm/s. Khi vừa gặp A, B lập

tức quay về tổ với vận tốc v2= 1cm/s. Cứ như thế, B liên tục chuyển động từ O

đến gặp A rồi quay về O với các vận tốc tương ứng là 2 cm/s và 1 cm/s cho đến

khi A về đến O. Gọi tổng thời gian B đi từ O đến gặp A là t1, tổng thời gian B

đi từ vị trí gặp A về O là t2.

a) Tính tỉ số t2/t1

b) Tính chiều dài quãng đường tổng cộng mà B đã đi được

Bài 5: Một hồ nước nuôi cá ở nhiệt độ t0 = 15oC

Nhiệt độ môi trường là t1 = 25oC

để duy trì nhiệt độ hồ, người ta dẫn một ống dẫn nước có lượng nước chảy qua

là delta m =4g/s ở nhiệt độ t2 = 10oC

Biết nhiệt lượng trao đổi giữa môi trường và nước tỉ lệ thuận với hiệu nhiệt độ

giữa môi trường và nước

nhiệt lượng nước trong hồ hấp thu truyền hết cho nước trong ống

khi ra khỏi ống, nước trong ống ở nhiệt đô t0 = 15oC

Hỏi nếu nhiệt độ môi trường là t'1 = 30oC thì

a) nếu giữ nguyên lượng nước chảy thì nhiệt độ nước trong ống phải là bao

nhiêu để duy trì nhiệt đô hồ (t'2 = ?)

b) nếu giữ nguyên nhiệt độ nước trong ống là t2 = 10oC thì lượng nước chảy

qua là bao nhiêu để duy trì nhiệt đô hồ nước(delta m' =?)

PHÒNG GD&ĐT PHÚ LỘC ----------------

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Môn: Vật Lý Năm học: 2010-2011 Thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề)

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bài 1: (5 điểm) Một người đi xe máy trên đoạn đường chiều dài s km. Trong

đường còn lại, người đó đi

1 quãng đường đầu với vận tốc v2=20km/h và trong 2

K

B

R1 R4 R2

1 2 quãng đường đầu, người đó đi đoạn đường s1, với vận tốc v1=30km/h. Trên đoạn 1 2 quãng đường cuối với vận tốc v3, Biết vận tốc trung bình trên quãng đường s là v=30km/h. Tính v3. Bài 2: (6 điểm) Ba bình đựng ba chất lỏng khác nhau và không gây tác dụng hoá học với nhau. Nhiệt độ của ba bình lần lượt 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 như chỉ có ba chất lỏng đó trao đổi nhiệt với nhau. Bài 3: (6 điểm) Cho mạch điện như hình. Trong đó R1=R3=40Ω, R2=90Ω, UAB=350V. a) Khi khoá K mở, cường độ dòng A điện qua R4 là I4 = 2,25A. Tính R4. b) Tính hiệu điện thế hai đầu điện trở R4 khi khoá K đóng.

C

R3

Bài 4: (3 điểm) Dòng điện chạy qua một vòng dây m tại hai điểm A, B như hình. Dây dẫn là vòng dây đồng chất, tiết diện đều và có điện trở R= 32Ω. A B

 AOB =α. Góc

α O

a)Tính điện trở tương đương của vòng dây khi mắc vào mạch tại A, B. b) Biết điện trở tương đương của vòng dây là 6Ω. n Tính góc α. c) Tính α để điện trở tương đương là lớn nhất.

--------------------------------------------- HẾT ------------------------------------------

Lưu ý: Giám thị coi thi không giải thích gì thêm

-------------

HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG Môn: Vật Lý 9 Năm học: 2010-2011

PHÒNG GD&ĐT PHÚ LỘC

Lời giải

t = 2

= s1 30

Thời gian người đó đi quãng đường S1 là: t1= s1 v1

=> s1=15t (1)

Bài

Thời gian người đó đi quãng đường s là: t=

s = v

s 30

=> s= 30t (2)

s (1) và (2) => s1= 2

s2=s3= s-s1

s 2 = 4

1 (5đ)

=

=

s 4.20

s 80

Thời gian người đó đi quãng đường s2 là: t2= s2 v2

=

s 4v3

Thời gian người đó đi quãng đường s3 là: t3= s3 v3

Tổng thời gian người đó đi trên hai đoạn s2 và s3 là:

+

=

t2+t3=

s 80

t = 2

s 4v3

-

=

=

Vận tốc v3 là:

s 60 1 60

1 80

1 240

1 4v3

Điểm 0,5 0,25 0,5 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

2 (6đ)

v3=60km/h Gọi m1, m2, m3 và c1, c2, c3 lần lượt là khối lượng và nhiệt dung riêng của chất lỏng đựng trong ba bình 1, 2 và 3. Ta có phương 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 ≈ 20,5oC

=> θ =

225 11

0,5 1,0 0,75 1,0 0,75 1,0 0,5 0,5

=

(90+2,25R4) 90

a) Khi K mở, mạch mắc như sau: [(R1 nt R4)// R2] nt R3 R14=R1+R4=40+R4 UAC= R14.I4=(40+R4).2,25= 90 + 2,25R4 Cường độ dòng điện qua R2: I2= UAC R2

Cường độ dòng điện qua R3: I3=I4+I2= 2,25+1+ R4

= 1+ R4 40 40 = 3,25+ R4 40 ]= 130+R4

Hiệu điện thế hai đầu R3: UCB= R3.I3= 40.[3,25+ R4 40

3 (6đ)

= 20Ω

Hiệu điện thế hai đầu toàn mạch: UAB=UAC+UAC <=> 350 = 90+ 2,25R4 +130+R4 <=> R4=40Ω b) Khi K đóng, mạch mắc như sau: R1//[R2 nt (R3//R4)] R34= R3.R4 R3+R4

=3,18(A)

=

350 110

R234=R2+R34=90+20=110Ω Cường độ dòng điện qua R2: I2= UAB R234

Hiệu điện thế hai đầu R4: U4=R234.I2=20.3,18=63,6(V) a)Đoạn mạch AB ta xem gồm 2 đoạn dây AmB và AnB mắc song song với nhau và có điện trở lần lượt là:

R ;

Đoạn AmB: R1=

R

Đoạn AnB: R2=

α 360 360-α 360

R =

Ω

=

(360-α)α 4050

Điện trở đoạn mạch AB là: (360-α)α RAB= R1R2 3602 R1+R2

b) Khi RAB= 6Ω thì:

= 6

4 (3đ)

(360-α)α 4050

2

≥ ab

α=90o <=> α2 - 360α + 24300 = 0 => α=270o   c) Để điện trở của mạch lớn nhất: a+b   Áp dụng bất đẳng thức cosi:   2  

2 = 1802

  

= 8(Ω)

RAB=

(360-α)α 4050

360-α+α  Nên (360 - α)α ≤  2  ≤ 1802 4050 Dấu bằng xảy ra khi: 360 - α = α => α= 180o

1,0 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 1,0 0,25 0,25 0,5 0,5 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.

ONTHIONLINE.NET UBND HUYỆN PGD&ĐT -----------------------

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011 – 2012 Môn: Vật lí Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề) (Đề có 5 câu, 01 trang) ----------------------------------------------------------------

ĐỀ CHÍNH THỨC

Bài 1: Một ô tô có trọng lượng P = 12000N, có công suất không đổi. Khi chạy trên một đoạn đường nằm ngang, chiều dài 1km với vận tốc không đổi v= 54km/h thì tiêu thụ hết 0,1 lít xăng.

Hỏi vận tốc của ô tô chuyển động đều trên một đoạn đường dốc lên phía trên thì nó chạy với vận tốc bằng bao nhiêu? Biết rằng cứ đi 200m thì chiều cao của dốc tăng thêm 7m. Động cơ có hiệu xuất 28%. Khối lượng riêng của xăng 800kg/m3. Năng suất tỏa nhiệt của xăng là 4,5.107J/kg. Giả thiết lực cản do gió và ma sát tác dụng lên ô tô trong lúc chuyển động là không đổi.

Bài 2: Trong một cốc mỏng có chứa m = 400g nước ở nhiệt độ t1 = 200C. Có những

viên đá có cùng khối lượng m2 = 20g và ở nhiệt độ t2 = -50C. Hỏi:

a) Nếu thả 2 viên đá vào trong cốc thì nhiệt độ cuối cùng của nước trong cốc bằng bao

nhiêu?

b) Phải thả tiếp ít nhất bao nhiêu viên đá nữa để cuối cùng trong cốc có hỗn hợp nước

và nước đá.

Cho biết nhiệt lượng cần thiết để cốc nóng lên 10C là 250J. Nhiệt dung riêng của nước c1 = 4200J/kg.độ, của nước đá c2 = 1800J/kg.độ, nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.105J/kg. Bỏ qua nhiệt tỏa ra môi trường.

Bài 3: Trên trần nhà có một đèn ống dài 1,2m. Một HS muốn đo chiều cao của trần nhà mà không có thang. Trong tay anh ta chỉ có một cái thước dài 20cm và một tấm bìa. Hỏi bằng cách nào có thể xác định được chiều cao của trần nhà.

Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ.

Biết U = 12V, trên các bóng có ghi các giá trị định mức như sau: Đ1: 3V – 1,5 W; Đ2: 6V- 3W; Đ3: 6V-6W và Rx là một biến trở.

a) Có thể điều chỉnh để cả 3 đèn đều sáng bình thường được không? Vì sao? b) Mắc thêm một điệng trở R vào mạch điện. Hỏi phải mắc R vào vị trí nào và chọn giá

trị R và Rx bằng bao nhiêu để cả 3 đèn sáng bình thường.

Đ1

Đ3

Đ2

Rx

U

Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ U = 13,5V, R1 = R2 = 6  . Điện trở của am pe kế là 1  . Điện trở của vôn kế vô cùng

lớn.

a) Khi K mở: am pe kế chỉ 1A, vôn kế chỉ 12V. Tính R0 và R3. b) Đóng K, am pe kế chỉ 0,2A chiều qua am pe kế chạy từ C đến D. Tính R4 và số chỉ

R3

R4

K

C

A

R1

R2

A

B

D

-

+

R0

của vôn kế.

V

HƯỚNG DẪN CHẤM

Bài

Điểm

Nội dung cần đạt

0.25

0.25

Khối lượng của 0,1 lít xăng: m = 0,1.10-3.800 = 0,08(kg) Nhiệt lượng do xăng tỏa ra: Q = m.q = 0,08.4,5.107 = 0,36.107(J) Công do ô tô sinh ra: A = H.Q = 0,28.0,36.107 = 0,1008.107(J) Khi ô tô chuyển đông trên đường nằm ngang, ta có Fk = Fms

3

1008

0.25

=1008(N).

Mà A = Fk.s =>Fk = Fms =

A s

10. 1000

Mặt khác P =

= 1008.15 = 15120(W)

k . vF

0.25

A t

Fk

1

Pt

0.25

Pn

Fmn

P

7.

420

N

)

(

0.25

Ta có : Pt.l = P.h => Pt =

Khi ô tô lên dốc, các lực tác dụng vào ô tô: Fk, Fms, Pt. hP . l

12000 200

0.25

Để ô tô lên đều thì: Fk = Pt + Fms = 420 + 1008 = 1428(N) Do công suất của động cơ không đổi, nên ta có:

0.25

/6,10

sm

1,38

km

/

h .

P = Fk’.v’ => v’ =

'

15120 1428

P F k

a) Gọi x là khối lượng nước đá ở -50C vừa đủ để thả vào cốc làm nước trong cốc hạ xuống 00C và nước đá cũng tan hết thành nước. Khi đó, ta có (m.c1+C)(t1-0) = xc2(0-t2) + x.. (1)

0.5

(

,0

1106

kg

g .6,110

=> x =

 mc tC ) 1 1  tc  22

Nếu thả 2 viên nước đá vào cốc thì nước đá tan hết vì 2m2

0.5

2

(

2

mc 1

 m 2

=> t =

= 11,70C.

 tC ) 2 1 C  mc 1

 tcm 222 cm  2 12

3,5

.

b) Số cục nước đá ứng với x là n =

0.5

6,110 20

0.5

3

x m 2 Vậy nếu thả vào cốc n1 = 5 viên nước đá (n1n); như vậy phải thả thêm vào: n’ = n2-2 = 4 viên nước đá. Dùng kim châm châm một lỗ rất nhỏ trên tấm bìa. Đặt tấm bìa nằm

0.5

B

H

A

h

0.5

O

l

A’

H’

B’

ngang, ngay dưới đèn ống và cách mặt sàn khoảng l= 10cm. Chùm tia sáng từ đèn AB đi qua lỗ O tạo trên mặt sàn một vệt sáng A’B’. ,

,

Xét 2 tam giác OAB~OA’B’ có:

' BA AB

OH OH

l  lh

1

1

=> h = (

).l (1).

,

AB , BA

Đ1

Rx

Đ3

Đ2

0.5

U

R

R

Cách 2

Đ1

Rx

Đ1 Đ1

Cách 1 11

0.5

Đ2

Đ3

4

Đ3 Đ3

Đ2 Đ2

Rx Rx

U

U U

Thay AB = 1,2m, đo A’B’ và l vào (1) tính được h. a) Đ1: có I1 = 0,5A và R1 = 6  Đ2: có I2 = 0,5A và R2 = 12  . Đ3: có I3 = 1A và R3 = 6  . Từ sơ đồ mạch điện có : Ix = I = I1 = I2+I3 để các đèn sáng bình thường mà Ix = I1 < I2+I3 nên không thể điều chỉnh Rx để 3 đèn sáng bình thường. b) Để 3 đèn sáng bình thường, ta phải mắc R để dòng qua Đ1 giảm đi và bằng 0,5A, ta có 2 cách mắc: *Với cách mắc 1: ta có I = Ix = I2+I3 = 1,5A. Ux = U-(U2+U1) = 3V

x

2 

=> Rx =

U I

3 5,1

x

0.5

1

3 

.

IR = I-I1 = 1A. Vậy R =

3 1

U RI

*Với cách mắc 2: ta có I = I1+I2 = 1,5A. Ix = I1 = 0,5A.

x

0.5

6 

.

Ux = U – U2 – U1 =3V => Rx =

U I

3 5,0

x

IR = I – I1 = 1A.

R

6 

.

UR = U – U2 = 6V => R =

U I

6 1

0.5

0.5

5

0.25

0.25

0.5

R a) Khi K mở: Gọi Ic là dòng mạch chính, UV là số chỉ vôn kế. Ta có: U = UV + IC..R0 = 12 + IC.R0 = 13,5 (1) Mặt khác: UV = I1R1 + IC.R2 = 12 = (IC – IA)R1 + ICR2 <=> (IC -1).6 + IC.6 = 12 => IC = 1,5A. Thay vào (1) ta được R0 = 1  . I1 = IC – IA = 0,5A => U1 = I1R1 = 0,5.6 = 3V. Ta lại có: U1 = IA(R3+RA) = 1(R3 + 1) = 3V => R3 = 2  . b) Khi K đóng: UCD = UA= IA.RA = 0,2V U = I1R1 + I2R2 + I0R0 Mà I2 = I1 + IA và I0 = I1 + I3 Nên 13,5 = 6I1 + (I1+0,2).6 + (I1+I3).1 (2) Mặt khác U1 = I1R1 = U3 + UA <=> 6I1 = 2I3 + 0,2 (3) Từ (2) và (3), ta tính được I1 = 0,775A và I3 = 2,225A => I2 = 0,975A; I4 = 2,025A. U2 = I2.R2 = 5,85V. U4 = U2 + UA = 6,05V => R4  3  . Vôn kế chỉ: UV = U – I0.R0 = 10,5V.

Chú ý HS làm theo cách khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH TUYÊN QUANG

LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2010-2011 Môn thi: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút _________________________________

Bài 1. (4 điểm) Một người đi xe đạp đi nửa quãng đường đầu với vận tốc v1 = 15km/h, đi nửa quãng đường còn lại với vận tốc v2 không đổi. Biết các đoạn đường mà người ấy đi là thẳng và vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 10km/h. Hãy tính vận tốc v2.

Bài 2. (4 điểm) Đổ 738g nước ở nhiệt độ 15oC vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 100oC. Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là 17oC. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.K. Hãy tính nhiệt dung riêng của đồng.

I(A)

(1)

(2)

4

Bài 3. (3 điểm) Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế khi làm thí nghiệm lần lượt với hai điện trở khác nhau, trong đó đường (1) là đồ thị vẽ được khi dùng điện trở thứ nhất và đường (2) là đồ thị vẽ được khi dùng điện trở thứ hai. Nếu mắc hai điện trở này nối tiếp với nhau và duy trì hai đầu mạch một hiệu điện thế không đổi U = 18V thì cường độ dòng điện qua mạch là bao nhiêu?

O

12

24

U(V)

Bài 4. (3 điểm) Một người già phải đeo sát mắt một thấu kính hội tụ có tiêu cự 60cm thì mới nhìn rõ vật gần nhất cách mắt 30cm. Hãy dựng ảnh của vật (có dạng một đoạn thẳng đặt vuông góc với trục chính) tạo bởi thấu kính hội tụ và cho biết khi không đeo kính thì người ấy nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt bao nhiêu?

Bài 5. (3 điểm) Trong một bình nước hình trụ có một khối nước đá nổi được giữ bằng một sợi dây nhẹ, không giãn (xem hình vẽ bên). Biết lúc đầu sức căng của sợi dây là 10N. Hỏi mực nước trong bình sẽ thay đổi như thế nào, nếu khối nước đá tan hết? Cho diện tích mặt thoáng của nước trong bình là 100cm2 và khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3.

V

R

A

C

M

N

Bài 6. (3 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ bên. Điện trở toàn phần của biến trở là Ro , điện trở của vôn kế rất lớn. Bỏ qua điện trở của ampe kế, các dây nối và sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Duy trì hai đầu mạch một hiệu điện thế U không đổi. Lúc đầu con chạy C của biến trở đặt gần phía M. Hỏi số chỉ của các dụng cụ đo sẽ thay đổi như thế nào khi dịch chuyển con chạy C về phía N? Hãy giải thích tại sao?

TUYÊN QUANG

LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2010-2011

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ

Đáp án chi tiết

(1) (2)

(3)

= > t1 + t2 = s/vtb

Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 1 1

Thời gian đi hết nửa quãng đường đầu là : t1 = s/2v1 Thời gian đi hết nửa quãng đường sau là : t2 = s/2v2 Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là : vtb = s/(t1 + t2) Từ (1), (2) và (3) => 1/v1 + 1/v2 = 2/vtb Thế số tính được v2 = 7,5(km/h)

Q1 = Q2 + Q3

2 Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra : Q1 = m1c1(t1 – t) = 16,6c1(J) Nhiệt lượng nước thu vào : Q2 = m2c2(t – t2) = 6178,536 (J) Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào : Q3 = m3c1(t – t2) = 0,2c1(J) Phương trình cân bằng nhiệt : <=> 16,6c1 = 6178,536 + 0,2c1 => c1 = 376,74(J/kg.K)

3 Từ đồ thị tìm được :

R1 = 3 và R2 = 6 => Rtđ = R1 + R2 = 9()

0,75 0,75 0,75 0,5 0,5 0,75 1 1 0,5 0,5

Vậy : I = U/Rtđ = 2(A)

4 Vẽ hình sự tạo ảnh của vật AB qua thấu kính hội tụ, thể hiện:

+ đúng các khoảng cách từ vật và ảnh đến thấu kính + đúng tính chất của ảnh (ảo) + đúng các tia sáng (nét liền có hướng) và đường kéo dài các tia sáng

=> khoảng cực cận của mắt bằng 60cm

0,5 0,25 0,25 1 0,5 0,5

(nét đứt không có hướng) Dựa vào hình vẽ, dùng công thức tam giác đồng dạng tính được khoảng cách từ ảnh A’B’ đến thấu kính bằng 60cm Do kính đeo sát mắt và vì AB gần mắt nhất nên A’B’ phải nằm ở điểm cực cận của mắt Vậy khi không mang kính người ấy sẽ nhìn rõ vật gần nhất cách mắt 60cm 5 Nếu thả khối nước đá nổi (không buộc dây) thì khi nước đá tan hết, mực nước

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

trong bình sẽ thay đổi không đáng kể. Khi buộc bằng dây và dây bị căng chứng tỏ khối nước đá đã chìm sâu hơn so với khi thả nổi một thể tích V, khi đó lực đẩy Ac-si-met lên phần nước đá ngập thêm này tạo nên sức căng của sợi dây. Ta có: FA = 10.V.D = F <=> 10.S.h.D = F (với h là mực nước dâng cao hơn so với khi khối nước đá thả nổi) => h = F/10.S.D = 0,1(m)

Bài 1 Gọi s là chiều dài cả quãng đường. Ta có:

Vậy khi khối nước đá tan hết thì mực nước trong bình sẽ hạ xuống 0,1m

6 Khi dịch chuyển con chạy C của biến trở về phía N thì số chỉ của các dụng cụ

0,5 0,5

đo sẽ tăng. Giải thích: Gọi x là phần điện trở của đoạn MC của biến trở; IA và UV là số chỉ của ampe kế và vôn kế. Điện trở tương đương của đoạn mạch:

Rm = (Ro – x) +

xR 1  Rx

1

2

1

= R –

<=> Rm

1

R 1 2 x

1 x

1

Khi dịch con chạy về phía N thì x tăng => (

) tăng => Rm giảm

R 1 2 x

1 x

I

A

Mặt khác, ta lại có:

I A x

=> cường độ dòng điện mạch chính: I = U/Rm sẽ tăng (do U không đổi). I  xR I

=>

IA =

 I R x.I  xR

1

R x

)

Do đó, khi x tăng thì (1 +

giảm và I tăng (c/m ở trên) nên IA tăng.

R x

0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,5 0,25

Đồng thời UV = IA.R cũng tăng (do IA tăng, R không đổi)

 R  x  Rx

KÌ THI CHOÏN HOÏC SINH GIOÛI HUYEÄN NAÊM HOÏC 2010-2011 MOÂN: VAÄT LÍ 9 - THCS

---------------------------------------------------- (150 phuùt khoâng keå thôøi gian giao ñeà)

------------ BAØI 1: (5 ñieåm)

Vaøo luùc 10 giôø moät oâ toâ baét ñaàu khôûi haønh ñi töø thaønh phoá A veà thaønh phoá B (hai thaønh phoá caùch

nhau 445km) vôùi vaän toác v1 = 45km/h. Luùc 11 giôø moät xe maùy ñi töø thaønh phoá B veà A vôùi vaän toác

v2 = 55km/h. 1. Vieát coâng thöùc vò trí cuûa moãi xe ñoái vôùi A. 2. Hai xe gaêïp nhau luùc maáy giôø vaø caùch B bao nhieâu km? 3. Xaùc ñònh vò trí vaø thôøi ñieåm hai xe caùch nhau 50km.

BAØI 2: ( 4,5 ñieåm)

Duøng moät beáp ñieän ñeå ñun moät aám nhoâm coù khoái löôïng 0,50 kg chöùa 2,5 lít nöôùc ôû nhieät ñoä ban ñaàu

20oC trong 30 phuùt. Sau ñoù ñem caân aám nöôùc thì thu ñöôïc khoái löôïng caû aám nöôùc laø 2,85kg. Cho khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc laø 1000kg/m3, nhieät dung rieâng cuûa nöôùc vaø nhoâm laàn löôït laø Cn = 4200 J/kg.K, CNh = 880 J/kg.K, nhieät hoùa hôi cuûa nöôùc laø Ln = 2,3.106J/kg. Cho raèng aám toûa nhieät ra moâi tröôøng xung quanh laø khoâng ñaùng keå.

1. Tính nhieät löôïng thu vaøo cuûa aám nöôùc. 2. Cho hieäu suaát cuûa beáp laø 56,49% tính coâng suaát cuûa beáp. 3. Phaûi ñoå theâm vaøo aám bao nhieâu lít nöôùc ôû 20oC thì thu ñöôïc nöôùc coù nhieät ñoä 70oC.

BAØI 3: (4,5 ñieåm)

Moät ñoaïn daây daãn laøm baèng hôïp kim Nicroâm coù chieàu daøi l, coù tieát dieän troøn ñöôøng kính 1,674mm

vaø coù ñieän trôû laø 20  . Bieát ñieän trôû suaát cuûa Nicroâm laø:  = 1,1.10-6  .m. (Cho = 3,14)

1. Tính chieàu daøi l cuûa ñoaïn daây. 2. Quaán ñoaïn daây treân leân moät loõi söù hình truï troøn baùn kính 2 cm ñeå laøm moät bieán trôû. Tính soá voøng

daây cuûa bieán trôû.

3. Caét daây treân thaønh hai ñoaïn khoâng baèng nhau roài maéc song song vaøo hieâuï ñieän theá U = 32V thì

cöôøng ñoä doøng ñieän qua maïch chính laø 10A. Tính chieàu daøi moãi ñoaïn ñaõ caét. BAØI 4: ( 6 ñieåm)

Cho maïch ñieän nhö hình veõ: Hieäu ñieän theá ôû hai ñaàu ñoaïn maïch UAB = 70V caùc ñieän trôû

R1 C R2

R1 = 10  , R2 = 60  , R3 = 30  vaø bieán trôû Rx. 1. Ñieàu chænh bieán trôû Rx = 20  . Tính soá chæ

A

cuûa voân keá vaø ampe keá khi: a. Khoùa K môû. b. Khoùa K ñoùng. A V B

K 2. Ñoùng khoùa K, Rx baèng bao nhieâu ñeå voânkeá vaø ampe keá ñeàu chæ soá khoâng?

3. Ñoùng khoùa K, ampe keá chæ 0,5A.

R3 Rx D

Tính giaù trò cuûa bieán trôû Rx khi ñoù. Cho raèng ñieän trôû cuûa voân keá laø voâ cuøng lôùn vaø ñieän trôû cuûa ampe keá laø khoâng ñaùng keå.

------------------------HEÁT------------------------

ÑAÙP AÙN VAØ BIEÅU ÑIEÅM:

BAØI 1:

Caâu 1:

Choïn moác taïi A, goác thôøi gian vaøo luùc 11 giôø vaø chieàu döông (+) töø A  B.

2v (+) 1v

Xe maùy baét ñaàu ñi töø B caùch A 445 km vaø veà A

445km (0.5ñ) (1ñ) (1ñ)

(0,5ñ)

 45 + 45t = 445 – 55t

 100t = 400  t = 4 h

 100t = 350  t = 3,5h

(0,5ñ)

(0,5ñ) x1 = 45 + 45t = 45 + 45.3,5 = 202,5 km. x2 = 445 - 55t = 445 – 55.3,5 = 252,5 km

 100t = 450  t = 4,5h

(0,5ñ)

(0,5ñ) x1 = 45 + 45t = 45 + 45.4,5 = 247,5 km. x2 = 445 - 55t = 445 – 55.4,5 = 197,5 km.

Luùc 11 giôø sau 1 giôø xe oâtoâ ñi töø A ñeán C caùch A moät khoaûng x01 = 1.45 = 45km. A 45km C B Coâng thöùc vò trí cuûa xe oâ toâ: x1 = x01 + 1v t  x1 = 45 + 45t Coâng thöùc vò trí cuûa xe maùy: x2 = x02 - 2v t  x2 = 445 - 55t Caâu 2: Hai xe gaëp nhau khi x1 = x2 (0,5ñ) Vaøo luùc 11 + 4 = 15h hai xe gaëp nhau Vaø caùch B moät khoaûng baèng quaõng ñöôøng xe maùy ñi ñöôïc : s = 55 . 4 =220 km (0,5ñ) Caâu 3: Hai xe caùch nhau 50km xaûy ra hai tröôøng hôïp: * Tröôùc khi gaëp nhau: Luùc naøy x1 < x2  x1 + 50 = x2  45 + 45t +50 = 445 – 55t Vaøo luùc 11+ 3,5 = 14 giôø 30 phuùt hai xe caùch nhau 50 km. Caùch A moät khoaûng: - oâtoâ : - xe maùy: * Sau khi gaëp nhau: Luùc naøy x1 > x2  x1 = x2 + 50  45 + 45t = 445 – 55t + 50 Vaøo luùc 11+ 4,5 = 15 giôø 30 phuùt hai xe caùch nhau 50 km. Caùch A moät khoaûng: - oâtoâ: - xe maùy: BAØI 2:

(0,5ñ)

Caâu 1: Ta coù Dn = 1000kg/m3 => 2,5 lít nöôùc (2,5 dm3) coù khoái löôïng = 2,5 kg. Khoái löôïng aám nöôùc tröôùc khi ñun: m = 0,5 + 2,5 = 3kg. Sau khi ñun khoái löôïng coøn laïi la 2,85kg => coù m’ = 0.15kg nöôùc ñaõ bay hôi vaø nhieät ñoä cuoái cuøng cuûa aám nöôùc laø 100oC. Nhieät löôïng maø aám nöôùc thu vaøo: Qthu = Qn + Qnh + Qhôi

(1ñ)  Qthu = mn.Cn.  t + mnh.Cnh.  t + m’.L  Qthu = 2,5.4200.80 + 0,5.880.80 + 0,15.2,3.106  Qthu = 1220200 (J)

Caâu 2:

= 2160028 (J) (0,5ñ) Nhieät löôïng maø beáp toûa ra: Qtoûa =

thuQ 100. 49,56 2160028 1800

Qtoa = t

Coâng suaát cuûa beáp: P = = 1200 (W) (0,5ñ)

Caâu 3:

Goïi m laø khoái löôïng nöôùc ñoå theâm vaøo aám:  Nhieät löôïng thu vaøo cuûa nöôùc ñoå theâm: (0,5ñ) Qthu = m.Cn.(70 -20)

Aám coù khoái löôïng 0,5 kg chöùa 2,35 kg nöôùc ôû 100oC toûa nhieät: Qtoûa = 0,5.880.(100 – 70) + 2,35.4200.(100 – 70) = 309300(J) (0,5ñ) Maø theo p/t caân baèng nhieät: Qthu = Qtoûa  m.4200.50 = 309300(J)

309300 50. 4200

 m = = 1,47 (kg) (0,5ñ)

 coù theå tích laø 1,47 lít (0,5ñ)

2

2

 3

BAØI 3:

10.674 2

  

 d  2 

 6

l

Caâu 1: Ta coù: 1,674 mm = 1,674.10-3 m. ,1 . = .3,14 = 2,2.10-6 m2 (0,75ñ) Tieát dieän daây: S =

 

l S

   10.2,2.20  6 10.1,1

Ta laïi coù : R = (0,75ñ) =40 m =

   . SR  Caâu 2: Moät voøng daây coù chieàu daøi baèng chu vi loõi söù. Chu vi loõi söù: p = d. = 2.r. = 2.2.3,14 =12,56 cm =1,256.10-3m (0,75ñ)

 = 318,47 ( voøng)

l p

40 310.256

,1

Soá voøng daây: n = = (0,75ñ)

Caâu 3: Goïi R 1 (  ) laø ñieän trôû cuûa ñoaïn thöù nhaát.

)

R 1

R 1

(2,3

)

 Ñieän trôû cuûa ñoaïn thöù hai laø 20 - R 1 (  ).

 20.( 20

U I

32 10

1 - 20R1 + 64 = 0

= = Khi maéc song song ta coù Rtñ =

6 

(0,75ñ)  R 2 Giaûi ra ta ñöôïc : R1 =16   R2 = 4  R2 =16  R2 = 4 

l  1

6 

2

= 32 m

l  2

10.2,2.16  6 10.1,1 10.2,2.4  6 10.1,1

= 8 m (0,75ñ) .SR 1 1  .SR 2 

BAØI 4:

IA A

Caâu 1: a, Khi K môû khoâng coù doøng ñieän qua R1 I1 C I2 R2 ampe keá. Ampe keá chæ soá khoâng. (0,25ñ) Sô ñoà thu goïn (R1 nt R2) // (R3 nt Rx) Ta coù : I1 = I2 = I12 = U/(R1+ R2)= 1 (A) A I V B

K

I3 = Ix = I3x = U/(R3+ Rx)= 1,4 (A) Voân keá ño hieäu ñieän theá giöõa hai ñieåm C vaø D maø UAD = UAC + UCD

I3 R3 Rx Ix

 UCD = UAD - UAC  UCD = UAD - UAC  UCD = I1.R1 – I2.R2 = 1.10 -1,4.30 = -32 V D (0,75ñ)

 UDC = 32 V.

b, Khi khoùa K ñoùng, ñieåm C ñöôïc noái taét vôùi ñieåm D neân voân keá chæ soá khoâng. (0,25ñ)

Maïch ñieän trôû thaønh: (R1 // R2) nt (R3 // Rx)

30.10  30 10

20.60  20 60

RR 1. 3 R R  3 1

2. RR x 2 R R

x

Ñieän trôû töông ñöông = =22,5  Rtñ =

70 5,22

U tñR

(332,2

A )

I = = = 3,11 A

32,23 10

U AC R 1

70

 UAC = I. RCD = 3,11.7,5 = 23,32 V  I1=

(76,0

A )

U CD R

 32,23 60

2

 I2=

Ta coù I1 > I2  doøng ñieän chaïy theo chieàu töø C ñeán D qua ampe keá vaø coù ñoä lôùn: (0,75ñ) IA = 2,332 – 0,76 = 1,55 (A).

 180

Caâu 2:

30.60 10

R R

RR 2. 3 R 1

1  2

 = (1ñ) Rx = Khoùa K ñoùng maø doøng ñieän khoâng ñi qua ampe keá  Maïch caàu caân baèng : R 3 xR

(R1 // R2) nt (R3 // Rx)

30.10  10 30

.60 R x  60 R

.60 60

R x R

x

x

= = 7,5 + (  ) (0,25ñ) Ñieän trôû töông ñöông: Rtñ =

RR 1. 3  3 R R 1 U tdR

5,7

60 R x  60 R

x

70

Caâu 3: Ñoùng khoùa K maïch trôû thaønh: 2. RR x R 2 R x 70 Doøng ñieän qua maïch chính: I = = (A)

5,7

7,5

60 R x  60 R

525 60R 

60

x R

x

x

5,52

x

.7,5 = (V) (0,25ñ) Hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu AC : UAC =I.RAC =

1 10

60(5,52  R

 )

R 

) x 60

60(5,7

R

 3150 5,52 R 5,67  450 R

U AC = 1R

x

x

x

7,5

7,5

60R x  60 R

= . = = (A) (0,5ñ) I1 =

x R

60

x

x

Cöôøng ñoä doøng ñieän qua ñieän trôû R1: 525 60R 

7,5

525 60R 

x R

x

(V) Hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu CB : UCB =UAB – UAC =70 -

60 1 60

U CB = (70 - 2R

7,5

60

). Doøng ñieän qua ñieän trôû R2: I2 =

7 6

7 6

525 60R x R  525 450

x  

75,8 5,67

R x R

7 6

60(75,8  R

 )

R 

) x 60

60(5,7

R

x

x

x

5,7

75,8 60 R x  60 R

x

x

= = = (A) (0,5ñ)

525 450

R x R

 

7 6

x

x

+ 0,5 = Ta coù : I1 = I2 + IA  * Tröôøng hôïp doøng ñieän coù cöôøng ñoä 0,5A qua ampe keá theo chieàu töø C ñeán D (hình veõ): 75,8 5,67

10 6

 3150 5,52 R 5,67  R 450 x  525 75,8 R x  450 5,67 R

 3150 5,52 R  450 R 5,67

x

x

 =  6(3150 +52,5Rx) = 10(450+67,5Rx) – 6(525+8,75Rx)

x

(0,75 ñ)

75,8 5,67

525 450

R x R

 

x

x

- 0,5 = Ta coù : I1 = I2 + IA   307,5.Rx =17550  Rx =57,1 (  ) (Nhaän) * Tröôøng hôïp doøng ñieän coù cöôøng ñoä 0,5A qua ampe keá theo chieàu töø D ñeán C: 7 6

 3150 5,52 R  450 R 5,67

4 6

 3150 5,52 R 5,67  450 R x  525 75,8 R x  450 5,67 R

x

x

 =  6(3150 +52,5Rx) = 4(450+67,5Rx) – 6(525+8,75Rx)

(0,5ñ)  -97,5.Rx =20250  Rx = -207,7 (  ) Ta thaáy Rx < 0 (Loaïi)

Keát luaän: Bieán trôû coù giaù trò Rx =57,1 (  ) thì doøng ñieän qua ampe keá coù cöôøng ñoä 0,5 (A). (0,25ñ) (Caùc baøi taäp coù theå giaûi baèng nhieàu caùch. Laäp luaän chaët cheõ, keát quaû chính xaùc vaãn coù ñieåm töông öùng)

------------------------------o0o------------------------------

PHÒNG GD & ĐT HƯƠNG TRÀ TRƯỜNG THCS HƯƠNG TOÀN

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2012 - 2013

Môn: Vật lí (Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề )

Đề thi có 01 trang

GV : TRẦN DUY NAM

Câu 1 (4 điểm)

Hai vật chuyển động đều trên cùng một đường thẳng. Nếu chúng đi lại gần nhau thì cứ sau 1 phút khoảng cách giữa chúng giảm đi 330m. Nếu chúng đi cùng chiều (cùng xuất phát và vẫn đi với vận tốc như cũ) thì cứ sau 10 giây khoảng cách giữa chúng lại tăng thêm 25m. Tính vận tốc của mỗi vật. Câu 2 (3 điểm)

Trong 3 bình cách nhiệt giống nhau đều chứa lượng dầu như nhau và có cùng nhiệt độ ban đầu. Đốt nóng một thỏi kim loại rồi thả vào bình thứ nhất. Sau khi bình thứ nhất thiết lập cân bằng nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ hai. Sau khi bình thứ hai thiết lập cân bằng nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ ba. Hỏi nhiệt độ của dầu trong bình thứ ba tăng bao nhiêu nếu dầu trong bình thứ hai tăng 50C và trong bình thứ nhất tăng 200C? Câu 3 (4 điểm)

Hai gương phẳng G1 , G2 quay mặt phản xạ vào nhau và tạo với nhau một góc

600. Một điểm S nằm trong khoảng hai gương.

a) Hãy vẽ hình và nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần

lượt qua G1, G2 rồi quay trở lại S.

b) Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ đi qua S.

RV V

R2

R1

A

C

B

U

 + Hình 1

Câu 4 (4 điểm) Cho mạch điện như hình 1. Biết: U = 180V; R1 = 2000; R2 = 3000. a) Khi mắc vôn kế có điện trở Rv song song với R1, vôn kế chỉ U1 = 60V. Hãy xác định cường độ dòng điện qua các điện trở R1 và R2. b) Nếu mắc vôn kế song song với điện trở R2, vôn kế chỉ bao nhiêu? Câu 5 (5 điểm)

Cho mạch điện như hình 2. Hiệu điện thế giữa

R4

A B + -

R5

R3

R1

K

R2

A

hai điểm A và B là 20V luôn không đổi. Biết R1 = 3  , R2 = R4 = R5 = 2  , R3 = 1  . Điện trở của ampe kế và dây nối không đáng kể. 1. Khi khoá K mở. Tính: a) Điện trở tương đương của cả mạch. b) Số chỉ của ampe kế. 2. Thay điện trở R2 và R4 lần lượt bằng điện trở Rx và Ry, khi khoá K đóng và mở ampe kế đều chỉ 1A. Tính giá trị của điện trở Rx và Ry trong trường hợp này.

Hình 2

---------------Hết--------------- Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Họ và tên thí sinh:........................................................Số báo danh:....................

PHÒNG GD & ĐT HƯƠNG TRÀ TRƯỜNG THCS HƯƠNG TOÀN

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2012 - 2013

Môn: Vật lí (Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề )

ĐỀ CHÍNH THỨC Đề thi có 01 trang

GV : TRẦN DUY NAM

PHẦN ĐÁP ÁN (Học sinh làm bài theo cách khác tổ chấm thống nhất cho điểm tương ứng với đáp án) Câu 1 (4 điểm)

Hai vật chuyển động đều trên cùng một đường thẳng. Nếu chúng đi lại gần nhau thì cứ sau 1 phút khoảng cách giữa chúng giảm đi 330m. Nếu chúng đi cùng chiều (cùng xuất phát và vẫn đi với vận tốc như cũ) thì cứ sau 10 giây khoảng cách giữa chúng lại tăng thêm 25m. Tính vận tốc của mỗi vật.

Nội dung cần đạt

Điểm

0,50

Gọi vận tốc của hai vật là v1 và v2 (giả sử v1 < v2). Đổi 1 phút = 60s. Khi 2 vật đi ngược chiều: Quãng đường vật 1 và vật 2 đi được trong 1 phút lần lượt là:

0,50

(1) (2)

S1 = 60.v1 S2 = 60.v2

0,50

Mà khoảng cách giữa chúng giảm đi 330m, tức là:

(3)

S1 + S2 = 330

0,50

60.v1 + 60.v2 = 330

(4)

 v1 + v2 = 5,5

Thay (1), (2) vào (3). Ta có: Khi 2 vật đi cùng chiều: Quãng đường vật 1 và vật 2 đi được trong 10 giây lần lượt là:

'

0,50

'

(5) (6)

1S = 10.v1 2S = 10.v2

'

'

0,50

(7)

1S = 25

2S -

10.v2 - 10.v1 = 25

0,50

(8)

Mà khoảng cách giữa chúng tăng 25m, tức là: Thay (5), (6) vào (7). Ta có:

 v2 - v1 = 2,5

0,50

Giải hệ 2 phương trình (4) và (8), ta có :

v1 = 1,5m/s ; v2 = 4m/s.

Câu 2 (3 điểm)

Trong 3 bình cách nhiệt giống nhau đều chứa lượng dầu như nhau và có cùng nhiệt độ ban đầu. Đốt nóng một thỏi kim loại rồi thả vào bình thứ nhất. Sau khi bình thứ nhất thiết lập cân bằng nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ hai. Sau khi bình thứ hai thiết lập cân bằng nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ ba. Hỏi nhiệt độ của dầu trong bình thứ ba tăng bao nhiêu nếu dầu trong bình thứ hai tăng 50C và trong bình thứ nhất tăng 200C?

1

Điểm

0,50

0,50

0,50

Nội dung cần đạt Gọi nhiệt độ ban đầu của dầu trong 3 bình là t0 ; nhiệt dung của bình dầu là q1 và của khối kim loại là q2 ; độ tăng nhiệt độ của bình 3 là x. Sau khi thả khối kim loại vào bình 1 thì nhiệt độ của bình dầu 1 khi cân bằng nhiệt là: t0 + 20. Sau khi thả khối kim loại vào bình 2 thì nhiệt độ của bình dầu 2 khi cân bằng nhiệt là: t0 + 5.

0,50

.15

20

.5

5

t

t

.

(1)

Phương trình cân bằng nhiệt khi thả khối kim loại vào bình 2 là:   

q 2

q 2

q 1

0

0

 

 

0,50

q

5

x

x

t

.

(2)

Phương trình cân bằng nhiệt khi thả khối kim loại vào bình 3 là:  t

 . 5

q x . 1

q 2

0

2

0

 

 

0,50

0 1, 25

Chia vế với vế của (1) và (2) ta được: 15  5

5 x

  x C

x Vậy độ tăng nhiệt độ của bình 3 là: 1,250C Câu 3 (4 điểm)

Hai gương phẳng G1 , G2 quay mặt phản xạ vào nhau và tạo với nhau một góc

600. Một điểm S nằm trong khoảng hai gương.

a) Hãy vẽ hình và nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần

lượt qua G1, G2 rồi quay trở lại S.

b) Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ đi qua S. Nội dung cần đạt

Điểm

a)

1,00

Cách vẽ:

0,25

0,25

+ Lấy S1 đối xứng với S qua G1 + Lấy S2 đối xứng với S qua G2

2

0,25

+ Nối S1 và S2 cắt G1 tại I cắt G2 tại J + Nối S, I, J, S và đánh hướng đi ta được tia sáng cần vẽ.

0,25

b) Ta phải tính góc ISR.

0,25

Kẻ pháp tuyến tại I và J cắt nhau tại K

0,50

Trong tứ giác IKJO có 2 góc vuông I và J và có góc O = 600 Do đó góc còn lại IKJ = 1200

0,25

0,50

0,50

Suy ra: Trong  JKI có: I1 + J1 = 600 Mà các cặp góc tới và góc phản xạ I1 = I2; J1 = J2 Từ đó:  I1 + I2 + J1 + J2 = 1200 Xét  SJI có tổng 2 góc : I + J = 1200  IS J = 600 Do vậy: ISR = 1200 (Do kề bù với ISJ)

RV V

R2

R1

A

C

B

U

 + Hình 1

Câu 4 (4 điểm) Cho mạch điện như hình 1. Biết: U = 180V; R1 = 2000; R2 = 3000. a) Khi mắc vôn kế có điện trở Rv song song với R1, vôn kế chỉ U1 = 60V. Hãy xác định cường độ dòng điện qua các điện trở R1 và R2. b) Nếu mắc vôn kế song song với điện trở R2, vôn kế chỉ bao nhiêu?

Nội dung cần đạt

Điểm

V

IV

R2

0,50

B

I1

R1

a)

U

Cường độ dòng điện qua R1 là:

0,50

(03,0

A )

I1 =

60 2000

U 1 R 1

180

60

AB

0,50

(04,0

A )

I2 =

Cường độ dòng điện qua R2 là:  UU R

 3000

2

3

R1

V R2

I1

C

A

B

0,50

+

U

b)

0,50

Trước hết ta tính RV: Từ hình vẽ câu a ta có: I2 = IV + I1 Hay: IV = I2 – I1 = 0,04 - 0,03 = 0,01(A).

6000 (

)

Vậy: RV =

0,50

60 01,0

U 1 VI

.

R

Ta có: UBC = I.RBC =

BC

R

U R 1 

0,50

.

=

BC RR . V 2  R R V

2

R

1

2

0,50

U . RR V 2  R R V Thay số vào ta được: UBC = 90V Vậy vôn kế chỉ 90V.

Câu 5 (5 điểm):

Cho mạch điện như hình 2. Hiệu điện thế giữa

R4

A B - +

hai điểm A và B là 20V luôn không đổi. Biết R1 = 3  , R2 = R4 = R5 = 2  , R3 = 1  . Điện trở của ampe kế và dây nối không đáng kể.

R5

R3

R1

K

R2

A

Hình 2

1) Khi khoá K mở. Tính: a) Điện trở tương đương của cả mạch. b) Số chỉ của ampe kế. 2) Thay điện trở R2 và R4 lần lượt bằng điện trở Rx và Ry, khi khoá K đóng và mở ampe kế đều chỉ 1A. Tính giá trị của điện trở Rx và Ry trong trường hợp này.

Nội dung cần đạt

Điểm

0,25

0,25

1) Khi K mở ta có mạch sau : {(R1 nt R3 ) // (R2 nt R4)} nt R5 a) Điện trở R13: R13 = R1+ R3 = 3 + 1 = 4  Điện trở R24: R24 = R2 + R4 = 2 + 2 = 4 

4

  2

Điện trở R1234 =

0,25

R R . 13 24  R R 13

24

0,25

 4 4  4 4 Điện trở tương đương cả mạch: RAB = R5 + R1234 = 2 + 2= 4  b) Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB:

0,25

I =

5

A

U R

20 4

AB

Vì R5 nt R1234 nên I5 = I = 5A

0,25

0,25

0,25

Hiệu điện thế đoạn mạch mắc song song: U1234 = I R1234 = 5  2 = 10V Vì R13 // R24 nên U13 = U24 = U1234 = 10V Cường độ dòng điện qua R24 :

24

0,25

A

2,5

I24 =

U R

24

0,25

10 4 Số chỉ của ampe kế: IA = I24 = 2,5A 2) Khi K mở ta có cấu trúc mạch sau : R5 nt [(R1 nt R3) // (Rx nt Ry)] Cường độ dòng điện qua cả mạch:

I

)

(

x

y

R 5

).( 

R R

 

R R

x

y

0,25

20(4

R

)

R

)

x  ) 4.(

y R

R

)

2(4

R

x

y

R x

y

2

 R y  R

y

U  R R 3 1  R R 1 3 20 R 4.( x  R 4 x 10(4

R

R

)

(1)

(4

R

R

x  ) 2.(

R

)

y

x

y R x

y

0,25

4

R

y

1

hay

(2)

I

R x 4

1 I

R

4

R

4 R x

Vì R13 // Rxy nên : R R  I A 3  R I x

 R R 3

1

y

R

4

10(4

R

)

y

0,25

y Từ (1) và (2) suy ra: R x 4

R x  ) 2.(

y R

(4

R

R

)

x

y

R x

y

0,25

Biến đổi  Rx + Ry = 12  (3) Từ (3)  0 < Rx; Ry < 12 (4)

5

Khi K đóng: R5 nt (R1 // Rx ) nt (R3 // Ry) Cường độ dòng điện trong mạch chính:

20

'

I

R 5

R R . 3 y  R R 3

y

1

20

R R . 1 x R R  x 20

'

I

2

2

12 13

 

R 

1

R x R x

3 R x  R 3 x

R

'

x

I

(5) 0,25

R x  )

) (12

)(3

)

2(3

)(13

y R y  20(3  ) 3 (13 R x

3 R x  R 3 x  )(13  R x

R x

R x

R x

R x

0,25

3

'

hay

(6)

I

 xR 3

I A ' I 1 ' I

3

Vì R1 // Rx nên: R 1  R R x 1 3  R x

Từ (5) và (6) suy ra:

0,25

3

R

x

2(3

)(13

R x  )

) (12

)(3

)

R x

R x

)(13   R x

20(3   ) 3 (13 R x

R x

R x

0,25

0,25

0,25

xR   3 2 – 128Rx + 666 = 0  6Rx Giải phương trình bậc hai ta được hai nghiệm Rx1 = 12,33 , Rx2 = 9 theo điều kiện (4) ta loại Rx1 nhận Rx2 = 9  Suy ra Ry = 12 – Rx = 12 – 9 = 3V Vậy Rx= 9V; Ry = 3V.

------------Hết -----------

6

ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề gồm 1 trang)

a. Tính công tối thiểu để có thể nhấc khối nước đá rời khỏi mặt nước? b. Cần cung cấp cho khối nước đá một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để khối nước đá chứa viên

bi bắt đầu chìm vào nước?

PHÒNG GD & ĐT THANH CHƯƠNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN VÀ CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HSG CẤP TỈNH. NĂM HỌC: 2010 – 2011. Môn thi: Vật lý 9 Thời gian: 150 phút( không kể thời gian giao đề) Câu 1: Trên quãng đường từ Dùng đến Vinh có hai xe Buýt khởi hành cách nhau trong khoảng thời gian ∆t1 = 20 phút, chuyển động đều với vận tốc như nhau V1 = V2 = 60 km/h. Một ô tô thứ ba chuyển động từ Vinh về Dùng lần lượt gặp hai xe Buýt trong khoảng thời gian ∆t2 = 12 phút. Xác định vận tốc của xe thứ ba. Câu 2: Một khối nước đá dạng hình trụ cao 15 cm có khối lượng m1 = 0,45 kg ở nhiệt độ - 50 C, bên trong có một viên bi sắt có khối lượng m2 = 19,5 gam được thả vào một bình đựng nước cho khối nước đá nằm thẳng đứng.

Cho biết: Trọng lượng riêng của nước, sắt và nước đá lần lượt là d1 = 10000 N/m3,

r

A

B

U

d2 = 78000 N/m3, d3 = 9000 N/m3, nhiệt dung riêng của nước đá là 2100 J/kg.k, nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.105 J/kg, nhiệt dung riêng của sắt là 460 J/kg.k. Câu 3: Một nguồn điện không đổi có hiệu điện thế U = 30V và một điện trở r = 6 (Hình vẽ)

Dùng nguồn trên để thắp sáng đồng thời 3 bóng đèn Đ1, Đ2, Đ3. Người ta nhận thấy rằng: để cả 3 bóng đèn đều sáng bình thường thì có thể tìm được 2 cách mắc: Cách 1: (Đ1// Đ2) nt Đ3 rồi đặt vào 2 điểm A và B. Cách 2: (Đ1 nt Đ2) // Đ3 rồi đặt vào 2 điểm A và B. a) Vẽ sơ đồ của 2 cách mắc trên. Tính hiệu điện thế và công suất định mức của các đèn.(Bỏ qua

điện trở dây nối)

b) Nên chọn cách mắc nào trong 2 cách mắc trên. Vì sao?

R3 R1 A C

R2

B D

Câu 4: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ. Khi mắc hiệu điện thế U = 4 V vào hai điểm C,D và mắc vôn kế vào hai điểm A,B thì vôn kế chỉ 1V, thay vôn kế bằng ampe kế thì ampe kế chỉ 50 mA. Bây giờ ta mắc hiệu điện thế U = 4 V vào hai điểm A,B còn vôn kế mắc vào hai điểm C,D thì vôn kế vẫn chỉ 1V. Tính R1, R2, R3. . Cho rằng các vôn kế và am pe kê đo ở trên là lý tưởng Câu 5: Cho một thanh nam châm còn tốt và một thanh kim loại . Hãy trình bày cách để xác định xem thanh kim loại kia có phải là một thanh nam châm hay không?

Hết,/.

ĐÁP ÁN BIỂU ĐIỂM MÔN VẬT LÍ 9 – VÒNG 2. 2010-2011

Đáp án

Câu Câu 1

= 20 (km) …………………………………

Khoảng cách giữa hai xe buýt luôn không đổi và bằng: ∆S = ∆t1. V1 = 60. 1 3 Khi xe thứ 3 gặp xe đi trước thì chúng cách xe đi sau 1 khoảng 20 km Thời gian để xe thứ 3 đến gặp xe đi sau kể từ khi gặp xe đi trước là:

h 0, 2

…………………………..

  t 2

S   V V 1 3

∆S = (V1 + V3).0,2 => 20 = (V1 + V3).0,2 => V3 = 40 km/h ……….. Vậy vận tốc của xe thứ ba là V3 = 40 km/h. ……………………..

a. Thể tích của khối nước đá và viên bi sắt là:

3

1

m

0, 0005025

V =

0, 45 900

3

m m 2  D D 2

0, 0195 7800 Gọi thể tích phần chìm trong nước là Vc thì ta có: Tổng trọng lượng của khối nước đá và viên bi bằng lực đẩy ácsimét P = FA => (m1+m2).10 = d1.Vc => 4,695 = 10000Vc => Vc = 0,0004695 m3…………………... Chiều cao phần chìm là:

h .

 .0,15 0,14

m

………………………………….

hc =

cV V

0, 0004695 0, 0005025

2,3475

N

…………………………………………….

2

Vậy để nhấc khối nước đá ra khỏi mặt nước thì cần phải dịch chuyển một đoạn hc = 0,14m. Lực tác dụng lên khối nước đá tăng dần từ 0 N đến khi rời hẳn khỏi mặt nước là bằng trọng lượng của khối đá và viên bi là 4,695 N ( do khi nhấc lên thì lực đẩy ác si mét tác dụng lên khối đá giảm dần) Lực tác dụng trung bình trên cả quãng đường trên là:  Ftb = 0 4, 695 Công tối thiểu cần thực hiện là: A = Ftb.hc = 2,3475.0,14 = 0,32685 (J)

Câu 2

= 1000Vđá’

b. Khối nước đá bắt đầu chìm khi trọng lượng của khối bằng lực đẩy ác si mét tác dụng lên cả khối: P’ = FA’  Psắt + Pđá’ = d1.V’  0,195 + Vđá’.9000 = 10000( Vđá’ + Vsắt)  0,195 – 10000. 0,195 78000  Vđá’ = 0,00017 m3 ( thể tích còn lại của khối nước đá) Thể tích ban đầu của khối nước đá là:

Biểu điểm 1,0 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm

3

0, 0005

m

Vđá =

0, 45 900

r

B

r

U

A

B

Vậy thể tích của khối nước đá bị tan ra là: Vtan = 0,0005 – 0,00017 = 0,00033m3. Khối lượng nước đá tan ra là: mtan = Vtan . D3 = 0,297 (kg) Nhiệt lượng cần cung cấp để cho khối nước đá bắt đầu chìm trong là Q = m1.Cđá.  t + m2.Csắt.  t + mtan.  = 0,45.2100.5 + 0,0195.460.5 + 0,297.3,4.105 = 105749,85 (J) a. Vẽ sơ đồ mỗi cách mắc : U

A

D2

D1

D2

D

D3

D1

Câu 3

0,5 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm

Theo sơ đồ 1,2 vì các bóng đèn sáng bình thường nên ta có I1=I2 ; U1= U2 I3 = I1 + I2 = 2I1=2I2 (Với I1; I2 ; I3 ;U1 ; U2 U3 là cờng độ dòng điện điện định mức ; hiệu điện thế định mức tương ứng với mỗi bóng đèn ) Tương tự theo sơ đồ 2 thì U3= U1+ U2 =2U1=2 U2 ………………… Sơ đồ 1 gọi I là cường độ dòng điện trong mạch chính thì : U1+ U3 = U –Ir  1,5U3 =U- 6I3 => 6I3 = U - 1,5U3 (1) ……. Theo sơ đồ 2 thì U3 = U- 6I’ ( Với I’ là cường độ dòng điện trong mạch chính ) và I’ = I1 + I3 => U3= U-6( I1 + I3 ) = U-1,5.6I3 (2)… Thay (1) vào(2) ta có U3= U-1,5 (U-1,5U3 ) …………………  U3 = 0,4U =12V ………………………………..  U1= U2 =U3 /2 =6V ………………………………….. Thay U3 vào (1) ta có I3 =2A => P3 = U3 I3 = 24w ………………. I1= I2 = I3 /2 = 1A ta có P1 =P2 = 6w …………………………….

b/ Để chọn sơ đồ cách mắc ta hãy tính hiệu suất sử dụng trên mỗi sơ đồ đó : Với cách mắc 1 : H1 = (Tổng công suất đèn ) : P = 60% …………. Với cách mắc 2 : H2 = (Tổng công suất đèn ) : P’ = 40% Vậy ta chọn cách mắc 1 vì có hiệu suất sử dụng cao hơn

0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm

Câu 4

Khi mắc hiệu điện thế vào C,D và vôn kế vào A,B thì mạch điện chỉ còn R2 nối tiếp với R3 và vôn kế đo hiệu điện thế hai đầu R2. Hiệu điện thế giữa hai đầu R3 lúc này là: U3 = U – UV1 = 3V Cường độ dòng điện qua R2 và R3 là như nhau => R3 = 3R2 Tương tự khi mắc hiệu điện thế vào A,B và vôn kế vào C,D thì Ta có: R1 = 3R2. Khi mắc ampe kế vào A,B còn nguồn điện vào C,D thì ampe kế chỉ cường độ dòng điện qua R1 là 50 mA và R1 song song với R2 => U1 = U2 => I1.R1 = I2.R2 => dòng điện qua R2 là I2 = 150 mA. Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính là: I = I1 + I2 = 200 mA

  20

Điện trở tương đương của cả mạch điện là: Rtđ =

U I

4 0, 2

20

=

Rtđ =

 ; R1 = R3 = 16 Ω.

R  2

R 3

15 4

=> R2 = 16 3

.R R 1 2  R R 2

1

Câu 5

0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm 0,75 điểm

- Đưa thanh nam châm lại gần thanh kim loại nếu chúng không hút không đẩy nhau thì thanh kim loại không phải là thanh nam châm. - Lần lượt đưa hai đầu thanh nam châm lại cùng một đầu của thanh kim loại nếu cả hai đầu đều hút thì thanh kim loại đó không phải là thanh nam châm. Nếu một đầu hút còn đầu kia đẩy thì đó là thanh nam châm. Ghi chú: Học sinh có thể giải bằng nhiều cách khác nhau, đúng vẫn cho điểm tối đa

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9

UBND TỈNH KON TUM SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

NĂM HỌC 2012-2013

ĐỀ CHÍNH THỨC

Môn: Vật lý Ngày thi: 16/3/2013 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi này có 02 trang, gồm 5 câu )

ĐỀ

Câu 1( 4 điểm).

Một vận động viên bơi xuất phát tại điểm A trên sông và bơi xuôi dòng. Cùng thời điểm đó tại A thả một quả bóng. Vận động viên bơi đến B với AB = 1,5km thì bơi quay lại, sau 20 phút tính từ lúc xuất phát thì gặp quả bóng tại C với BC = 900m. Coi nước chảy đều, vận tốc bơi của vận động viên so với nước luôn không đổi.

1. Tính vận tốc của nước chảy và vận tốc bơi của người so với bờ khi xuôi dòng và ngược

dòng.

2. Giả sử khi gặp bóng vận động viên lại bơi xuôi, tới B lại bơi ngược, gặp bóng lại bơi xuôi...

Cứ như vậy cho đến khi người và bóng gặp nhau ở B. Tính tổng thời gian bơi của vận động viên.

Câu 2( 3 điểm). Hai xe đồng thời xuất phát từ điểm A chuyển động thẳng đều về điểm B, đoạn đường AB có độ dài là L.

Xe thứ nhất đi trong nửa đầu của đoạn đường AB với vận tốc v, nửa còn lại đi với vận tốc u. Xe thứ hai đi từ A đến B mất thời gian t2. Trong nửa đầu của thời gian t2, nó đi với vận tốc u,

nửa thời gian còn lại đi với vận tốc v. Biết v = ku (k  1).

Hỏi xe nào đến B trước và trước bao lâu?

Câu 3( 3 điểm). Người ta trộn hai chất lỏng có nhiệt dung riêng, khối lượng, nhiệt độ ban đầu lần

trong các trường hợp sau:

lượt là: m1, c1, t1 và m2, c2, t2. Tính tỉ số khối lượng của 2 chất lỏng

m 1 m

2

1. Độ biến thiên nhiệt độ của chất lỏng thứ 2 gấp đôi độ biến thiên nhiệt độ của chất lỏng thứ

1 sau khi có cân bằng nhiệt xảy ra.

2. Hiệu nhiệt độ ban đầu của 2 chất lỏng so với hiệu giữa nhiệt độ cân bằng và nhiệt độ đầu

của chất lỏng thu nhiệt bằng tỉ số

.

a b

L

M

Câu 4( 4 điểm). Một nguồn sáng điểm S đặt trên trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm và S cách thấu kính một đoạn 30 cm.

E

1. Vẽ ảnh S’ và từ hình vẽ xác định khoảng cách từ

thấu kính đến ảnh S’.

D

S

F

F’

N

2. Đặt màn ảnh E cách điểm sáng S một khoảng L = 60 cm như hình vẽ. Trục chính của thấu kính vuông góc với màn. Thấu kính dạng một đĩa tròn có đường kính rìa D = MN = 10 cm.

a. Vẽ chùm tia sáng giới hạn bỡi hai tia sáng từ S tới hai điểm M, N trên rìa thấu kính. Từ hình vẽ tính đường kính của vệt sáng tròn trên màn. b. Cố định màn E và điểm sáng S. Dịch chuyển tịnh tiến thấu kính dọc theo trục chính của nó giữa S và màn E. Xác định vị trí của thấu kính để diện tích của vệt sáng trên màn là nhỏ nhất.

Trang 1

B C

Câu 5( 6 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó X là toàn bộ tải tiêu thụ của một công xưởng chỉ gồm 8 bóng đèn mắc song song nhau, trên mỗi đèn có ghi 220V- 484W. R là điện trở của toàn bộ đường dây chính kéo từ hai đầu mạng điện AB vào công xưởng (đến C, D). Hiệu điện thế UAB = 220V không đổi.

X

D

A R

.m và tiết diện thẳng của dây

1. Điện trở của toàn bộ mạch điện trong công xưởng RCD là bao nhiêu? 2. Tổng chiều dài của hai dây chính từ A và B vào công xưởng là  = 50m, dây dẫn bằng hợp kim có điện trở suất  = 2.10-8 S = 2mm2. a. Tính điện trở của toàn bộ đường dây chính. b. Trong công xưởng thường xuyên bật sáng 8 bóng đèn cùng lúc. Tính tổng công suất tiêu

thụ của cả 8 bóng đèn.

c. Thỉnh thoảng trong công xưởng chỉ bật sáng 4 bóng đèn. Điện năng hao phí trên đường dây chính chiếm bao nhiêu phần trăm so với tổng điện năng tiêu thụ chỉ bỡi đồng hồ đặt ở đầu A?

d. Khi bật sáng 4 bóng đèn, so với lúc bật sáng cả 8 bóng, mỗi đèn sẽ sáng nhiều hay ít hơn? 3. Thời gian sau đó công xưởng này do nhu cầu sản xuất phải mắc thêm n bóng đèn cùng loại trên. Khi trong công xưởng bật cùng lúc tất cả bóng đèn cũ và mới, sao cho hiệu điện thế đặt trên mỗi bóng đèn không thấp hơn 200V thì số bóng đèn mới n nhiều nhất có thể là bao nhiêu?

______________________ HẾT ______________________

4. Bây giờ công xưởng lại cần mắc tổng cộng 40 bóng đèn cùng loại trên. Khi trong công xưởng bật cùng lúc cả 40 bóng đèn cũ và mới và để hiệu điện thế đặt trên mỗi bóng đèn không thấp hơn 200V thì phải thay dây dẫn chính. Để vừa bảo đảm kỷ thuật vừa tiết kiệm nhất, phải lựa chọn dây dẫn mới nào trong số các loại dây có tiết diện 1mm2 ; 3mm2 ; 3,5mm2 ; 4,5mm2 và 5mm2 ? Biết các dây đều có cùng loại hợp kim với dây cũ.

Trang 2

HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9

UBND TỈNH KON TUM SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

NĂM HỌC 2012-2013 Môn Vật lý (Bản hướng dẫn chấm này gồm 03 trang) ĐỀ CHÍNH THỨC Hướng dẫn chung:

I.  Học sinh làm cách khác nhưng dùng kiến thức thuộc chương trình đang học, cho điểm tối đa.  Thiếu hoặc sai đơn vị cho các kết quả cần tìm một lần trừ 0,25đ. Trừ toàn bài làm (5 câu) không quá 1 điểm.

 Nếu học sinh làm sai trên đúng dưới hoặc xuất phát từ những quan niệm vật lí sai thì dù có ra kết quả đúng vẫn không cho điểm. Nếu học sinh không làm được câu a mà vẫn có kết quả để làm câu b… thì bài đó không được tính điểm.

 Giám khảo có thể linh hoạt thống nhất cách chia nhỏ điểm theo cách trình bày của học sinh nhưng phải bảo đảm giữ nguyên số điểm của mỗi câu nhỏ(1...,2....,)trong đáp án.

v

v

1,8

II. Đáp án và thang điểm: Câu Nội dung Điểm a. Thời gian bơi của vận động viên bằng thời gian trôi của quả bóng, vận tốc dòng nước

b

n

AC t

chính là vận tốc quả bóng: km/h. 1

Gọi vận tốc của vận động viên so với nước là v0, vận tốc so với bờ khi xuôi dòng và ngược dòng là v1 và v2  v1= v0 + vn ; v2 = v0 - vn. 0,5

t Thời gian bơi xuôi dòng 1

v

0

(1) 0,25

t Thời gian bơi ngược dòng 2

AB v 1 CB v

AB v  n CB  v

v

2

0

n

(2) 0,25 1 (4 đ) h. (3) Theo bài ra ta có t1 + t2 =

v

7, 2v

0

1 3 

  v0 = 7,2km/h.

2 0

0

Từ (1), (2) và (3) ta có

Vậy khi xuôi dòng v1 = 9(km/h); khi ngược dòng v2 = 5,4km/h.

0,5 0,5 0,5

b. Tổng thời gian bơi của vận động viên chính là thời gian bóng trôi từ A đến B:

t

0,83h

3

AB v

n

. 0,5

- Thời gian để xe 1 chuyển động từ A đến B là:

L 2v

L 2u

t

 L v

u

ku

u

1 1 t

2

L 2ku t 2 2

L 2u t 2 2

 (k 1)L 2ku t 2 2

t 2 2

2L  (k 1)u

2

- Xe 2:  1

t

0

  t 1

2

 L(k 1)  2k(k 1)u

t 2 (3 đ) t  1 2

2

0,5

 L(k 1)  2k(k 1)u

Vậy xe 2 đến B trước xe 1 khoảng thời gian là . 0,5

Trang 1

2

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, gọi nhiệt độ khi cân bằng là t

.

(cid:0) (cid:0)

t t

m 1    m 2

c 2 c 1

1

.

2

1 m1c1( t - t1) + m2c2 ( t - t2 ) = 0

2

1

(t

t

1

2

c 2 c 1 t ) 1

2

(cid:0) t   2. t 1. Ta có 1

  1

t 2 t

 t  t

m (cid:0)  1 m 2    (t  t

t) t

(cid:0) t   (cid:0) t

 b a b

1

1

1

3 (3 đ) 2. Ta có

.

a b  a b b

 t 2  t t 1 m c  1 2  c m 1 2

1

0,5

L

1. Vẽ ảnh Tính toán hình học thông thường...Khoảng cách từ thấu kính tới ảnh là 60 cm 0,5

M

E

S’

d

D

S

F

2a. Vẽ chùm sáng.

D ’ F’

N

x

y

y

L 2

  

d

 D 5cm

0,5

d D

1 2

y

1 2

Xét các tam giác đồng dạng ta có:

0,5

4 (4 đ) Đường kính d của vệt sáng trên màn là 5 cm. 2. Khi S nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính thì chùm tia qua thấu kính là chùm phân kì, vệt sáng trên màn có kích thước lớn hơn thấu kính. Do đó ta chỉ xét trường hợp S nằm ngoài khoảng tiêu cự của thấu kính

d D

y (L x) y

10

 

d D

y (60 x) y

  

y

- Xét các tam giác đồng dạng ta có: 0,5

y (L x) y 'D y f   y D

f x

xf  x f

20x  x 20

d

(x

60)

1 2

1200 x

x

  x

20 3cm

d d

-Ta được 0,5

min

1200 x

-Áp dụng định lý Cô-si khi 0,5

-Khi đó dmin  4,64 cm. 0,5

Trang 2

2

2

R

100

 .

D

220 484

R

1) Điện trở của mỗi bóng đèn: 0,5

 12,5 .

CD

U P R D 8

8

R

2.10

Điện trở của toàn bộ mạch điện trong công xưởng:

0,5 .

 6

50 2.10

    S U

I

16,9A

2) a. Điện trở của toàn bộ đường dây chính: 0,5

AB 

R

R

220 13

CD

2

2

b. Cường độ dòng điện trong dây chính: . 0,5

12,5.

3580W .

P CD

R .I CD

220 13

  

  

R

0,5 Tổng công suất tiêu thụ của cả 8 bóng đèn:

  . 25

' CD

R 4

c. Khi bật 4 bóng đèn ta có

2

A

R

hp

1,96% .

2

A

0,5 25,5

 R R

 R R

.I

tp

P hp P tp

R.I ' CD

' CD

R

R

Tỷ lệ điện năng hao phí trên đường dây chính so với tổng điện năng tiêu thụ: 0,5

' CD

CD

 R 4

I

d. Khi bật 4 bóng đèn ta có

AB 

R

R

'

U ' CD 

U

U

U

U

RI U RI ' CD

AB

Cường độ dòng điện trong dây chính: ' I 1 Hiệu điện thế trên đường dây:

CD

' dU Hiệu điện thế trên mỗi bóng đèn: Vậy mỗi bóng đèn sáng hơn.

R

' d

'' CD

3) Điện trở của (8+ n) bóng đèn: .

220

''

I

220(8 n)  104 0,5n

R

AB 

R

100 8 n  U '' CD

0,5

220

''

U

.

5 (6 đ) Cường độ dòng điện trong dây chính: 0,5

'' CD

'' R .I CD

100 8 n  100  8 n

220.100  104 0,5n

0,5

100  8 n

U

200

 n 12

Hiệu điện thế trên mỗi bóng đèn:

'' CD

220.100  104 0,5n

Theo đề bài: 0,5

R

Vậy số bóng đèn mới nhiều nhất có thể là 12 bóng.

'R , điện trở của 40 bóng đèn:

  2,5

''' CD

100 40

'''

I

4) Gọi điện trở dây dẫn chính là

'

'

AB 

R

R

220  2,5 R

U ''' CD

Cường độ dòng điện trong dây chính:

'''

U

2,5

''' CD

''' R .I CD

'

'

220  2,5 R

550  2,5 R

200

U

1 Hiệu điện thế trên mỗi bóng đèn:

''' CD

'

550  2,5 R

'

'

2

  

R R

0,25

  

2S

' S

4mm

Theo đề bài:  'R 0,25

  ' S

R S ' R S

S ' S

Ta có: . Vậy chọn dây 4,5 mm2. 0,5

Trang 3