5 Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý 9
Bài 1 (3,0 điểm)
Trong hệ tọa độ xoy (hình 1), có hai vật nhỏ A và B
chuyển động thẳng đều. Lúc bắt đầu chuyển động, vật A cách
vật B một đoạn l = 100m.
Biết vận tốc của vật A là vA = 10m/s theo hướng ox,
vận tốc của vật B là vB = 15m/s theo hướng oy.
a) Sau thời gian bao lâu kể từ khi bắt đầu chuyển động,
hai vật A và B lại cách nhau 100m.
b) Xác định khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vật A và B.
Bài 2 (4,0 điểm)
Hai bình nhiệt lượng kế mỗi bình chứa 200g nước, bình A ở nhiệt độ 600C, bình B ở nhiệt độ 1000C. Từ bình B người ta lấy ra 50g nước rồi đổ vào bình A rồi quấy đều. Sau đó lại lấy 50g nước từ bình A đổ trở lại bình B và quấy đều. Coi một lần đổ qua và đổ trở lại tính là một lần. Hỏi phải đổ qua đổ lại bao nhiêu lần cùng một lượng nước 50g để hiệu nhiệt độ giữa hai bình nhỏ hơn 20C? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước với bình và môi trường.
Bài 3 (3,0 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 Dh. Biết trọng lượng riêng của nước là dn.
Tìm lực căng của sợi chỉ khi nước đá chưa kịp tan.
: (4 ®iÓm) Cã mét sè chai s÷a gièng nhau ®Òu ®ang ë nhiÖt ®é tx. Ngêi ta th¶ tõng chai vµo mét b×nh c¸ch nhiÖt chøa níc, sau khi c©n b»ng nhiÖt th× lÊy ra råi th¶ tiÕp chai kh¸c vµo. NhiÖt ®é níc ban ®Çu ë trong b×nh lµ t0 = 360C. Chai thø nhÊt khi lÊy ra cã nhiÖt ®é lµ t1=330C, chai thø hai khi lÊy ra cã nhiÖt ®é t2 = 30,50C. Bá qua sù hao phÝ nhiÖt. a) T×m tx b) §Õn chai thø bao nhiªu th× khi lÊy ra nhiÖt ®é níc trong b×nh b¾t ®Çu nhá h¬n tn= 250C. Câu 4: (3 điểm) Cho các dụng cụ sau: Một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 12V; một bóng đèn, trên đèn có ghi 6V-3W; một điện trở R1 = 8 Ω; một biến trở R2 mà giá trị có thể thay đổi được trong khoảng từ 0 đến 10 Ω. Nêu các cách mắc các dụng cụ trên với nhau (mô tả bằng sơ đồ mạch điện) và tính giá trị của biến trở R2 trong mỗi cách mắc để đèn sáng đúng định mức. Cho biết các dây dẫn nối các dụng cụ với nhau có điện trở không đáng kể. Trong câu a, gọi hiệu suất của mạch điện là tỉ số giữa công suất tiêu thụ của đèn và công suất của nguồn điện cung cấp cho toàn mạch. Tính hiệu suất của mạch điện trong từng cách mắc ở câu a và cho biết cách mắc nào có hiệu suất cao hơn? Cõu 5: (5 điểm) R3 R1 R2 A B Cho 3 điện trở R1, R2 và R3=16Ω chịu được hiệu điện thế tối đa lần lượt là U1 = U2=6V; U3 = 12V. Người ta ghộp 3 điện trở núi trờn thành đoạn mạch AB như hỡnh vẽ H1 thỡ điện trở của đoạn mạch đú là RAB = 8Ω. Tớnh R1 và R2. Biết rằng nếu đổi chỗ R3 với R2 thỡ điện trở của đoạn mạch sẽ là R’AB = 7,5Ω. H1 Tớnh cụng suất lớn nhất mà bộ điện trở chịu được. Mắc nối tiếp đoạn mạch AB với một bộ gồm nhiều búng đốn cựng loại 4V-1W vào hiệu điện thế U = 16V khụng đổi. Tớnh số đốn lớn nhất cú thể sử dụng sao cho chỳng vẫn sỏng bỡnh thường. Khi đú cỏc đốn được ghộp như thế nào? ------------------- Hết----------------- PHÒNG GD-ĐT QUẬN CẦU GIẤY ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2008 - 2009 MÔN: VẬT LÍ THỜI GIAN: 120 PHÚT (KHÔNG KỂ THỜI GIAN GIAO ĐỀ) Câu 1: (4 điểm) a) Lúc 8h cả 2 xe đều đi được 8h-7h=1h Khoảng cách 2 xe là: 96 - (v1+v2).t = 96 – (36+28).1 = 32 (km) 1,5điểm b) Thời điểm 2 xe gặp nhau: v1.t + v2.t = 96 t = 1,5h 1,5điểm Khi đó 2 xe cách A một khoảng: 36.1,5 = 54 (km) hoặc 96 - 28.1,5 = 54(km) 1 điểm Câu 2: (4 điểm) Khi mức thủy ngân ở hai nhánh ống ngang bằng nhau, thì trọng lượng hai cột chất lỏng bằng nhau, do đó: D2 = D1 1 điểm Đổ thêm chất lỏng, cột chất lỏng D2 cao thêm được: h = = = 8,5 (cm) Như vậy mực thuỷ ngân trong ống chứa chất lỏng D1 đã dâng lên so với mức thủy ngân trong ống chứa chất lỏng D2 là: (8+8,5) – (9+7) = 0,5cm Trọng lượng của cột thủy ngân 0,5cm này chính bằng trọng lượng của cột chất lỏng D2 đổ thêm vào. Vậy khối lượng riêng của chất lỏng D2 là: D2 = 13,6. = 0,8 (g/cm3) hay D2 = 800kg/m3 1 điểm Khối lượng riêng của chất lỏng D1 là: D1 = D2 D1 xấp xỉ 710 kg/m3 1 điểm * Học sinh có thể làm theo công thức tính áp suất chất lỏng, đúng cho điểm tối đa Câu 3: (4điểm) Đặt m là khối lượng của một chai và M là khối lượng nước của bình cách nhiệt; c và Cn là nhiệt dung riêng của sữa và của nước. Khi lấy chai thứ nhất ra thì nhiệt độ chung của sữa và nước là t1: mc(t1 - tx) = MCn(t0 – t1) → mc (33 – tx) = MCn(36 – 33) (1) 1điểm Khi lấy chai thứ hai ra, ta có: mc(t2 – tx) = MCn(t1 – t2) (2) → mc (30,5 – tx) = MCn(33 – 30,5) (2a) Chia vế với vế của (1) cho (2a) ta được: Vậy tx = 180C 1,5điểm Thay vào (2a) được k = Từ (2) suy ra: Khi lấy chai thứ n ra ta có: mc(tn – 18) = MCn(tn-1 – tn) → tn – 18 = (tn-1 – tn) = 5(tn-1 – tn) Hay tn = tn-1 + 3 1điểm Với tn-1 = t2 = 30,50C thì tn = t3 = t2 + 3 = .30,5 + 3 = 28,420C t4 = t3 + 3 = .28,42 + 3 = 26,680C; t5 = t4 + 3 = .26,68 + 3 = 25,230C >250C t6 = t5 + 3 = .25,23 + 3 = 24,030C < 250C Vậy đến chai thứ 6 thì khi lấy ra nhiệt độ nước trong bình mới nhỏ hơn 250C 0,5điểm Câu 4: (3điểm) a, Điện trở đèn: R = = 12Ω và khi đèn sáng đúng định mức, cường độ dòng điện qua đèn: I = =0,5(A) Có hai cách mắc mạch điện: Cách 1: R1ntR2nt Đ I = 0,75điểm Cách 2: (R1//Đ) nt R2 I1 = =0,75A; U2 = U – Uđ = 6V; I2 = I1 + Iđ = 1,25A R2 = = 4,8 Ω . Vẽ hình minh họa b) Hiệu suất của mạch điện Cách 1: H = = 0,5 = 50% 0,5điểm Cách 2: H = = 0,2 = 20% 0,5điểm Để đèn sáng đúng định mức, nên sử dụng cách mắc 1 Câu 5: (5điểm) RAB = 0,75điểm Suy ra 16 (R1+)= 8(R1+R2) + 16.8 = 8(R1+R2) + 128 R1+R2 = 128/8 = 16 → R2 = 16 – R1 (1) R’AB = 0,75điểm Suy ra R2 (R1+16) = 7,5.(16+16) = 240 àR2 (R1+16) = 240 (2) Thay (1) vào (2) ta có: 162 – =240 R1 = 4 Ω → R2 = 12 Ω 1điểm b) R1 và R2 mắc nối tiếp nên I1 = I2 → Nếu U2 = U2max = 6V thì U1= 2V Và U3 = UAB = U1+ U2 = 6 + 2 = 8V < 12V = Umax Vậy hiệu điện thế cực đại UAB = 8V. Công suất lớn nhất của bộ điện trở là: Pmax = 1điểm c) Bộ điện trở trên chịu được dòng điện lớn nhất là: Pmax = RAB.I2max → Imax = Điện trở của mỗi bóng đèn là Rđ = Cường độ dòng điện định mức qua đèn là Iđ =Pđ/Uđ = 0,25A 0,5điểm Theo kết quả đã tính được, ta coi đoạn mạch AB là 1 điện trở RAB = 8Ω, chịu được dòng điện lớn nhất là Imax = 1A (tức là chịu được công suất lớn nhất Pmax = 8W. Công suất tiêu thụ lớn nhất trên đoạn mạch AC (hình vẽ) là: PACmax = U.Imax = 16.1 = 16W Bộ đèn U = 16V + - A B RAB C Trong đó RAC đã tiêu thụ 8W, vậy tổng công suất lớn nhất của các đèn là: P1 = 16W – 8W = 8W Vậy số đèn lớn nhất của bộ đèn là 8 đèn (vì mỗi đèn có P = 1W) 0,5điểm Ta có UBC = U - UAB = 16 – 8 = 8V Số đèn mắc nối tiếp giữa B và C là = Số dãy đèn mắc song song là = Vậy bộ đèn mắc giữa BC gồm 4 dãy đèn mắc song song với nhau, mỗi dãy có 2 đèn nối tiếp. B C 0,5điểm PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ DỰ THI CẤP TỈNH CÁC MÔN VĂN HÓA LỚP 9 Đề chính thức NĂM HỌC: 2014 – 2015 Môn: Vật Lí - Lớp 9 Đề thi gồm có: 01 trang Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 06 tháng 01 năm 2015 ĐỀ BÀI Bài 1 (3,0 điểm) Trong hệ tọa độ xoy (hình 1), có hai vật nhỏ A và B chuyển động thẳng đều. Lúc bắt đầu chuyển động, vật A cách vật B một đoạn l = 100m. Biết vận tốc của vật A là vA = 10m/s theo hướng ox, vận tốc của vật B là vB = 15m/s theo hướng oy. a) Sau thời gian bao lâu kể từ khi bắt đầu chuyển động, hai vật A và B lại cách nhau 100m. b) Xác định khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vật A và B. Bài 2 (4,0 điểm) Hai bình nhiệt lượng kế mỗi bình chứa 200g nước, bình A ở nhiệt độ 600C, bình B ở nhiệt độ 1000C. Từ bình B người ta lấy ra 50g nước rồi đổ vào bình A rồi quấy đều. Sau đó lại lấy 50g nước từ bình A đổ trở lại bình B và quấy đều. Coi một lần đổ qua và đổ trở lại tính là một lần. Hỏi phải đổ qua đổ lại bao nhiêu lần cùng một lượng nước 50g để hiệu nhiệt độ giữa hai bình nhỏ hơn 20C? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước với bình và môi trường. Bài 3 (3,0 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 Dh. Biết trọng lượng riêng của nước là dn. Tìm lực căng của sợi chỉ khi nước đá chưa kịp tan. Bài 4 (4,0 điểm) Cho m¹ch ®iÖn cã s¬ ®å như h×nh 2, trong ®ã c¸c ®iÖn trë R1 = 3R, R2 = R3 = R4 = R. HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®Çu m¹ch ®iÖn lµ U kh«ng ®æi. Khi biÕn trë RX cã mét gi¸ trÞ nµo ®ã th× c«ng suÊt táa nhiÖt trªn ®iÖn trë R1 lµ P1 = 9W. a) T×m c«ng suÊt táa nhiÖt trªn ®iÖn trë R4 khi ®ã. b) T×m RX theo R ®Ó c«ng suÊt táa nhiÖt trªn RX cùc ®¹i. R2 R3 R4 RX + - R1 (hình 2) (hìn22vẽ). Bài 5 (4,0 điểm) a) Người ta dự định mắc 4 bóng đèn tròn ở 4 góc của một trần nhà hình vuông, mỗi cạnh 4m và một quạt trần ở đúng giữa trần nhà, quạt trần có sải cánh là 0,8m (khoảng cách từ trục đến đầu cánh), biết trần nhà cao 3,2m tính từ mặt sàn. Hãy tính toán thiết kế cách treo quạt trần để khi quạt quay, không có điểm nào trên mặt sàn loang loáng. b) Trong mét phßng kho¶ng c¸ch hai bøc tưêng lµ l vµ chiÒu cao tưêng lµ h cã treo mét gư¬ng ph¼ng trªn mét bøc tưêng. Mét ngưêi ®øng c¸ch gư¬ng mét kho¶ng b»ng d ®Ó nh×n gư¬ng. §é cao nhá nhÊt cña gư¬ng lµ bao nhiªu ®Ó ngưêi ®ã nh×n thÊy c¶ bøc tưêng sau lưng m×nh. Bài 6 (2,0 điểm) Cho các dụng cụ sau: Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi; một điện trở R0 đã biết trị số và một điện trở Rx chưa biết trị số; một vôn kế có điện trở Rv chưa xác định. Hãy trình bày phương án xác định trị số điện trở Rv và điện trở Rx. (Hết) PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ DỰ THI CẤP TỈNH CÁC MÔN VĂN HÓA LỚP 9 NĂM HỌC: 2014 – 2015 HƯỚNG DẪN CHẤM Môn: Vật Lí - Lớp 9 Bài 1 (3,0 điểm): Néi dung Thang ®iÓm Quãng đường A đi được trong t giây: AA1 = vAt Quãng đường B đi được trong t giây: BB1 = vBt 0,5 Khoảng cách giữa A và B sau t giây: d2 = (AA1)2 + (AB1)2 Với AA1 = VAt và BB1 = VBt Nên: d2 = ( v2A + v2B )t2 – 2lvBt + l2 (*) Thay số và biến đổi ra biểu thức : 325t2 – 3000t = 0 Giải ra được: t 9,23 s 1,0 b.- Xét phương trình bậc hai (*) với biến là t. Để (*) có nghiệm thì từ đó tìm được: - Rút ra được dmin = - Thay số tính được dmin 55,47 m 1,0 0,5 Bài 2 (4,0 điểm): Gọi nhiệt độ ban đầu của bình B là tb và của bình A là ta. Gọi t1là nhiệt độ của bình A khi rót vào nó một khối lượng nước nóng là(lần đổ đi). Khi đó : cm(t1-ta) = c(tb-t1) Trong đó; m là khối lượng nước ban đầu trong các bình, c là nhiệt dung riêng của nước. = 50g; m = 200g Từ đó suy ra: t1 = Gọi t2 là nhiệt độ ổn định của bình B sau khi đổ vào nó khối lượng nước lấy từ bình A (lần đổ về). Ta có: c(m-).(tb - t2) = c(t2 - t1) t2 = Vậy, sau một lần đổ đi đổ lại, hiệu nhiệt độ 2 bình là: Để nhận được hiệu nhiệt độ trong 2 bình (t4 - t3) sau lần đổ đi đổ lại thứ 2, trong công thức trên phải thay tb thành t2 và ta. thành t1 tức là: Như vậy: Cứ mỗi lần đổ đi đổ lại, hiệu nhiệt độ 2 bình sẽ giảm () lần. Sau n lần đổ đi đổ lại thì hiệu nhiệt độ hai bình là: Trong trường hợp của ta : tb – ta = 400C Với n = 6 thì Vậy, sau 6 lần đổ đi và đổ trở lại thì hiệu nhiệt độ 2 bình nhỏ hơn 20 . 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 0,5 Bài 3 (3,0 điểm): Néi dung Thang ®iÓm a. Có 3 lực tác dụng vào cục nước đá như hình vẽ: FA P T 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: (1) .. Khi đá tan hết, do khối lượng nước đá không đổi nên: với là thể tích nước tạo ra khi cục nước đá tan hết. Suy ra: .. Gọi V0 là thể tích nước ban đầu trong bình. Khi tan hết, mực nước đá trong bình hạ xuống một đoạn nên: (2) . Từ (1) và (2) suy ra: 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Bài 4: (4,0 điểm) R2 R3 R4 RX + - R1 I1 I2 IX I3 I4 I A B M N 0,25 a) 0,25 T×m . Ta cã: I = I1 + I3 = I2 + I4 0,25 mµ: 0,25 0,25 Do ®ã: 0,25 Ta nhËn thÊy tû sè kh«ng phô thuéc vµo RX. 0,5 b) Ta cã: * 0,5 (1) 0,25 * 0,25 (2) 0,25 Khö I1 khái hÖ ph¬ng tr×nh trªn ®Ó t×m IX, ch¼ng h¹n nh©n hai vÕ cña (2) víi 5 råi céng víi (1): 0,5 Khi ®ã ta viÕt ®îc biÓu thøc c«ng suÊt táa nhiÖt trªn RX lµ: 0,25 ¸p dông bÊt ®¼ng thøc C«si: 0,5 DÊu "=" x¶y ra, tøc lµ PX ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt , khi: 0,5 Bài 5(4,0 điểm): Néi dung Thang ®iÓm a(2,0 điểm): . Để khi quạt quay, không một điểm nào trên sàn sáng loang loáng thì bóng của đầu mút cánh quạt chỉ in trên tường và tối đa là đến chân tường C,D vì nhà hình hộp vuông, ta chỉ xét trường hợp cho một bóng, còn lại là tương tự. Gọi L là đường chéo của trần nhà thì L = 4= 5,7 m L T I B A S1 S3 D C O H R Khoảng cách từ bóng đèn đến góc chân tường đối diện: S1D = = =6,5 m T là điểm treo quạt, O là tâm quay của quạt A,B là các đầu mút khi cánh quạt quay. Xét S1IS3 ta có Khoảng cách từ quạt đến điểm treo: OT = IT – OI = 1,6 – 0,45 = 1,15 m Vậy quạt phải treo cách trần nhà tối đa là 1,15 m. 0,5 0,5 0,5 0,5 b(2,0 điểm): Dùng B’C’ lµ ¶nh cña BC qua gư¬ng. §Ó ngưêi quan s¸t nh×n thÊy c¶ bøc tưêng sau gư¬ng th× m¾t ph¶i ®ång thêi nh×n thÊy ¶nh B’ vµ C’. Muèn vËy m¾t M ph¶i ®ãn nhËn ®ưîc c¸c tia ph¶n x¹ tõ gư¬ng cña c¸c tia tíi xuÊt ph¸t tõ B vµ C. Gäi I, K lÇn lưît lµ giao ®iÓm cña B’M vµ C’M víi AD. Do ®ã chiÒu cao nhá nhÊt cña gư¬ng lµ ®o¹n IK. Ta cã (1) (2) Tõ (1) vµ (2) , ¸p dông tÝnh chÊt d·y tû sè b»ng nhau ta ®îc: VËy chiÒu cao nhá nhÊt cña gư¬ng: 0,5 0,5 0,5 0,5 Bài 6 (2,0 điểm): Néi dung Thang ®iÓm R0 + _ Rx V a) Cở sở lý thuyết: Xét mạch điện như hình vẽ: Gọi U là hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch U1 là số chỉ của vôn kế. Mạch gốm (R1//R0) nt Rx, theo tính chất đoạn mạch nối tiếp ta có: (1) H1 + _ Rx R0 V Xét mạch điện khi mắc vôn kế song song Rx Gọi U2 là số chỉ của vôn kế Mạch gồm R0 nt (Rv//Rx). Theo tính chất đoạn mạch nối tiếp ta có: (2) Chia 2 vế của (1) và (2) => H2 b) Cách tiến hành: Dùng vôn kế đo hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch là U Mắc sơ đồ mạch điện như H1, đọc số chỉ của vôn kế là U1 Mắc sơ đồ mạch điện như H2, đọc số chỉ của vôn kế là U2 Thay U1; U2; R0 vào (3) ta xác định được Rx Thay U1; U; R0; Rx vào (1) Giải phương trình ta tìm được Rv c) Biện luận sai số: Sai số do dụng cụ đo. Sai số do đọc kết quả và do tính toán, Sai số do điện trở của dây nối 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Đề chính thức KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN Năm học 2012 - 2013 Môn thi: Vật lí 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 27/11/2012 - Mã đề 40- Câu 1: (2,0 điểm) Một bạn học sinh làm thí nghiệm lấy một sợi chỉ dài cắt làm đôi, một nửa dùng để treo một khúc gỗ lên một giá đỡ, nữa còn lại buộc vào một cái móc ở mặt dưới khúc gỗ. Nếu cầm đầu sợi chỉ ở dưới kéo từ từ thì sợi chỉ ở trên sẽ đứt còn nếu cầm đầu sợi chỉ dưới giật thật nhanh thì sợi chỉ ở dưới sẽ đứt. Em hãy giải thích giúp bạn học sinh hiện tượng ở thí nghiệm trên. Câu 2: (4,0 điểm) Hai thành phố A và B cách nhau 120 km. Lúc 6 giờ sáng, một người đi xe đạp từ A đến B với vận tốc 18km/h, một người khác đi xe đạp từ B đến A với vận tốc 24km/h. Lúc 7h một người đi xe máy đi từ A về phía B với vận tốc 27km/h. Hỏi lúc xe máy cách đều hai xe đạp là mấy giờ và xe máy ở cách đều hai xe đạp bao nhiêu km? Câu 3: (4,0 điểm) Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 = 100g chứa m2 = 400g nước ở nhiệt độ t1 = 100C. Người ta thả vào nhiệt lượng kế một thỏi hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng m = 200g được nung nóng đến nhiệt độ t2 = 1200C. Nhiệt độ cân bằng của hệ thống t = 140C. Tính khối lượng nhôm, thiếc có trong hợp kim. Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, thiếc lần lượt là: c1 = 880J/kg.K, c2 = 4200J/kg.K, c3 = 230J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Câu 4: (4,0 điểm) Một gương phẳng phản xạ ánh sáng mặt trời lên trần nhà (có dạng vòm tròn, tâm tại gương) tạo ra một vệt sáng cách gương 6 m. Khi gương quay một góc 200 (quanh trục qua điểm tới và vuông góc với mặt phẳng tới) thì vệt sáng dịch chuyển trên vòm (trần nhà) một cung có độ dài bao nhiêu? Câu 5: (6,0 điểm) H×nh 1 A + r R1 R2 U B A C - K Cho mạch điện như hình 1. Nguồn điện có hiệu điện thế U = 8V. Các điện trở r = 2, R2 = 3, điện trở của đèn không đổi R1 = 3, AB là một biến trở. Ampe kế, dây nối và khóa K có điện trở không đáng kể. a) K mở, di chuyển con chạy C thì đèn luôn sáng. Khi điện trở phần BC của biến trở AB có giá trị 1 thì độ sáng của đèn yếu nhất. Tính điện trở toàn phần của biến trở. b) Biết rằng đèn chịu được hiệu điện thế cực đại gấp 1,2 lần hiệu điện thế định mức. Đóng K, di chuyển con chạy C thì đèn luôn sáng và có một vị trí độ sáng của đèn đạt tối đa. Xác định điện trở phần AC của biến trở, công suất định mức của đèn và số chỉ Ampe kế lúc đó. ----------------------- Hết ---------------------- Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Hướng dẫn chấm Đề chính thức KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN Năm học 2012 - 2013 Môn thi: Vật lí 9 Ngày thi: 27/11/2012 (Đáp án có 04 trang, gồm 05 câu). Câu ý Nội dung đáp án Điểm 1 2,0 Có hiện tượng trên là do sợi chỉ phía trên chịu một lực căng chính là trọng lượng của khúc gỗ nên khi cầm sợi chỉ ở dưới kéo từ từ thì sợi chỉ ở trên, ngoài lực căng đó lại chịu thêm một lực kéo nữa nó sẽ bị đứt. Còn nếu cầm đầu sợi chỉ dưới giật thật nhanh lực kéo này lớn và nhanh do có quán tính nên khúc gỗ chưa kịp thay đổi vận tốc (coi như đứng yên). Do đó, lực giật lớn làm sợi chỉ ở dưới sẽ đứt. 1,0 1,0 2 t; v1 t; v2 A E C D B (t – 1); v3 Gọi t là thời gian từ lúc hai xe đạp xuất phát đến khi xe máy cách đều hai xe đạp. C là điểm xe máy cách 2 xe đạp D là điểm mà xe thứ nhất cách đều xe máy. E là điểm mà xe thứ hai cách đều xe máy. Quãng đường mà người thứ nhất đến điểm cách đều xe máy là: SAD = v1t = 18t Quãng đường mà người thứ hai đến điểm cách đều xe máy là: SBE = v2t = 24t Quãng đường mà người đi xe máy tới điểm cách đều hai xe đạp là: SAC = v3.(t – 1) = 27(t – 1) Để CD = CE thì ó ó (1) Giải PT (1) ta được t = ; t = Vậy: Lúc 8 giờ phút thì xe máy cách đều hai xe đạp một khoảng là: km Lúc 8 giờ 54 phút thì xe máy cách đều hai xe đạp một khoảng là: km 4,0 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 0,5 0,25 0,25 3 4,0 Gọi m3, m4 theo thứ tự là khối lượng của nhôm, thiếc có trong hợp kim. Ta có: m3 + m4 = 0,2 (1) Nhiệt lượng thỏi hợp kim toả ra khi nhiệt độ hạ từ 1200 xuống 140 là: Q = (m3c1 + m4c3)(t2 – t) = 1060(88m3 + 23m4) Nhiệt lượng của nhiệt lượng kế và nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ 100 lên 140 là: Q’ = (m1c1 + m2c2)(t – t1) = 7072 (J) Nhiệt lượng của nhiệt lượng kế và nước thu vào bằng nhiệt lượng thỏi hợp kim toả ra: Q = Q’ Hay 1060(88m3 + 23m4) = 7072 ó 88m3 + 23m4 = (2) Từ (1) và (2) ta tính được: m3 0,0319 (kg), m3 0,1681 (kg) Vậy khối lượng của nhôm, thiếc trong hợp kim lần lượt là: 31,9g; 168,1g. 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 4 N1 N2 R1 S i R2 I Khi quay gương một góc thì đường pháp tuyến cũng quay một góc Ta có: SIN2 = i + SIR2 = 2 ( i + ) (2) Từ (1) và (2) suy ra: R1IR2 = SIR2 – SIR1 = 2(i + ) – 2i = 2 Như vậy khi quay gương một góc = 200 thì tia phản xạ quay đi một góc 2 = 400 ứng với đường tròn: đường tròn Chu vi đường tròn là: C = 2.r = 2.3,14.6 37,68(m) Vệt sáng đã dịch chuyển một cung dài. l = 4,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 5 a. r U Khi K mở: Ta vẽ lại mạch điện như hình bên. § x xxx Gọi điện trở phần BC lµ x, ®iÖn trë toµn phÇn AB lµ R. - Điện trở toàn mạch là: D C R2 - Cêng ®é dßng ®iÖn trong m¹ch chÝnh lµ: 4,0 0,5 0,5 0,5 - HĐT giữa hai điểm C và D: (1) 0,75 - Cường độ dòng điện qua đèn là: (2) 0,5 - Khi đèn tối nhất tức đạt min, và khi đó mẫu số ë biÓu thøc (2) đạt cực đại. - Xét y = , y = - (x - )2 + 21 + 6R + 0,75 - Ta thÊy ymax khi ; Suy ra 3 (). 0,5 b. r u Khi K đóng: Ta chập các điểm A và B lại với nhau như hình vẽ. § - Đặt điện trở tương đương cụm AC là X, điện trở R2 x A B phần AC của biến trở x. Ta có: D C 3-x 2,0 0,25 - Cường độ dòng điện trong mạch chính : - Hiệu điện thế giữa hai đầu đèn: UĐ = U – Ir = 8 – 2I Ta thấy đèn sáng nhất khi I trong mạnh chính cực tiểu. Từ (1) Imin ó Xmax. 0,25 0,25 - Mặt khác: (*) (BĐT Cô - si) Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi: x = 3 – x x = 1,5(W) 0,25 - Khi đó: Imin = (A) UĐmax= U – Iminr = 8 – 2,1.2 3,8(V) Uđm = 3,2 (V) - Công suất định mức của đèn là: Pđm = 3,4 (W) 0,25 0,25 - Cường độ dòng điện chạy qua R2 là: I2 1 (A) - Cường độ dòng điện chạy qua nhánh AC là: IAC 0,53(A) 0,25 - Số chỉ Ampe kế là: IA = I – IAC 2,1 – 0,53 = 1,57 (A) 0,25 Chú ý: Thí sinh có thể làm bài bằng cách khác, nếu đúng vẫn được điểm tối đa. Nếu thí sinh tiếp tục sử dụng kết quả sai để làm bài ở các phần tiếp theo thì không tính điểm ở các phần tiếp theo đó. PHÒNG GD&ĐT ------------ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC: 2015- 2016 Môn: Vật Lý 9 Thời gian làm bài: 120 phút ( không tính thời g
File đính kèm:
- 5_de_thi_hoc_sinh_gioi_mon_vat_ly_9.doc