Sở giáo dục và đào tạohải dơng ---kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 9 Năm học.... Đề gồm 01 trang Bài 1 2,0 điểm Có hai ôtô cùng xuất phát tại hai địa điểm A và B chuyển động ngợc chi
Trang 1Sở giáo dục và đào tạo
hải dơng
-kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 9
Năm học
Môn thi: vật lý
Thời gian làm bài: 150 phút
Ngày thi: Ngày tháng năm
( Đề gồm 01 trang )
Bài 1 (2,0 điểm)
Có hai ôtô cùng xuất phát tại hai địa điểm A và B chuyển động ngợc chiều nhau sau một khoảng thời gian thì gặp nhau tại địa điểm C Các xe chuyển động nh sau: Xe A, trên nửa quãng đờng đầu chuyển động đều với vận tốc 40km/h; nửa quãng
đờng sau chuyển động đều với vận tốc 60km/h Xe B, nửa khoảng thời gian đầu chuyển động đều với vận tốc 35km/h; nửa khoảng thời gian còn lại chuyển động đều với vận tốc 55km/h nên xe A đã đi đợc quãng đờng dài hơn xe B là 12km Hỏi sau thời gian bao lâu thì hai xe gặp nhau?
Bài 2 ( 1,5 điểm)
Ngời ta nung nóng khối hợp kim nhôm-thiếc đến 1100C rồi thả vào một ca nhôm nặng 500g chứa 2lít nớc ở nhiệt độ 200C Khi có sự cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nớc là 250C Biết: khối lợng của hợp kim là 800g; Nhiệt dung riêng của nhôm, thiếc, nớc lần lợt là 900J/kgK, 230J/kgK, 4200J/kgK Bỏ qua sự mất nhiệt cho môi tr-ờng Tính khối lợng của nhôm và thiếc trong hợp kim?
Bài 3 (2,5 điểm)
Cho mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ,
vôn kế có điện trở vô cùng lớn Bóng
đèn có ghi ( 6V-3W)
Các điện trở R1= 10Ω, R2= R3= 15Ω,
RMN= 27Ω, UAB= 24V
a> Khi MC = 1
2CN Tính công suất của đèn, Số chỉ vôn kế, chốt dơng của
vôn kế ở điểm nào?
b> Xác định vị trí của con chạy C để đèn sáng bình thờng?
Bài 4 (2,0 điểm)
Cho mạch điện nh hình vẽ Các ampe
kế A1, A2,A3 giống nhau; ampe kế A4
có điện trở không đáng kể Ampe kế
A1 chỉ 3A, A4 chỉ 2A R0 = 4Ω
a> Tính số chỉ các ampe kế A2,A3
b> Tính UAB, 0
A
R
R = ?
Bài 5 ( 2,0điểm)
Đặt một vật sáng AB vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, điểm A nằm trên trục chính ta đợc ảnh A1B1 cao bằng nửa vật Dịch chuyển vật dọc theo trục chính lại gần thấu kính một đoạn 20cm ta đợc ảnh dịch chuyển ra xa thấu kính 10cm Tính tiêu cự của thấu kính?
Hết
Họ và tên thí sinh Số báo danh Chữ kí của giám thị 1 Chữ kí của giám thị 2
R3
R2 R1
R0
Trang 2đáp án và biểu điểm
đề thi học sinh giỏi môn vật lý lớp 9
Năm học
Bài 1 Xét chuyển động của xe A: quãng đờng xe A đi đợc là S
Thời gian đi trong nửa quãng đờng đầu:
1
2
S v
thời gian đi trong nửa quãng đờng còn lại:
2
2
S v
tổng thời gian t =
1
2
S
v + 2
2
S
v = 1 2
1 2
2
S v v
v v
+
vận tốc trung bình vA= 1 2
1 2
2 v v S
t =v v
+ =48 km/h Xét chuyển động của xe B: đi hết thời gian t'
quãng đờng đi đợc trong nửa thời gian đầu: ' 3
2
t v
quãng đờng đi đợc trong nửa thời gian sau: ' 4
2
t v
quãng đờng xe B đi: ' 3 ' 4 '( 3 4 )
'
t v t v t v v
vận tốc trung bình ' 3 4
B
v v S
v t
+
giả sử sau khoảng thời gian t hai xe gạp nhau:
48t - 45t = 12⇒3t = 12⇒ t = 4h
0,25
0,25 0,25
0,25
0,25 0,25
0,5 Bài 2 Khối lợng của nhôm và thiếc lần lợt trong hợp kim là m1 và m2
m1 + m2 = 0,8kg (1)
Nhiệt lợng toả ra: Qtoả = (m1C1 + m2C2).85
Nhiệt lợng thu vào:Qthu = 0,5.900.5 + 2.4200.5 = 44250J
Phơng trình cân bằng nhiệt: Qthu= Qtoả
(900m1+ 230m2).85 = 44250 (2)
giải (1) và (2) ta đợc m1= 0,3 kg, m2= 0,5kg
0,25 0,25 0,25
0,25 0,5 Bài 3 a MC = 1/2CN nên R4 = 9 Ω,
R5= 18Ω
Điện trở của đèn
RĐ=
2 36
12 3
d d
U
P = = Ω R5Đ= 5
5
7, 2
18 12
D D
R R
R345Đ= R3 + R4+ R5Đ= 15 + 9 + 7,2 = 31,2Ω
R12= R1 + R2 = 25Ω
Do R12// R345Đ nên: U345Đ= U12= UAB = 24V
Cờng độ dòng điện:
I1 = I2 = 12
12
24 0,96 25
U
A
R = = I3= I4 = I5Đ = 345
345
24
0, 77
31, 2
D D
U
A
0,25
0,25
R3
R2
R1
RĐ
R5
R4
Trang 3Hiệu điện thế:
U1= I1.R1 = 0,96 10 = 9,6V
U3 = I3.R3 = 0,77 15 =11,55V
Ta có RĐ// R5 nên hiệu điện thế của đènUĐ= U5 =0,77 7,2 = 5,544V
Công suất của đèn khi đó: P = 2 (5,544)2 2,56
12
D D
U
W
đèn sáng yếu hơn bình thờng
Số chỉ của vôn kế: UPQ= UPA + UAQ = - U1+ U3 = 1,95V
Do UPQ>0 Nên chốt dơng của vôn kế tại P, chốt âm tại Q
b Xét đoạn mạch rẽ:
Để đèn sáng bình thờng UĐ= 6V, PĐ= 3W ⇒IĐ = 0,5A
Ta có (RĐ//R5) nt R4nt R3 nên I5Đ= I4= I3
U5= UĐ = 6V ⇒ U34= UAB- U5Đ = 18V
Cờng độ dòng điện:
Giả sử R5= x thì R4= 27 - x ( điều kiện 0 < x ≤ 27
Ta có R34 = R3+ R4 = 42 - x
R5Đ = 5
5
12
D D
R R = x
I3 = I4 = I34 = 34
34
18 42
U
R = x
− I5Đ=
5
D D
Ta đợc phơng trình 18 12
x
+
=
Giải phơng trình (*) ta đợc x = 19,65 là thoả mãn
Vậy phải điều chỉnh con chạy C sao cho:
RCN= 19,65Ω, RCM = 7,35Ω thì đèn sáng bình thờng
0,25 0,25
0,25 0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 4 Điện trở các ampe kế A1, A2, A3 lần lợt là R1=R2 =R3
* Trờng hợp dòng điện đi từ M đến N:
I1= I4 + I2 => Số chỉ A2: I2= 1A
Do A4 có điện trở không đáng kể nên U3= U1, mà R1=R3
Số chỉ A3: I3 = I1 =3A
Tại nút N: I0 = I4+ I3 = 5A
U0= I0.R0 = 5.4 = 20V
mà R2// R0 nên U2= U0 = 20V
Điện trở các ampe kế R1=R2=R3 = 2
2
20
U
I = Ω Hiệu điện thế của A1 và A3:
U1= U3= 3.20 = 60V
Hiệu điện thế của mạch:
UAB = U1+ U2= 60 + 20 = 80V
Tỉ số 0 4 1
60 15
A
R
R = =
0,25 0,25
0,25 0,25
Trang 4* Trờng hợp dòng điện đi từ N đến M:
Tại nút M: I2= I1+ I4= 5A
Số chỉ A2 là 5A
Số chỉ A3 bằng số chỉ A1 là 3A,
Tại nút N: I0= I3- I4 = 1A
U0 = I0.R0= 4V
U2 = U0 = 4V
Điện trở các ampe kế: R1= R2= R3 = 2
2
4 0,8 5
U
I = = Ω U1 = U3 = 3.0,8 = 2,4V
Hiệu điện thế của mạch: UAB= U1+ U2 = 6,4V
Tỉ số 0 4 5
A
R
R = =
0,25 0,25
0,25 0,25
Bài 5 Trờng hợp tạo ảnh A1B1
Gọi d1,d'1, lần lợt là khoảng
cách từ vật và ảnh đến thấu kính
f là tiêu cự của thấu kính
1 1
'
1
ABO A B O
A B OA d
AB OA d
:
mà AB = 2A1B1 ⇒ ' 1
1
2
d
d =
'
1 1
'
'
A B A F d f OIF A B F
−
:
⇒ 1' 1'
'
d d f
−
1
f =d (1)
Dịch chuyển vật lại gần thấu kính một đoạn 20cm đợc ảnh A2B2
d2= d1 + 20
Trờng hợp tạo ảnh A2B2 Gọi d2,d'2, lần lợt là khoảngcách từ vật và
ảnh đến thấu kính
2 2
'
2
ABO A B O
A B OA d
AB OA d
:
'
2 2
'
'
A B A F d f OIF A B F
−
:
' '
2 2
'
d d f
−
Mà d2 = d1 - 20, d'2 = d'1 +10
1
d
−
Từ (1) và (2): 1
2
1 1
3
400
d
d d
−
=
− ⇒d1 = 60cm
⇒f = d1:3 = 20cm
Vậy tiêu cự của thấu kính là 20cm
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25 0,25 0,25
0,25
A1
B1