2 De thi HSG ly 9 + DA

Bỏ qua điện trở của ampe kế và của các dây nối.. Mắt người đó cách đỉnh đầu 15 cm : a Mép dưới của gương cách mặt đất ít nhất là bao nhiêu mét để người đó nhìn thấy ảnh chân mình trong g

UBND HUYỆN N S

PHÒNG GD&ĐT KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆNNĂM HỌC 2009-2010

Môn: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian

giao đề)

ĐỀ CHÍNH THỨC - VÒNG I

Bài 1:(2,5 điểm)

Hai bản kim loại đồng chất, tiết diện đều và bằng nhau, cùng chiều dài  = 20cm nhưng có

trọng lượng riêng khác nhau : d1 = 1,25d2 Hai bản được hàn dính với nhau ở một đầu và được

treo bằng sợi dây mảnh tại vị trí hàn ///////////

( hình vẽ )

Để thanh nằm ngang(cân bằng), người ta thực hiện 2 cách sau :  

a) Cắt một phần của bản thứ nhất và đem đặt lên chính giữa của phần còn lại Tính chiều dài phần bị cắt ? b) Cắt bỏ một phần của bản thứ nhất Tính phần bị cắt đi ? Bài 2 : (2, điểm) 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 3 : (3,0 điểm) 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:(2,5 điểm) Một người cao 1,65m đứng trên mặt đất đối diện với một gương phẳng hình chữ nhật được treo thẳng đứng Mắt người đó cách đỉnh đầu 15 cm : a) Mép dưới của gương cách mặt đất ít nhất là bao nhiêu mét để người đó nhìn thấy ảnh chân mình trong gương ? b) Mép trên của gương cách mặt đất nhiều nhất là bao nhiêu mét để người đó thấy ảnh của đỉnh đầu mình trong gương ? c) Tìm chiều cao tối thiểu của gương để người này nhìn thấy toàn thể ảnh của mình trong gương ? d) Khi gương cố định, người này di chuyển ra xa hoặc lại gần gương thì các kết quả trên thế nào ?

-(-Hết-) -Họ và tên:……….SBD:…….Phòng thi:……….

A

N

+ U _

D

UBND HUYỆN NÔNG

SƠN

PHÒNG GD&ĐT

KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP

HUYỆN

NĂM HỌC 2009-2010

Môn: Vật lí

HƯỚNG DẪN CHẤM - VÒNG I

1

2,

5

a) Gọi x ( cm ) là chiều dài phần bị cắt, do nó được đặt lên chính giữa phần còn lại

và thanh cân bằng nên ta có : P1

2

x





= P2

2



Gọi S là tiết diện của

mỗi bản kim loại, ta có - x 

d1.S  2x = d2.S .2

 d1( - x ) = d2 

 x = 4cm P1 P2

b) Gọi y (cm) ( ĐK : y < 20 ) là phần phải cắt bỏ đi, trọng lượng phần còn lại là :

P’1 = P1



  y

Do thanh cân bằng nên ta có :

d1.S.(  - y )

2

y





= d2.S 

2



 (  - y )2 = 2

1

2 

d

d

hay y2 - 2.y + ( 1 -

1

2

d

d

). 2

Thay số được phương trình bậc 2 theo y: y 2 - 40y + 80 = 0.Giải PT được y =

2,11cm ( loại 37,6 )

0,25

0,25 0,25 0.25 0,25

0,25

0,25 0,25 0,5

2

2,

0

- 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 don1 ca nước ở thùng A khi đổ vào thùng C đã hấp thụ là :

Q1 = n1.m.c(50 – 20) = 30cmn1

- Nhiệt lượng don2 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

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

3

3,

0

a, Điện trở của dây MN : RMN = ρl

S = 4.10 1,577

10



 = 6 ()

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 :

U = R I = 3I ; R1 1 1 1 U = R I = 6(I - )R2 2 2 1 1

3 ;

- Từ UMN = UMD+ U = U + U = 7 (V) , DN R1 R2

0,25

0,25 0,5 0,25

A

N

+ U _

D

ta có phương trình : 3I + 6(I - 1 1 1 ) = 7

3  I1 = 1 (A)

- Do R1 và x mắc song song nên : 1 1

x

I R 3

I = =

x x

- Từ UMN = UMC + UCN = 7  3 3 1

x + (6 - x)( + ) = 7

 x2 + 15x – 54 = 0 (*)

- Giải pt (*) và lấy nghiệm dương x = 3 ()

Vậy con chạy C ở chính giữa dây MN

0,25 0,25 0,25

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

3

2,

5

a) Để mắt thấy được ảnh của chân thì mép

dưới của gương cách mặt đất nhiều nhất là

đoạn IK

Xét B’BO có IK là đường trung bình

nên :

IK =

m OA

BA BO

75 , 0 2

15 , 0 65 , 1 2









b) Để mắt thấy được ảnh của đỉnh đầu thì

mép trên của gương cách mặt đất ít nhất là

đoạn JK

Xét O’OA có JH là đường trung bình

nên :

JH = OA 7 , 5cm 0 , 075m

2

15 , 0

Mặt khác : JK = JH + HK = JH + OB

 JK = 0,075 + (1,65 – 0,15) = 1,575m

c) Chiều cao tối thiểu của gương để thấy được toàn bộ ảnh là đoạn IJ

Ta có : IJ = JK – IK = 1,575 – 0,75 = 0,825m

d) Các kết quả trên không phụ thuộc vào khoảng cách từ người đến

gương do trong các kết quả không phụ thuộc vào khoảng cách đó Nói

cách khác, dù người soi gương ở bất cứ vị trí nào thì các tam giác ta xét ở

phần a, b thì IK, JH đều là đường trung bình nên chỉ phụ thuộc vào chiều

cao của người đó

0,5(H )

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25 0,25

0,5

-Nếu HS làm theo cách khác nhưng đúng bản chất và kết quả vẫn ghi đủ số điểm của câu -Kết quả sai nhưng lập đúng biểu thức của ý đó thì ghi ½ số điểm của ý đó.

-Kết quả không ghi đơn vị hoặc sai đơn vị thì trừ 0,25 điểm của cả bài toán đó.

UBND HUYỆN N S

PHÒNG GD&ĐT KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆNNĂM HỌC 2009-2010

Môn: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian

giao đề)

ĐỀ CHÍNH THỨC - VÒNG II Bài 1 (2,0đ)

Một quả cầu bằng hợp kim có trọng lượng P = 2,7N có khối lượng riêng

D2 = 1g/cm3.

a)Tính thể tích phần rỗng của quả cầu để thể tích phần chìm của nó trong nước là một nửa b)Tính công để dìm quả cầu hoàn toàn trong nước.

(Cho số  = 3,14)

B

à i 2 :(2,5đ) Người ta đổ M=40g chất lỏng vào cốc kim t(0C)

loại, bắt đầu đun nóng bằng đèn cồn, liên tục đo nhiệt độ D

độ của cốc vào thời gian đun(hình bên) Xác định B C

Biết mỗi giây đèn cồn đốt hết m=11mg cồn, năng

lượng hao phí ra môi trường

Bài 3: (2 đ) 0 60 120 180 240 T(s)

theo nhiệt độ, nhiệt năng tỏa ra môi trường tỉ lệ với điện năng cung cấp cho bếp Hỏi sau bao lâu nước trong ấm sẽ sôi nếu dùng cả hai điện trở trong hai trường hợp sau:

a/ Hai điện trở mắc nối tiếp.

b/ Hai điện trở mắc song song.

B

à i 4 : (3,5 đ)Cho mạch điện như hình vẽ Điện trở của dây nối và

K2

của ampe kế không đáng kể Hiệu điện thế giữa hai đầu

R3

R1 N

-A

b)Cho I0=1A, I1=5A, I2=3A, R3=7, hãy tính I, R1, R2, và U.

-

Hết -Họ và tên:……….SBD………… Phòng

thi………

UBND HUYỆN NÔNG

SƠN

PHÒNG GD&ĐT

KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP

HUYỆN

NĂM HỌC 2009-2010

Môn: Vật lí

HƯỚNG DẪN CHẤM - VÒNG II

1

(2,0

đ)

Gọi Vd là thể tích phần đặc, Vr là thể tích phần rỗng, Vc là

thể tích phần chìm, V là thể tích cả quả cầu

a) -Thể tích phần đặc: Vd =P/10.D1 =…=30cm3

-Trọng lượng của quả cầu bằng lực đẩy Acsimet:

P= FA= 10.D2.Vc=> Vc =P/10.D2 =…= 270cm3

- V= 2Vc = …= 540cm3

- Vr =V-Vd =… = 510cm3

b) -Lực đẩy Acsimet tác dụng lên cả quả cầu:

FA’ =10.D2.V =…= 5,4N

-Lực dìm hoàn toàn quả cầu: F=FA’-P=…= 2,7N

-Tính được bán kính quả cầu: R= 5,1cm

-Công dìm quả cầu hoàn toàn trong nước: A= F2.R =…

0,07J

0,2 5

0,2 5 0,2 5 0,2 5

0,2 5 0,2 5 0,2 5 0,2 5

2

(2,5

đ)

-Khi chất lỏng bay hơi hết(đoạn CD trên đồ thị) Nhiệt

lượng đèn cồn cung cấp chỉ làm nóng cốc Gọi: mT là khối

lượng cồn sử dụng trong thời gian T giây.Ta có phương

trình sau:

mT.q =qx(TD-TC)

<=> 0,011g/s.(220-180)s.27kJ/g = qx.(140-80)

=>qx = 0,198kJ/K = 198J/K

-Trong 60s đầu, đèn cồn cung cấp nhiệt lượng làm cho

cốc và chất lỏng tăng nhiệt độ từ 200C đến 800C (đoạn

AB trên đồ thị): ta có phương trình:

0,011g/s.(60-0)s.27kJ/g = (qx + M.cx).(tB-tA)

0,2 5 0,2 5 0,2 5

<=> 17,82kJ = (198J/K + 0,04kg.cx).(80-20)

<=> 198J/K + 0,04kg.cx =297 J/K

=>cx =2475J/kg.K -Trong 120s tiếp theo, nhiệt lượng đèn cồn cung cấp

chỉ dùng để chất lỏng hoá hơi ở 800C (đoạn BC trên đồ

thị): ta có phương trình:

0,011g/s.(180-60)s.27kJ/g = 0,04kg.Lx

=> Lx = 891kJ/kg

0,5 0,2 5 0,2 5 0,2 5

0,2 5 0,2 5

3

2,0đ

-Gọi Q là nhiệt lượng cần làm cho nước sôi, k là hệ số tỉ lệ

-Khi chỉ dùng R1: Q=k

1

2

R

U

.t1 (1)

-Khi chỉ dùng R2: Q=k

2

2

R

U

.t2 (2)

a)-Khi dùng R1 mắc nối tiếp R2: Q=k

2 1

2

R R

U

 t3 (3) -Từ (1), (2) và (3) => t3=t1 + t2 =30+20=50 phút

b)-Khi dùng R1 mắc song song với R2 : Q = k.U2(

2 1

1 1

R

R  ).t4 (4)

-Từ (1), (2) và (4) =>

2 1 4

1 1 1

t t

t   => t4 = . 12

2 1

2 1



t t

t t

phút

0,2 5

0,2 5

0,2 5 0,5

0,2 5 0,5

4

3,5đ

)

a)–Khi K1 và K2 đều mở thì mạch gồm (R1 nt R2 nt R3)

Ta có: I0 =

3 2

1 R R R

U



 (1) -Khi K1 đóng, K2 mở mạch chỉ có R1 : I1=

1

R

U

(2)

-Khi K2 đóng, K1 mở thì mạch chỉ có R1: I2=

2

R

U

(3) -Khi cả hai khoá đều đóng thì mạch gồm (R1//R2//R3)

I=

3 2

U R

U R

U



 (4) -Từ (1)=> I U R R U U R I I R U3

2 1

3 2 1 0

1 1 1











=>

2 1 0

1 0 2 0 2 1 2 1 0

3

.

.

1 1 1

I I I

I I I I I I I I I U







-Từ (4) => I=I1+I2+

3

R

U

thay (5) vào ta được:

0,2 5

0,2 5

0,2 5

0,2 5 0,2

2 0 1 0 2 1

2 1 0

.

.

.

I I I I I I

I I I



b)Tính I, R1, R2 và U:

-Thay các giá trị bằng số vào (6) ta được:

I=5+3+5.3 11.5.5.3 1.3



-Từ (2) và (3) ta có:

1

2 2

1

R

R I

I

 => R2= 1 1

2

1

3

5 R R I

I

 (7) -Lấy (4) chia (2) ta được:

( 3

7 / 71 ).

1 1 1

3 2 1 2









R R R I

I

2 2

1

).

7

1 1 1

R R

R   (8) -Thay (7) vào (8) ta được:

1 1

1 1

1 1

5 35

5 21 35 7

71 3

5 ).

7

1 5

3 1 ( 21

71

R R

R R

R R















<=>71=56+5R1 => R1=3

=>R2=5

=>U=I1.R1 =5.3=15V

5

0,2 5

0,2 5

0,2 5

0,2 5

0,2 5

0,2 5

0,2 5 0,5

-Nếu HS làm theo cách khác nhưng đúng bản chất và kết quả vẫn ghi đủ số điểm của câu -Kết quả sai nhưng lập đúng biểu thức của ý đó thì ghi ½ số điểm của ý đó.

-Kết quả không ghi đơn vị hoặc sai đơn vị thì trừ 0,25 điểm của cả bài toán đó.