De va DA HSG T.Bac Ninh Ly 9 2010

Bài 2:3 điểm Ngời ta đổ m1 gam nớc nóng vào m2 gam nớc lạnh thì thấy khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nớc lạnh tăng 50C.. Nếu đổ thêm m1 gam nớc nóng nữa vào hỗn hợp mà ta vừa thu đợc,

UBND TỈNH BẮC NINH

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH

NĂM HỌC 2009 – 2010 MễN THI: VẬT Lí – LỚP 9 - THCS

Thời gian làm bài : 150 phỳt (Khụng kể thời gian giao đề)

Ngày thi : 14 / 04/ 2009

-*** -Bài 1:(3 điểm)

Hai xe mỏy đồng thời xuất phỏt, chuyển động đều đi lại gặp nhau, một đi từ thành phố

A đến thành phố B và một đi từ thành phố B đến thành phố A Sau khi gặp nhau tại C cỏch A 30km, hai xe tiếp tục hành trỡnh của mỡnh với vận tốc cũ Khi đó tới nơi quy định, cả hai xe đều quay ngay trở về và gặp nhau lần thứ hai tại D cỏch B 36 km Coi quóng đường AB là thẳng Tỡm khoảng cỏch AB và tỉ số vận tốc của hai xe

Bài 2:(3 điểm)

Ngời ta đổ m1 gam nớc nóng vào m2 gam nớc lạnh thì thấy khi cân bằng nhiệt, nhiệt

độ của nớc lạnh tăng 50C Biết độ chênh lệch nhiệt độ ban đầu của nớc nóng và nớc lạnh là

800C

1 Tìm tỷ số m1/ m2

2 Nếu đổ thêm m1 gam nớc nóng nữa vào hỗn hợp mà ta vừa thu đợc, khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ hỗn hợp đó tăng thêm bao nhiêu độ?

Bỏ qua mọi sự mất mát về nhiệt

Bài 3:(4 điểm)

Cho mạch điện nh hình vẽ 1 Nguồn điện có hiệu điện

thế không đổi U = 12V Hai bóng đèn giống nhau, trên mỗi đèn

có ghi: 6V- 3W Thanh dẫn AB dài, đồng chất, tiết diện đều Vị

trí nối các bóng đèn với thanh là M và N có thể di chuyển đợc

dọc theo thanh sao cho AM luôn bằng BN Khi thay đổi vị trí

của M và N trên thanh thì thấy xảy ra hai trờng hợp các đèn đều

sáng bình thờng và công suất tiêu thụ trên mạch ngoài trong hai

trờng hợp bằng nhau Tìm điện trở toàn phần của thanh AB

Bài 4:(4 điểm)

Một mỏy sấy bỏt đĩa cú điện trở R = 20  mắc nối tiếp với điện trở R0 = 10  rồi mắc vào nguồn điện cú hiệu điện thế khụng đổi Sau một thời gian, nhiệt độ của mỏy sấy giữ nguyờn ở 52oC Nếu mắc thờm một mỏy sấy giống như trước song song với mỏy đú thỡ nhiệt độ lớn nhất của mỏy sấy là bao nhiờu? Nhiệt độ phũng luụn là 20oC, coi cụng suất tỏa nhiệt ra mụi trường tỉ lệ với độ chờnh lệch nhiệt độ giữa mỏy sấy và mụi trường

Bài 5:(4 điểm)

Hệ quang học gồm một gơng phẳng và một thấu kính

hội tụ mỏng có tiêu cự f Gơng phẳng đặt tại tiêu diện của

thấu kính (hình vẽ 2) Nguồn sáng điểm S đặt trên trục chính

của thấu kính, cách đều thấu kính và gơng Bằng cách vẽ

đ-ờng đi của các tia sáng hãy xác định vị trí của tất cả các ảnh

của S qua hệ Tỡm khoảng cỏch giữa cỏc ảnh đú

(C (Chỳ ý : học sinh khụng dựng cụng thức thấu kớnh)

Bài 6:(2 điểm)

Hãy xác định trọng lợng riêng của 1 chất lỏng với dụng cụ: một lực kế, một chậu nớc

và một vật nặng Nêu các bớc tiến hành và giải thích

-Hết -Họ tên thí sinh Chữ ký của Giám thị số 1

Số báo danh Chữ ký của Giám thị số 2

Sở giáo duc- Đào tạo

Bắc ninh Kỳ thi học sinh giỏi THcs cấp tỉnh Năm học 2009- 2010

Môn: Vật lý Lớp 9

Đáp án - Biểu điểm chấm

Gọi v1 là vận tốc của xe xuất phỏt từ A, v2 là vận tốc của xe xuất phỏt từ B, t1 là

O * S F

Hình vẽ 2

ĐỀ CHÍNH THỨC

B M

Đ 1

Đ 2

Hỡnh vẽ 1

+ U

khoảng thời gian từ lỳc xuất phỏt đến lỳc gặp nhau lần 1, t2 là khoảng thời gian từ

lỳc gặp nhau lần 1đến lỳc gặp nhau lần 2, x = AB

Gặp nhau lần 1: v t 1 1 30, v t2 1 x 30

suy ra 1

2

30 (1) 30

v

v x Gặp nhau lần 2: v t1 2 (x 30) 36  x 6

v t2 2 30 ( x 36) x 6

suy ra 1

2

6 (2) 6







Từ (1) và (2) suy ra x = 54km

Thay x = 54 km vào (1) ta được 1 2

1, 25 hay 0,8

0,5 0,5

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

2a

2b

Nớc nóng có nhiệt độ t1

Nớc lạnh có nhiệt độ t2

Sau khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ hỗn hợp là t

Ta có PTCBN m1C(t1-t) = m2C( t-t2) =>

t t

t t m

m

1

2 2

1







Theo bài ra t - t2 = 5

t1 – t2 = 80 => t1 = 75 + t

Thay vào

75

5 t t

t t m

m

1

2 2

1









0,5 0,5 0,5

+ Khi đổ thêm vào m1 nớc nóng vào hỗn hợp khi cân bằng nhiêt; nhiệt độ hỗn hợp

t’ ta có pt cân bằng nhiệt

m1(t1- t’) = (m1 + m2)(t’- t) mà t1 = 75 + t

Thay vào m1(75 +t - t’) = (m1 + m2)(t’- t)

Rút gọn ta có

2 1

1

m m 2

m 75 t

't





75

m 5 m 75

5 m

1 2

1







Thay số vào tính đợc : t’- t ~ 4,412

Vậy khi cân bằng nhiệt hỗn hợp đó tăng 4,4120C

0,5

0,5 0,5

3

Gọi R là điện trở của thanh AB Khi thay đổi vị trí M và N trên thanh AB thì có hai

trờng hợp các đèn sáng bình thờng

 Trờng hợp 1: M và N trùng nhau tại trung

điểm của thanh

Khi đó, RAM = RNB =

2

Công suất tiêu thụ trên toàn mạch trong trờng hợp này là:

P1 = 2Pđ + PR = 2Pđ + 4Uđ/ R (1)

ở đây Pđ, Uđ là công suất và hiệu điện thế định mức của đèn ( Pđ = 3W; Uđ = 6V)

0,75

 Trờng hợp 2: M và N ở hai vị trí sao cho AM = NB >

2

AB

Lúc này ta có mạch cầu cân bằng

d

x R

x R   = RAM = RNB ;

Rđ là điện trở của đèn

0,5

0,5

- Công suất tiêu thụ trên toàn mạch trong trờng hợp này là:

P = 2P + PAN + PNB = 2P + 2U /R

0,5

B M

Đ 1

Đ 2

B N

Đ1

A

M

Đ2

= 2Pđ + 2Uđ/RNB = 4Pđ (2)

Mặt khác, theo đề bài ta có: P2 = P1 (3)

Từ (1), (2), (3) ta tìm đợc:

R= 24 

Vậy điện trở của thanh AB là 24 

1

4

Mỏy sấy mắc vào mạch điện như hỡnh vẽ ta biết rằng cụng suất tỏa nhiệt ra mụi

trường tỉ lệ với độ chờnh nhiệt độ giữa mỏy và phũng Khi nhiệt độ mỏy sấy ổn định thỡ cụng suất P bằng cụng suất hao phớ

Lỳc đầu cụng suất của mỏy sấy là: I 2 R k ( t1 t0)

1  

với

0 1

R R

U I





Từ đú k(t t )(1)

) R R

(

R U

0 1 2 0

2







Khi mắc tủ sấy song song thỡ:cường độ dũng điện mạch chớnh là:

0

'

/ 2

U I



 Hiệu điện thế hai đầu mỏy sấy là: U m I R' / 2

Cường độ dũng điện đi qua mỗi mỏy sấy là: 2

0

2( / 2 )

m

I

 Cụng suất của mỗi mỏy sấy là: 2 ' ( 0)

2R k t t

Suy ra k(t t )(2)

) R 2 / R ( 4

R U

0 x 2 0

2







) R 2 / R ( 4

) R R ( ) t t ( t

2 0

2 0 0

1 0









1

0,75 0,25

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

5

0,5

* Trường hợp 1: Xột ỏnh sỏng đến thấu kớnh trước

- Tia khỳc xạ của tia tới SI song song với trục phụ pcắt trục phụ tại tiờu điểm phụ F’p Đường kộo dài F’pI cắt trục chớnh tại S1 Suy ra S1 là ảnh ảo của thấu kớnh 0, 5

Ta thấy: SOI OF (1)

F

' '

F

OI F

O

p



OI

S1

F F

F

1 '

1 '

' '

' 1

S

OS F

OI F

S

p



(*) F OS

S OF

S

' 1

1

O O







Theo bài ra: OF’= f; OS = f/2, thay vào (*) trờn ta tỡm được OS1 = f

Vậy S1 trựng với tiờu điểm F’ và gương

0,5

0,5

* Trường hợp 2: Xột ỏnh sỏng đến gương trước

- Lấy S2 đối xứng với S qua gương suy ra S2 ảnh ảo của S qua gương, nối S2K sao

Ro R

S

*

S

2

S

1

*

F’

S

3

F

p ’



I

G K

Đ2

Đ1

B A

M x

N x

cho S2K // (p), nối K với F’p cắt trục chớnh tại S3 suy ra S3 là ảnh thật của S qua

hệ gương ( hỡnh vẽ)

0,5

Vỡ S2K//p  S2OK (3)

OF F

' ' '

F

OK F

O

p



OK

S3

OS

S F

F

F

3

3 3

'

3 '

' '

' 3

f

O S

OS F

OK F

S

p

p











Từ (3) và (4) suy ra: (**)

OS

S OF'

S

3

3 2

f

O O





Vỡ OS2 = OS + SF + FS2 = f/2 + f/2 + f/2 = 1,5f

f

O f

f

3 S S

5 , 1 S 5 , 1 OS

S 5

, 1

3 3

3 3

3

















Kết hợp hai trường hợp trờn ta tỡm được khoảng cỏch giữa cỏc ảnh là:

S1S2 = 0,5f; S1S3= 3f + f = 4f; S2S3 = 3f + 1,5 f = 4,5 f

0,5

0,5

0,5

6

Cách làm:

- Móc lực kế vào vật xác định trọng lợng của vật trong không khí P1

- Móc lực kế vào vật xác định trọng lợng của vật trong nớc P2

- Móc lực kế vào vật xác định trọng lợng của vật trong chất lỏng cần đo P3

Giải thích:

- Từ giá trị P1 và P2 xác định đợc V thể tích vật nặng

n

2 1

d

P P

V 

- Ta có P1  P3  dxV

- Sau đó lập biểu thức tính

n

2 1

3 1

P P

P P d





 với dn là trọng lợng riêng của nớc

0,5

0,5 0,5

0,5

- Học sinh có thể giải bài theo cách khác đúng kết quả cho điểm tối đa

- Thiếu đơn vị mỗi lần trừ 0,5 điểm; toàn bài thiếu hoặc sai đơn vị trừ không quá 1 điểm

- Điểm bài thi là tổng điểm các câu không làm tròn