Môn thi: Vật lí Thời gian làm bài: 120 phút không kể thời gian giao đề Đề bài Câu 1 5,0 điểm: Một xe máy và một xe đạp cùng chuyển động trên một đờng tròn với vận tốc không đổi.. 2 xe
Trang 1Môn thi: Vật lí
( Thời gian làm bài: 120 phút không kể thời gian giao đề)
Đề bài
Câu 1 (5,0 điểm):
Một xe máy và một xe đạp cùng chuyển động trên một đờng tròn với vận tốc không
đổi Xe máy đi một vòng hết 10 phút, xe đạp đi một vòng hết 50 phút Hỏi khi xe đạp đi một vòng thì gặp xe máy mấy lần Hãy tính trong từng trờng hợp
a 2 xe khởi hành trên cùng 1 điểm trên đờng tròn và đi cùng chiều
b 2 xe khởi hành trên cùng 1 điểm trên đờng tròn và đi ngợc chiều nhau
Câu 2 (4,0 điểm):
Có hai bình cách nhiệt, bình 1 chứa 10kg nớc ở nhiệt độ 600C Bình 2 chứa 2kg nớc ở nhiệt độ 200C Ngời ta rót một lợng nớc ở bình 1 sang bình 2, khi có cân bằng nhiệt lại rót l-ợng nớc nh cũ từ bình 2 sang bình 1 Khi đó nhiệt độ bình 1 là 580C
a Tính khối lợng nớc đã rót và nhiệt độ của bình thứ hai
b Tiếp tục làm nh vậy nhiều lần, tìm nhiệt độ mỗi bình
Cõu 3 (3,0điểm):
Một quả cầu sắt rỗng nổi trong nước.Tỡm thể tớch phần rỗng biết khối lượng quả cầu
là 500g và khối lượng riờng của sắt là 7,8g/cm3.Biết nước ngập đến 2
3 thể tớch quả cầu
Câu 4 (4,0 điểm):
Trong một phòng khoảng cách hai bức tờng là L và chiều cao tờng là H có treo một
g-ơng phẳng trên một bức tờng Một ngời đứng cách gg-ơng một khoảng bằng d để nhìn gg-ơng
Độ cao nhỏ nhất của gơng là bao nhiêu để ngời đó nhìn thấy cả bức tơng sau lng mình
Câu 5 (4,0 điểm):
Cho mạch điện (nh hình vẽ) có:
R1 = R2 = R3 = 40Ω, R4 = 30Ω, ampe kế chỉ
0,5A
a.Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở, qua
mạch chính
b Tính U
c Giữ nguyên vị trí các điện trở, hoán vị ampe kế
v nguà ồn điện U, thì ampe kế chỉ bao nhiêu?
Trong b i toán n y, ampe kà à ế lí tưởng
_ + U
R3
R2
R1
R4
C B
A
A
Hết
Họ và tên thí sinh: Số báo danh :
(Cán bộ coi thi không phải giải thích gì thêm)
hớng dẫn chấm thi HSG lớp 9 cấp trờng
năm học: 2013- 2014
Môn thi: Vật lý
B Đáp án và thang điểm:
Câu 1 (5,0 điểm):
Đề chính thức
Đề chính thức
Trang 2Gọi vận tốc của xe đạp là v → vận tốc của xe máy là 5v
Gọi t là thời gian tính từ lúc khởi hành đến lúc 2 xe gặp nhau
→ (0 < t ≤ 50); gọi C là chu vi của đờng tròn
1,0
a Khi 2 xe đi cùng chiều
Quảng đờng xe máy đi đợc: S1 = 5v.t
Quảng đờng xe đạp đi đợc: S2 = v.t
Ta có: S1 = S2 + n.C
Với C = 50v; n là lần gặp nhau thứ n, n ∈N*
1,0
→ 5v.t = v.t + 50v.n ⇔ 5t = t + 50n ⇔ 4t = 50n ⇔ t = 50n
Vì 0 < t ≤ 50 → 0 < 50n
4 ≤ 50 ⇔ 0 <
n
4 ≤ 1
⇔ n = 1, 2, 3, 4 Vậy 2 xe sẽ gặp nhau 4 lần
1,0
b Khi 2 xe đi ngợc chiều
Ta có: S1 + S2 = m.C (m là lần gặp nhau thứ m, m∈ N*)
→ 5v.t + v.t = m.50v
⇔ 5t + t = 50m ⇔ 6t = 50m ⇔ t = 50
6 m
1,0
Vì 0 < t ≤ 50 → 0 <50
6 m ≤ 50
⇔ 0 < m
6 ≤ 1 ⇔ m = 1, 2, 3, 4, 5, 6 Vậy 2 xe sẽ gặp nhau 6 lần.
1,0
Câu 2 (4,0 điểm):
a) Gọi khối lợng nớc rót là m(kg); nhiệt độ bình 2 là t2 ta có:
Nhiệt lợng thu vào của bình 2 là: Q1 = 4200.2(t2 – 20)
Nhiệt lợng toả ra của m kg nớc rót sang bình 2: Q2 = 4200.m(60 – t2) 0,5
Do Q1 = Q2, ta có phơng trình:
4200.2(t2 – 20) = 4200.m(60 – t2) => 2t2 – 40 = m (60 – t2) (1) 0,5
ở bình 1 nhiệt lợng toả ra để hạ nhiệt độ:
Q3 = 4200(10 - m)(60 – 58) = 4200.2(10 - m) Nhiệt lợng thu vào của m kg nớc từ bình 2 rót sang là;
Q4 = 4200.m(58 – t2)
0,5
Do Q3 = Q4, ta có phơng trình:
4200.2(10 - m) = 4200.m (58 – t2) => 2(10 - m) = m(58 – t2) (2) 0,5
Từ (1) và (2) ta lập hệ phơng trình:
2
2t 40 m(60 t ) 2(10 m) m(58 t )
Giải hệ phơng trình tìm ra t2 = 300 C; m = 2
kg 3
1,0
b) Nếu đổ đi lại nhiều lần thì nhiệt độ cuối cùng của mỗi bình gần bằng nhau và bằng
nhiệt độ hỗn hợp khi đổ 2 bình vào nhau
gọi nhiệt độ cuối là t ta có: Qtoả = 10 4200(60 – t)
Qthu = 2.4200(t – 20); Qtoả = Qthu => 5(60 – t) = t – 20
=> t≈ 53,30C
1,0
Cõu 3 (3,0điểm)
Trang 3Gọi thể tớch cả quả cầu là V1,thể tớch phần rỗng là V2
Thể tớch sắt làm quả cầu là V = V1 – V2
0,5 Mặt khỏc ta cú V = m
D hay V1 – V2 =
m
Khi quả cầu nằm cõn bằng trờn mặt nước
FA = P hay 10m = 10Dn.2
3V1 ⇔ m = Dn.2
Từ (1) và (2) => V2 = 3 1 685,9 3
Cõu 4 (4,0 điểm):
d K N
I
M
L
H
1,0
Dựng B’C’ là ảnh của BC qua gơng Để ngời quan sát nhìn thấy cả bức tờng sau
g-ơng thì mắt phải đồng thời nhìn thấy ảnh B’ và C’ Muốn vậy mắt M phải đón nhận
đ-ợc các tia phản xạ từ gơng của các tia tới xuất phát từ B và C Gọi I, K lần lợt là giao
điểm của B’M và C’M với AD Do đó chiều cao nhỏ nhất của gơng là đoạn IK
1,0
'
'
'
NMI AB I(g g)
Từ (1) và (2) , áp dụng tính chất dãy tỷ số bằng nhau ta đợc:
IK
Vậy chiều cao nhỏ nhất của gơng: d H
IK
L d
ì
= +
1,0
Cõu 5 (4,0 điểm):
a Tớnh cường độ dũng điện :
0,5
Do R1 = R2 và mắc // với nhau nờn I1 = I2 (1) 0,5
Trang 4R123 = 1. 2 3
R R
R
40 40
2 + = 60Ω; R4 = 30Ω
⇒ I4 = 2 I123 = 2 I12 = 2.( I1 + I2 ) (2)
Số chỉ của ampe kế : IA = I2 + I4 = 0,5 A (3) 0,5
Từ (1) (2) (3) ta cú: I1 = 0,1 A I3= 0,2 A
0,25đ
I2 = 0,1 A I4= 0,4 A 0,25đ
ITĐ = 0,6 A
1,0
b Hiệu điện thế : U = I4 R4 = 0,4 30 = 12 V 0,5
c Hoỏn đổi vị trớ ampe kế và nguồn U :
Ta cú : IA = I3 + I4
I4 =
4
0,4
I3 = 0,1 A
⇒ IA = 0,5 A
1,0
Hết
Chú ý: Thí sinh giải cách khác mà cho kết quả đúng thì tổ chấm thống nhất cho điểm từng phần ứng với thang điểm của Hớng dẫn chấm.