Hỏi nếu hai em muốn ngồi xa nhau nhất để chơi một cách dễ dàng, thì đoạn sắt phải đặt cách A một khoảng bằng bao nhiêu?. Câu 2:4.0đ Một người đứng cách đường một khoảng 50m, trên đường c
Trang 1Phòng GD –ĐT Phù Mỹ
Trường THCS Mỹ Thành
KỲ THI CHỌN HSG CẤP HUYỆN Môn: Vật lí – Lớp 9 Năm học: 2010 – 2011
(Thời gian 150 phút) (Đề đề nghị)
Câu 1: (2.0đ)
Hai học sinh định dùng một tấm ván dài 2,2m kê lên một đoạn sắt tròn để chơi trò bập bênh Học sinh A cân nặng 30kg, học sinh B cân nặng 25kg Hỏi nếu hai em muốn ngồi xa nhau nhất để chơi một cách dễ dàng, thì đoạn sắt phải đặt cách A một khoảng bằng bao nhiêu?
Câu 2:(4.0đ)
Một người đứng cách đường một khoảng 50m, trên đường có một ô tô chuyển động đều với vận tốc v1 = 15m/s Khi ô tô còn cách người đó 130m thì người này chạy ra đường để đón ô tô Tính vận tốc của người để có thể gặp ô tô khi:
a Chạy theo đường ngắn nhất
b Chạy theo đường vuông góc với đoạn thẳng nối người và xe
c Chạy theo đường tạo với đoạn thẳng nối người và xe một góc 600
Câu 3: (4.0đ)
Một thỏi nước đá có khối lượng m1 = 500g ở -100C
a Tính nhiệt lượng cần cung cấp để thỏi nước đá hoá hơi hoàn toàn
b Nếu bỏ thỏi nước đá này vào xô nhôm có chứa nước ở 200C sau khi cân bằng nhiệt người
ta thấy còn sót lại 50g nước đá Tính lượng nước có trong xô lúc đầu biết xô nhôm có khối lượng 100g Lấy C1 = 2100J/kg.k, λ= 3,4.105J/kg, c2 = 4200J/kg.k, L = 2,3.106J/kg,
c3 = 880J/kg.k
Câu 4: ( 5 điểm)
Điện trở của các dây dẫn kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ theo quy luật : R = R0( 1+α t), trong đó : R là điện trở ở nhiệt độ t , R0 là điện trở ở nhiệt độ 00C , α là hệ số nhiệt điện trở, có giá trị không đổi phụ thuộc vào kim loại làm điện trơ û Tính chất trên được sử dụng làm nhiệt kế điện trở Một sợi dây vonfram có điện trở R1 = 2,5Ω ở nhiệt độ t1 = 250C Biết đường kính của sợi dây là d =0,1 mm và điện trở suất của vonfram ở nhiệt độ t1 là ρ = 5 10 – 8 Ω.m
1 Tìm chiều dài của sợi dây
2 Khi đưa dây này vào lò nung thì điện trở của sợi dây này là R2 = 25 Ω Tìm nhiệt độ của lò nung, biết vonfram có hệ số nhiệt điện trở là α = 4,5 10 – 3 / ( 0C )
Câu 5: ( 5 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ bên:
U = 24V ; R0 = 4Ω ; R2 = 15Ω ;Đèn Đ là loại 6V – 3W
và sáng bình thường.Vôn kế có điện trở lớn vô cùng
và chỉ 3V, chốt dương của vôn kế mắc vào điểm M
Hãy tìm R1 và R3
X V
R1
–
R2 R3
R0
+
N
+
–
Đ
Trang 2ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG
Câu 1: (2.0đ)
Trọng lượng của hai học sinh lần lượt là:
PA = 10.mA = 10 30 = 300N (0,25đ)
PB = 10.mB = 10 25= 250N (0,25đ)
Muốn chơi bập bênh một cách dễ dàng, thì các em phải ngồi sao cho khi chưa nhún, cầu phải cân bằng nằm ngang(hình vẽ) Gọi O là điểm tỳ đoạn sắt tròn (điểm tựa), thì các cánh tay đòn OA và
OB của các trọng lực phải thoả mãn điều kiện cân bằng của đòn bẩy (0,5đ)
(1)
A
B
P
OA
OB = P = = → =
(0,25đ)
Ngoài ra : OA + OB = 2,2 (2) (0,25đ)
Thế phương trình (1) vào phương trình (2) ta được:
5
2, 2
6OB OB+ = OB = 1,2 (m) OA = 1(m) (0,5đ)
Câu 2: (4.0đ) Vẽ hình đúng 1,0đ
A C E D
B
a Khi chạy theo đường ngắn nhất :(hướng BC như hình vẽ)
Gọi t là thời gian chuyển động
C là vị trí người và xe gặp nhau
Ta có : AC= AB2−BC2 = 1302−502 =120( )m (0,5đ)
Thời gian chuyển động của người đó là:
2
2
1
120
8( ) 15
s
v
= = = (0,25đ)
Vận tốc của người đó là: 2
2 1
50
6, 25( / ) 8
s
t
b Chạy theo hướng vuông góc với đoạn thẳng nối người và xe.(hướng BD như hình vẽ)
D là vị trí người và xe gặp nhau
Ta có: ∆ACB~ABD
Nên: AC B CB
AB = BD = BD 2 1302140,8( )
120
AB
AC
130.50
54,17( ) 120
AB CB
AC
= = = (0,25đ)
Thời gian chuyển động là: 2
1
140,8
9,39( ) 15
AD
v
Vận tốc của người đó là:
2
54,17
5,77( / ) 9,39
BD
t
= = = (0,25đ)
c Chạy theo hướng tạo với AB một góc 600
E là vị trí người và xe gặp nhau
Theo hình vẽ ta có: AE.sinA=BE.sin600 (0,25đ)
Trang 3 1 1 0
sin 60 3 130
1,3 3 sin 2 50
v s AE
2
15 6,66( / ) 1,3 3 1,3 3
v
Câu 3: (4.0đ)
a Nhiệt lượng cần cung cấp để thỏi nước đá tăng nhiệt độ từ – 100C00C
Q1 = m1.c1.(0+10)= 10.m1c1 (0,25đ)
Nhiệt lượng cần cung cấp để thỏi nước đá nóng chảy ở 00C
Q2 = λm1 (0,25đ)
Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 00C1000
Q3 = m1c2.(100-0) = 100m1c2 (0,25đ)
Nhiệt lượng cần cung cấp để nước hoá hơi hoàn toàn ở 1000C
Q4 = L.m1 (0,25đ)
Tổng nhiệt lượng cần cung cấp để 500g nước đá ở -100C hoá hơi hoàn toàn là:
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 10m1c1+λm1 + 100m1c2+ L.m1 = m1(10c1+λ +100 c2+ L)
= 0,5(10.2100 + 3,4.105 + 100.4200 + 2,3.106)= 3062000J = 3062kJ (1,0đ)
b Gọi m (kg) là khối lượng nước ban đầu có trong xô
Vì sau khi cân bằng nhiệt trong xô còn lại 50g nước đá do đó nhiệt độ cuối cùng của hệ
là 00C (0,25đ)
- Nhiệt lượng do nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -100C lên 00C
Qthu = (m1 – 0,05).c1.(0+10) = 10(m1 – 0,05).c1 (0,25đ)
- Nhiệt lượng do nuoc71 và xô nhôm ở 200C toả ra để hạ nhiệt độ xuống 00C là:
Qtoả = (mc2 + m3.c3)(20-0) = 20(mc2 + m3.c3) (0,25đ)
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Qthu = Qtoả (0,25đ)
Hay: 10(m1 – 0,05).c1 = 20(mc2 + m3.c3) (0,25đ)
2
10( 0,05) 20 10(0,5 0, 05)2100 20.0,1.880
c
= 0,09(kg) (0,75đ)
Câu 4: ( 5 điểm)
1 Tiết diện của dây dẫn thẳng là: S =
2
2
d
π =
4
.d2
π (0,75 điểm ) Điện trở R1 ở t1 = 250C là: R1 = ρ.S l (0,5 điểm ) Chiều dài của dây dẫn là: l =R ρ1S = πρ
4
2
R
10 5 4
) 10 1 , 0 (
14 , 3 5 , 2
−
− = 0,3925m≈ 0,4 m (0,75 điểm )
2 Ta có : R1 = R0 ( 1+α t1 ) (0,5 điểm )
R2 = R0 ( 1+α t2 ) (0,5 điểm ) Suy ra
1
2
R
R
=
1
2
1
1
t
t
α
α +
+ ⇒ t2 = .α.α.
1
1 1 2 2
R
R t R
=
1
2
R
R
t1 + .α
1
1 2
R
R
R −
(0,75 điểm )
t2 = 225,5 25 + 2,5.4,5.10 3
5 , 2 25
−
−
= 22500C (0,5 điểm )
Câu 5: ( 5 điểm)
Vì điện trở của vôn kế rất lớn, nên ta có mạch điện được mắc
như sau : [ ( R1 nt RĐ ) // (R2 nt R3 ) ] nt R0 (0,5 điểm )
Nên ta có : I2 = I3
Và I1 = IĐ =
D
D
U
P
= 63 = 0,5 A (0,5 điểm ) Hiệu điện thế trên R3 là : UNB = I2 R3 (0, 5 điểm )
V
R1
–
R2 R3
R0
+
N
+
–
Đ
I2 I
I1
Trang 4Ta có : UMB = UĐ = 6V = UMN + UNB = 3 + I2 R3 (0, 5 điểm ) Từ 6 = 3 + I2 R3 Suy ra I2 R3 = 3 ⇒ I2 =
3
3
Mà I = I1 + I2 = 0,5 +
3
3
Mặt khác : U = I.R0 + I2 (R2 + R3 ) ⇔ 24 = (0,5 +
3
3
R ) 4 +
3
3
R ( 15 + R3 ) (0, 5 điểm )
⇔ 19 =
3
57
Thay ( 2 ) vào ( 1 ) ta có : I = 1,5 A
UAB = U – I.R0 = 24 – 1,5 4 = 18 V
U1 = UAB – UĐ = 18 – 6 = 12V (0, 5 điểm )
R1 = = = = 24 UI1 Ω (0, 5 điểm )
Đ
U1
I1
12 0,5