b/ Vận tốc thuyền so với nước và vận tốc nước so với bờ.. c/ Muốn thời gian đi từ B trở về A cũng là 1h thì vận tốc của thuyền so với nước phải là bao nhiêu?. Bài 2: 4điểm Một bóng đèn
Trang 1PHÒNG GD ĐT PHÙ Mỹ ĐỀ , ĐỀ XUẤT THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN TRƯờNG THCS TT BÌNH DƯƠNG Năm Học: 2010 -2011
-
Môn : Vật Lý Lớp 9
Thời gian làm bài: 150 phút
(Không kể thời gian phát đề) Ngày thi:
.
Bài 1:( 4 điểm)
Một thuyền đi từ A đến B (cách nhau 6 km) mất thời gian 1 h rồi lại đi từ B trở về A mất 1 h 30phút Biết vận tốc của thuyền so với nước và vận tốc của nước so với bờ không đổi Hỏi: a/ Nước chảy theo chiều nào?
b/ Vận tốc thuyền so với nước và vận tốc nước so với bờ
c/ Muốn thời gian đi từ B trở về A cũng là 1h thì vận tốc của thuyền so với nước phải là bao nhiêu?
Bài 2: (4điểm)
Một bóng đèn hình cầu có đường kính 4cm được đặt trên trục của vật chắn sáng hình tròn, cách vật 20cm Sau vật chắn sáng có một màn vuông góc với trục của hai vật, cách vật 40cm
a/ Tìm đường kính của vật, biết bóng đen có đường kính 16cm
b/ Tìm bề rộng vùng nửa tối
Bài 3: (5điểm)
Người ta thả một miếng đồng có khối lượng m1 = 200gam đã được đốt nóng đến nhiệt độ t1 vào một nhiệt lượng kế chứa m2 = 280gam nước ở nhiệt độ t2 = 200C Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt
là t3 = 800C Biết nhiệt dung riêng, khối lượng riêng của đồng và nước lần lượt là: c1 = 400 (J/kg.K),
D1 = 8900 (kg/m3) , c2 = 4200 (J/kg.K), D2 = 1000(kg/m3) ; nhiệt hóa hơi của nước L = 2,3.106
(J/kg)
Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và với môi trường
a/ Xác định nhiệt độ ban đầu t1 của đồng
b/ Sau đó, người ta thả thêm một miếng đồng khối lượng m3 cũng ở nhiệt dộ t1 vào nhiệt lượng
kế trên thì khi lập lại cân bằng nhiệt, mực nước trong nhiệt lượng kế vẫn bằng mực nước trước khi thả miếng đồng m3 Xác định khối lượng đồng m3
Bài 4: (4điểm)
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ Biết: U = 12V , R1 = 15Ω , R2 = 10Ω , R3 = 12Ω , R4 là biến trở Bỏ qua điện trở của ampekế và của dây nối
a/ Điều chỉnh cho R4 = 6Ω
Tính cường độ dòng điện qua ampekế
b/ Điều chỉnh R4 sao cho dòng điện qua ampekế
có chiều từ M đến N và có cường độ là 0,2A
Tính giá trị của R4 tham gia vào mạch điện lúc đó
Bài 5: (3 điểm3)
Một cơ hệ tạo ra từ hai thanh đồng chất, ba sợi dây nhẹ và một ròng rọc nằm ở trạng thái cân bằng (hình vẽ) Bỏ qua ma sát với trục ròng rọc Các sợi dây treo đều có phương thẳng đứng Biết khối lượng của thanh trên là m1 = 0,5kg , tìm khối lượng của thanh dưới
R2
2 22
R3
R4
R1
A M
N U
L L
Trang 2ĐÁP ÁN VÀ HƯớNG DẫN CHấM
Môn: Vật lý 9
Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện, năm học 2010 2011
Bài 1 : (4điểm)
a/ Do thời gian đi từ A đến B bé hơn đi từ B về A nên nước chảy từ A đến B (0.5đ) b/ Gọi v1 là vận tốc của thuyền so với nước
v2 là vận tốc của nước so với bờ (0.5đ) Khi đi từ A đến B
t1 =
S
v +v => v1 + v2 =
1
S
t = 6
1 = 6 (1) (0.5đ) Khi đi từ B về A
t2 =
S
v −v => v1 - v2 =
2
S
t = 1,56 = 4 (2) (0.5đ)
Từ (1) và (2) ta suy ra
v1 = 5km/h và v2 = 1 km/h (1đ) c/ Để thời gian từ B về A vẫn là 1 giờ, nghĩa là ta có
1 =
S
v −v hay v1 = S + v2 = 6 +1 = 7 km / h (1đ)
Bài 2: (4điểm) (hình vẽ đúng 0, 5đ)
a/ Xét ∆OIA ~ ∆OI2A2
⇒
2
OI
OI
=
2
2A I
IA
=
2
2A B
BA
=
16
4
=
4
1
(0, 25đ)
⇒ 4 OI = OI2 = OI + II2 = OI + 60
⇒ 3.OI = 60 hay OI = 20 cm (0, 5đ)
Xét ∆OIA ~ ∆OI1A1
⇒
1
OI
OI
=
1
1A I
IA
=
1
1A B
BA
(0, 25đ)
⇒ A1B1 =
OI
OI1
AB =
OI
II
OI+ 1
20
20
20+
= 8 cm (0, 5đ) b/ Xét ∆KIB ~ ∆KI1A1 , ta có:
1 2
KI IB AB
KI = I A = A B =
⇒ KI1= 2KI (1) (0, 5đ)
Mặt khác: IK + KI1 = I I1 =20cm (2)
Từ (1) và (2) ⇒ KI1 =
3
40
cm (0, 5đ) Xét ∆KI1A1 ~ ∆KI2C, ta có:
C
I
A
I
KI
KI
2
1
1
2
1
2 A I KI
KI
(0, 5đ)
3 40
40 3
40
1 1 1
2 1
=
+
A I KI
I I KI
= 16 cm
A1
B
A
B1
k
B2
A2
0
I
C
D
Trang 3Từ đó bề rộng của vùng nửa tối:
A2C = I2C I2A2 = 16 8 = 8 cm (0, 5đ)
Bài 3: (5 điểm)
a/ Tính nhiệt độ t1
Nhiệt lượng của mN kg đồng tỏa ra để hạ nhiệt độ từ t1 xuống 800C là:
Q1 = c1 m1 (t1 80) (0, 25đ) Nhiệt lượng của m2 kg nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 200C đến 800C là:
Q2 = 60 c2 m2 (0, 25đ) Phương trình cân bằng nhiệt
Q1 = Q2 ⇒ t1 = 2 2
1 1
60m c
m c + 80 = 9620C (0, 75đ) Vậy nhiệt độ ban đầu của miếng đồng là 9620C (0, 25đ) b/ Tính khối lượng m3
Khi thả thêm m3 kg đồng ở nhiệt độ t1 vào nhiệt lượng kế, sau khi có cân bằng nhiệt mà mực nước vẫn không thay đổi Điều này chứng tỏ:
+ Nhiệt độ cân bằng nhiệt là 1000C (0, 5đ) + Có một lượng nước bị hóa hơi Thể tích nước hóa hơi bằng thể tích miếng đồng m3 chiếm chỗ:
V2/ = 3
1
m
D (0, 5đ) Khối lượng nước hóa hơi ở 1000C là:
m2/ = V2/ D2 = m3 2
1
D
D (0, 5đ) Nhiệt lượng thu vào của m1 kg đồng, m2 kg nước để tăng nhiệtđộ từ 800C đến 1000Cvà của m2/
kg nứơc hóa hơi hoàn toàn ở 1000C là:
Q3 = 20 ( c1m1 + c2m2 ) + Lm3 2
1
D
D (0, 5đ) Nhiệt lượng tỏa ra của m3 kg đồng để hạ nhiệt độ từ t1 = 9620C xuống 1000C là:
Q4 = 862c1m3 (0, 25đ) Phương trình cân bằng nhiệt mới : Q3 = Q4
⇒ 20 ( c1m1 + c2m2 ) + Lm3 2
1
D
D = 862c1m3 (0, 5đ) ⇒ m3 =
2 1 1
862
c m c m
D
c L D
+
− = 0,29 (kg) = 290gam (0, 5đ) Vậy miếng đồng thả thêm vào có khối lượng 290gam (0, 25đ)
Bài 4: (4điểm)
a/Vì bỏ qua điện trở của ampekế nên ta chập M với N, mạch điện được vẽ lại như hình vẽ
Ta có: R12 = 1 2
R R
R +R =
150
25 = 6Ω (0, 25đ)
R34 = 3 4
R R
R +R =
72
18 = 4 Ω (0, 25đ) Điện trở toàn mạch
R = R12 + R34 = 6 + 4 = 10 Ω (0, 25đ)
Cường độ dòng điện trong mạch chính
I = U
R = 12
10 = 1,2 (A) (0, 25đ)
B A
R2
2 22
R3
R4
R1
M N
U
Trang 4Cường độ dòng điện qua R1 và R3
I1 = I 2
R
R +R =
12
25 = 0,48 (A) (0, 25đ)
I3 = I 4
R
R +R =
7, 2
18 = 0,4 (A) (0, 25đ)
Vì : I1 > I3 nên dòng điện qua ampekế chạy từ M đến N (0, 25đ)
Vậy số chỉ của ampekế là: IA = I1 - I3 = 0, 48 0,4 = 0,08 (A) (0, 25đ)
b/ Vì dòng điện có chiều từ M đến N nên:
Ta có: IA = I1 I3 = 0,2 (A) (0, 25đ)
Mà: I1 = 12
1
U
R
I3 = 34
3
U
R = 12
3
12 U
R
−
⇒ 12
1
U
R - 12
3
12 U
R
− = 0,2 (A) (0, 25đ) Thế các giá trị và giải ta được: U12 = 8 (V) và U34 = 4 (V) (0, 5đ)
Ta có: I4 = I2 + IA = 12
2
U
R + IA = 8
10 + 0,2 = 0,8 + 0,2 = 1(A) (0, 5đ) ⇒ R4 = 34
4
U
I = 4
1 = 4 Ω (0, 25đ) Vậy giá trị của R4 tham gia vào mạch lúc này là 4 Ω (0, 25đ)
Bài 5 (3điểm 3)
Gọi TG là lực căng dây qua ròng rọc, T2 là lực căng dây nối điểm C với O1 (0.25điểm) Chọn O làm điểm tựa, từ điều kiện cân bằng của đòn bẩy ta có:
T2 OC = T1 OD Vì CO = OD =
2
CD
nên T2 = T1 (0.5điểm) Tương tự như trên T, chọn A làm điểm tựa ta có:
( P1 + T2 ) AO1 = T1 AB ⇔( P1 + T2 ) AO1 = T2 2AO1 (0.5điểm)
⇒ T2 = P1 = 10.m = 10 0,5 = 5 (N) (0.5điểm)
Chọn C làm điểm tựa ta có: P2 CO = T1.CD (0.5điểm)
⇔ P2 CO = T2 2CO⇔P2 = 2T2 ⇒ P2 = 2.5 = 10 N (0.5điểm)
Vậy khối lượng thanh dưới (CD) là m =
10
2
P
=
10
10
= 1 (kg) (0.25điểm)
-( Mọi cách giải khác nếu đúng và lập luận chặt chẽ đều đạt điểm tối đa)
-// -
L
1
T1
T2 O1 O
P1 P
2