Tìm vận tốc của dòng nước, biết vận tốc của thuyền là không đổi.. Cho biết lưu lượng của mỗi vòi là 20kg/phút.. Khoảng giữa hai gương có một điểm sáng S.. Hãy trình bày cách vẽ đường đi
Trang 1PHÒNG GD&ĐT THANH OAI
TRƯỜNG THCS THANH MAI
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2013-2014
Môn: VẬT LÝ 9
Thời gian làm bài: 150 phút
Bài 1: (5,0 điểm)
Một người đánh cá bơi thuyền ngược dòng sông Khi tới chiếc cầu bắc ngang sông, người đó đánh rơi một chiếc phao Sau 1 giờ, người đó mới phát hiện ra, cho thuyền quay lại và gặp phao cách cầu 6 km Tìm vận tốc của dòng nước, biết vận tốc của thuyền là không đổi
Bài 2: (4,0 điểm)
Người ta cho vòi nước nóng 700C và vòi nước lạnh 100C đồng thời chảy vào bể đã
có sẵn 100kg nước ở nhiệt độ 600C để thu được nước có nhiệt độ 450C Hỏi phải mở hai vòi trong bao lâu ? Cho biết lưu lượng của mỗi vòi là 20kg/phút
Bài 3 : (4,0 điểm)
Hai gương phẳng hợp với nhau một góc , mặt phản xạ
quay vào nhau Khoảng giữa hai gương có một điểm sáng S (Hình vẽ)
a Hãy trình bày cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra
từ S đến gương 1, phản xạ lần lượt trên hai gương và tia
phản xạ ra khỏi gương 2 đi qua S
b Biết < 1800 Chứng tỏ rằng góc hợp bởi tia tới ban đầu
và tia phản xạ ra khỏi gương 2 không phụ thuộc góc tới mà
chỉ phụ thuộc góc hợp bởi hai gương
Bài 4: (4,0 điểm)
Cho đoạn mạch điện như hình vẽ:
UAB = 150V, R1= 30;
R2 = 60; R3 = 90;
R4 là biến trở được làm từ dây nikêlin
có điện trở suất 0,4.106m,
chiều dài 60 mét, tiết diện 0,2mm2
Biết điện trở của ampe kế, dây nối không đáng kể
a Tính điện trở toàn phần của biến trở R4?
b Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB khi: 1 K mở
2 K đóng
c Khi K đóng, điều chỉnh để R4 có giá trị là 20 Xác định số chỉ và chiều dòng điện qua ampekế
Bài 5: (2 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ bên:
G1
G2
S
O
A
+
K D
4
C
-X V
R 1
–
3
R 0
/ U /
+
N
+
–
Ñ
Trang 2U = 24V; R0 = 4; R2 = 15; đèn Đ là loại 6V – 3W
và sáng bình thường Vôn kế có điện trở lớn vô cùng lớn
và chỉ 3V, chốt dương của vôn kế mắc vào điểm M
Hãy tìm R1 và R3
-
HẾT -(Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)
Họ và tên thí sinh SBD
PHÒNG GD&ĐT THANH OAI
TRƯỜNG THCS THANH MAI
HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG
MÔN :VẬT LÝ 9
Trang 3Bài Đáp án Điểm
1
Gọi : vận tốc của thuyền là v1 (km/h),
vận tốc của dòng nước là v2 (km/h)
Khi xuôi dòng, vận tốc của thuyền đối với bờ là : vx = v1 + v2
Khi ngược dòng, vận tốc của thuyền đối với bờ là : vx = v1 - v2
0.5đ
Gọi C là vị trí của cầu, A là vị trí thuyền quay trở lại, B là vị trí
thuyền gặp phao
Nước chảy theo chiều từ A đến B
Thời gian thuyền chuyển động từ A đến B là:
AC CB AB
AB
S t
AB
t
1đ
Gọi thời gian tính từ khi rơi phao đến khi gặp lại phao là t(h)
Ta có:
1
CA AB
(1)
1đ
Mặt khác:
6
CB S t
Từ (1) và (2), ta có : 1 2
2v v 6v 6v 6v 2v v 6v
Đáp số: 3km/h
1đ
2
Vì lưu lượng hai vòi chảy như nhau nên khối lượng hai loại nước xả vào bể bằng nhau
1đ
Gọi khối lượng mỗi loại nước là m(kg):
Ta có: m.c(70 – 45) + 100.c(60 – 45) = m.c(45 – 10)
1đ
25.m + 1500 = 35.m
10.m = 1500
1500 150( )
10
1đ
Thời gian mở hai vòi là:
150
20
Đáp số: 7,5 phút
1đ
C
Trang 4a *Vẽ hình đúng :
1đ
* Trình bày cách vẽ :
- Nhận xét: Gọi S1 là ảnh của S qua gương 1
Tia phản xạ tại G1 từ I phải có đường kéo dài đi qua S1
Để tia phản xạ tại G2 từ J đi qua được S thì tia
phản xạ tại J có đường kéo dài đi qua S2 là ảnh của S1
qua G2
0.5đ
Cách vẽ: - Lấy S1 đối xứng với S qua G1
- Lấy S2 đối xứng với S1 qua G2
Nối S2S cắt G2 tại J, Nối S1J cắt G1 tại I
=> Nối SI J S => Tia sáng SI J S là tia cần vẽ
0.5đ
b.Vẽ hình, xác định đúng góc
1đ
- Góc hợp bởi góc hợp bởi tia tới ban đầu và tia phản xạ ra khỏi
gương 2 là góc trên hình vẽ
Tứ giác OINJ có I J 90 0 ( IN và JN là hai pháp tuyến của hai
gương)
(1)
Xét tam giác INJ có N i j 180 0 (2)
1đ
a
G1
G2 S
S1
S 2
I
G1
G2
S
i
O
i’
j’
j
J N
Trang 5Từ (1) và (2) ta có = i +j
là góc ngoài của tam giác ISJ => = 2(i +j ) = 2 (Đpcm)
4
a Điện trở R2 = 6
6
b.* Khi K mở: Đoạn mạch gồm : (R1nt R2) // (R3 nt R4) 0.5đ + R1,2 R1 R2 30 60 90( )
+ R3,4 R3 R4 90 120 210( )
1,2 3,4 AB
0,5đ
* Khi K đóng : Do RA 0 => C D
Đoạn mạch gồm : (R1/// R3) nt (R2 // R4)
0.5đ
22,5( )
30 90
AC
R R R
40( )
60 120
CD
R R R
22,5 40 62,5( )
AB AC CD
0,5đ
c Cường độ dòng điện trong mạch :
2
1 ) ( 96 54 150
) ( 54 5 , 22 4 , 2
) ( 4 , 2 5 , 62 150
U V U
U U
U V R
I U
A R
U I I
I
AC AB CB
AC AC AC
AB
AB Cb
AC AB
0,5đ
Cường độ dòng điện qua các điện trở:
) ( 8 , 1 30
54 1
1
R
U
I 1 , 6 ( )
60
96 2
2
R
U
Biểu diễn chiều dòng điện lên sơ đồ ban đầu
0.25đ
0.25đ Xét tại C: Ta thấy : I1 > I2Nên I1 = I2 + Ia
=> Ia = I1 – I2
= 1,8 – 1,6 = 0,2(A)
Vậy ampekê chỉ 0,2A, dòng điện qua ampekế có chiều từ C xuống D
Đáp số: a 120
b.63; 62,5
c 0,2A
0.25đ
A
+
K
D
C I2
I1
Ia
Trang 6
Vì điện trở của vôn kế rất lớn nên
ta có mạch điện được mắc như sau :
Nênta có : I2 = I3 và I1 = IĐ = d
d
P U
= 3
6 = 0.5 A
Hiệu điện thế trên R3 là : UNB = I2.R3
Ta có : UMB = UĐ = 6V
hay UMN + UNB = 3 + I2.R3
Từ 6 = 3 + I2.R3 suy ra I2.R3 = 3 I2
3
3
R
0.25
0.25
Mà I = I1 + I2 = 0,5 +
3
3
Mặt khác U = I.R0 + I2(R2+ R3)
hay 24 = (0,5 +
3
3
R ).4 +
3
3
Hay 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 = 12 V
0.25
R1 = 1
1
U
0.5
N
U
V
R1
–
3
R0
/ U /
+
M
N
+
–
Ñ
I2
I I 1