Đề thi HSG tỉnh

Nếu nớc chảy với vận tốc v, thì thời gian để ca nô đi đoạn đờng s ngợc chiều dòng nớc là bao nhiêu?. Thời gian đi là bao nhiêu nếu ca nô đi cũng đoạn đờng đó nhng xuôi chiều dòng nớc chả

Đề thi học sinh giỏi lớp 9

năm học 2007 - 2008 Môn: Vật lí

Thời gian làm bài: 150 phút

Một ca nô chuyển động với vận tốc v khi nớc lặng Nếu nớc chảy với vận tốc v, thì thời gian để ca nô đi đoạn đờng s ngợc chiều dòng nớc là bao nhiêu? Thời gian đi là bao nhiêu nếu ca nô đi cũng đoạn đờng đó nhng xuôi chiều dòng nớc chảy?

Hai bản kim loại đồng chất, có cùng chiều dài l = 20cm và tiết diện nhng có trọng lợng riêng khác nhau d1 = 1,25d2

Hai bản này đợc hàn dín lại ở một đầu O và đợc treo bằng sợi dây

Để thanh nằm ngang ngời ta thực hiện hai biện pháp sau

a) Cắt một phần bản thứ nhất và đem đặt lên chính giữa của phần còn lại

Tìm chiều dài của phần bị cắt bỏ

b) Cắt bỏ một phần của bản thứ nhất

Tìm phần bị cắt bỏ đi

l l

Có hai bình cách nhiệt Bình thứ nhất chứa 5 lít nớc ở nhiệt độ t1 = 600C, bình thứ hai chứa

1 lít nớc ở nhiệt độ t2 = 200C Đầu tiên rót một phần nớc từ bình thứ nhất sang bình thứ hai, sau đó khi trong bình thứ hai đã cân bằng nhiệt, ngời ta lại rót từ bình thứ hai sang bình thứ nhất một lợng nớc để cho hai bình có dung tích bằng lúc đầu Sau các thao tác đó nhiệt độ nớc trong bình thứ nhất là t’1 = 590C Hỏ đã rót bao nhiêu nớc từ bình thứ nhất sang bình thứ hai và ngợc lại?

Câu 4 (3điểm)

Trong sơ đồ (Hình vẽ), R = 4Ω, R1 là đèn 6V – 3W, R2 là biến trở, UMN không đổi bằng 10V

a) Xác định R2 để đèn sáng bình thờng

b) Xác định R2 để công suất tiêu thụ của R2 cực đại

c) Xác định R2 để công suất tiêu thụ của mạch song song cực đại

Câu 5 (1 điểm)

Một hộp đen có bề dày a = 12cm trong đó đựng hai thấu kính rìa mõng đặt đối diện nhau (Xem các thấu kính đặt ở các thành hộp) Chiếu tới bằng một chùm tia sáng song song có

bề rộng d chumg tia ló ra khỏi hộp là chùm song song có bề rộng 2d (Hình vẽ)

Xác định tiêu cự của thấu kính đặt trong hộp.

d 2d

Các tài liệu sử dụng để ra đề:

Vật lí nâng cao THCS TG: Nguyễn Cảnh Hòe

500 bài tập Vật lí chọn lọc THCS TG: Vũ Thanh Khiết Bài tập Vật lí nâng cao lớp 8 TG: Ngô Quốc Quýnh

36 bài tập chọn lọc Vật lí lớp 7 TG: Trơng Thọ Lơng

biểu đIểm và đáp án đề thi học sinh giỏi lớp 9

năm học 2007 - 2008

a = 12cm

Môn: Vật lí

Câu 1 (2 điểm)

Với v là vận tốc của ca nô khi nớc đứng yên, và v, là vận tốc của nớc chảy đối với bờ, thì

ta có:

- Vận tốc đối với bờ của ca nô khi chuyển động ngợc chiều dòng nớc

vn = v – v,

- Vận tốc đối với bờ của ca nô khi chuyển động xuôi dòng nớc

vx = v + v,

Do đó:

+ Thời gian để ca nô đi đợc đoạn đờng s khi ngợc dòng

tn = s/ v – v,

+ Thời gian để ca nô đi đợc đoạn đờng khi xuôi dòng

tx = s/v + v,

Lu ý: vì v – v, < v + v, nên tn > tx

Câu 2 (2 điểm)

a) Gọi x là phần bị cắt

Do nó đợc đặt lên chính giữa phần còn lại

và thanh cân bằng

S

l P

x

l

−

Gọi S là tiết diện của mỗi bản, ta có

2

.

1

l l S d x

l

l

S

l d x l

d1 ( − ) = 2

=> l

l d

d

1

2

−

=

=> ((l

cm x

x ) 20 ( 1 0 , 8 ) 20 4

25 , 1

1 1

b) Gọi y là phần cắt bỏ đi, trọng lợng bản còn lại là:

l

y l

P

1

,

1

Do thanh cân bằng nên ta có

2

1 2

).

d

d y

1

2 2

)

( − =

=>

2 ( 1 ) 2 0

1

2

d

d ly

y (l-y) l

cm y

Loai cm

y

y

y

11 , 2 89 , 17 20 5 8

20

) ( 20 5 8

20

89 , 17 5 8 320

80

400

0 80 40

2

1

, ,

2

=

−

≈

−

=

>

+

=

≈

= Λ

=>

=

−

=

∆

= +

−

=>

Vậy chiều dài của phần bị cắt là 2,11 cm

Câu 3 (2 điểm)

Do chuyển nớc từ bình 1 sang bình 2 và bình 2 sang bình 1 giá trị khối lợng nớc trong

vẫn nh củ, còn nhiệt độ trong bình thứ nhất hạ xuống một lợng

0,5đ 0,5đ

0,5đ 0,5đ

0,25đ

0,25đ 0,25đ

0,25đ

0,25đ 0,25đ

0,25đ

0,25 O

C C

1 = 60 − 59 = 1

∆

nh vậy nớc trong bình 1 đã mất một lợng nhiệt Q 1 =m 1 c m 1 c ∆t 1

Nhiệt lợng này đã đợc chuyển sang bình 2 Do đó: m 2 C ∆t 2 = Q 1 = m 1 C ∆t 1

trong đó ∆t2 là độ biến thiên nhiệt đọ trong bình 2 Xem một lít nớc có khối lợng 1kg

thì:

Khối lợng nớc trong bình1 và 2 lần lợt là: m 1 =5kg; m 2 =1kg.

Các phơng trình trên suy ra:

C t

m

m

1

2

1

1

5

=

∆

Nh vậy sau khi chuyển đổi lợng nớc ∆m từ bình 1 sang bình 2 nhiệt độ nớc trong bình 2

trở thành: t’2 = t2 + ∆t2 = 20 + 5 = 250C

Theo phơng trình cân bằng nhiệt:

∆mC(t 1 t– ’2 ) = m 1 C(t’ 2 t– 2 )

7

1 25 60

20 25 1 '

' 2 1

2 2

t t

t t m

−

−

=

−

−

=

∆

Vậy lợng nớc đã rót có khối lợng là ∆m =71 kg

Câu 4 (3 điểm):

a) Khi đèn sáng bình thờng thì 6 , 2 1

I1 là dòng định mức của đèn, còn

R

U U

I = o − d

Suy ra: R 2 = 12Ω

b) Tính R MN theo R 2 , I theo R 2 , I 2 theo R 2

2 2

2 2

2 2

2

2 2

2 2 2

)

3 (

4

225 )

3 ( 256

14400 )

48 16

( 14400

R R R

R R

R R

I P

+

= +

= +

=

=

-> P 2 cực đại khi R 2 = 3Ω

c) Đặt điện trở tơng đơng của mạch song song là x thì công suất tiêu thụ của mạch này

là:

P AB =xI 2 = x.( 4 ) 2

10

x

+

Xét nh câu b, ta có P AB cực đại khi x = 4Ω

Từ công thức:

2

1 12

1 1

R

x = + Suy ra R 2 = 6Ω

Câu 5 (1 điểm)

Đờng đi của tia sáng nh hình vẽ (F1 trùng với F2)

I1 I2

F1

O1 F2 O2

J1 J2

a

0,5đ

0,25đ 0,25đ

0,25đ 0,25đ

0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ

0,25đ 0,5đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ 0,25đ 0,25đ

XÐt ∆F1I1J1 ~ ∆F2I2J2ta cã

) 1 ( 2 2

1

1 2 2

1 2

2

1

1

2

2

1

f

f hay

O

F

O

F

J

I

J

I

=

=>

=

=

MÆt kh¸c:

O1F1+ F2O2 = a hay f1+ f2 = a (2)

Tõ (1) vµ(2) ta suy ra:

f1 =a/3 = 4cm vµ f2 = 2a/3 = 8cm

0,25®

0,25® 0,25®

0,25®