a Tớnh tốc độ trung bỡnh của mỗi xe trờn đoạn đường AB.. Nếu mắc một nguồn điện cú hiệu điện thế U khụng đổi vào hai điểm A và B thỡ cường độ dũng điện chạy qua nguồn là IAB = 0,72A.. Nế
Trang 1PHềNG GIÁO DỤC ĐÀO TẠO Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 cấp huyện
HUYỆN YấN ĐỊNH năm học 2012- 2013
Môn thi: Vật lý 9 Thời gian 150 phỳt (khụng kể thời gian giao đề)
Bài 1 (4,0 điểm):
Xe I xuất phỏt từ A đi đến B, trờn nửa đoạn đường đầu đi với tốc độ khụng đổi v1, nửa đoạn đường sau với tốc độ khụng đổi v2 Xe II xuất phỏt từ B đi về A, trong nửa thời gian đầu đi với tốc độ khụng đổi v1, nửa thời gian sau đi với tốc độ khụng đổi v2 Biết và v2 = 60 km/h Nếu xe II xuất phỏt muộn hơn 30 phỳt so với xe I, thỡ xe II đến A và xe I đến B cựng một lỳc
a) Tớnh tốc độ trung bỡnh của mỗi xe trờn đoạn đường AB
b) Nếu hai xe xuất phỏt cựng lỳc thỡ chỳng sẽ gặp nhau tại vị trớ cỏch A một khoảng bằng bao nhiờu?
Bài 2 (3,0 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 lợng 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
Bài 3 (2,0 điểm):
Hai gương phẳng G1 , G2 quay mặt phản xạ vào nhau và tạo với nhau một gúc 600 Một điểm S nằm trong khoảng hai gương
a) Hóy vẽ hỡnh và nờu cỏch vẽ đường đi của tia sỏng phỏt ra từ S phản xạ lần lượt qua G1, G2 rồi quay trở lại S
b) Tớnh gúc tạo bởi tia tới xuất phỏt từ S và tia phản xạ đi qua S
Bài 4 (4,0 điểm):
Một sợi dõy dẫn đồng chất tiết diện đều được uốn thành một khung
kớn hỡnh chữ nhật ABCD Nếu mắc một nguồn điện cú hiệu điện thế U
khụng đổi vào hai điểm A và B thỡ cường độ dũng điện chạy qua nguồn
là IAB = 0,72A Nếu mắc nguồn đú vào hai điểm A và D thỡ cường độ
dũng điện chạy qua nguồn là IAD = 0,45A Bõy giờ, mắc nguồn trờn vào
hai điểm A và C
a) Tớnh cường độ dũng điện IAC chạy qua nguồn
b) Mắc thờm một điện trở Rx nối giữa hai điểm M và N là trung điểm
của cỏc cạnh AD và BC thỡ hiệu điện thế trờn Rx là U/5 Tớnh cường độ
dũng điện chạy qua nguồn khi đú
Bài 5 (5,0 điểm):
Cho mạch điện có sơ đồ nh hình
vẽ, trong đó các điện trở R1 = 3R, R2 = R3
= R4 = R Hiệu điện thế giữa hai đầu
mạch điện là U không đổi Khi biến trở RX
có một giá trị nào đó thì công suất tỏa
nhiệt trên điện trở R1 là P1 = 9W
a) Tìm công suất tỏa nhiệt trên điện
trở R4 khi đó
b) Tìm RX theo R để công suất tỏa
nhiệt trên RX cực đại
Bài 6 : (2,0 điểm)
Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40 cm2 cao h = 10 cm Có khối lợng m =
160 g
a Thả khối gỗ vào nớc.Tìm chiều cao của phần gỗ nổi trên mặt nớc Cho khối lợng riêng của nớc là D0 = 1000 Kg/m3
A
C
D
B
M
N
R 2
R X
R 1
Trang 2hớng dẫn chấm ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
môn vật lý - lớp 9 - Năm học: 2012 - 2013
Bài 1 (4,0 điểm):
Nội dung
Than g
điể m
a) Kớ hiệu AB = S Thời gian đi từ A đến B của xe I là:
Tốc độ trung bỡnh trờn quóng đường AB của xe I là:
Gọi thời gian đi từ B đến A của xe II là t2 Theo đề bài ta cú
Tốc độ trung bỡnh trờn quóng đường BA của xe II là:
0,5 0,5 0,5 0,5 b) Theo bài ra ta cú Khi hai xe xuất phỏt cựng một lỳc thỡ quóng đường mỗi xe đi được trong thời gian t là: SA = 20t nếu (1)
SA = 30+(t-1,5).60 nếu (2)
SB = 20t nếu (3)
SB = 15+(t-0,75).60 nếu (4)
Hai xe gặp nhau khi SA + SB=S=60
và chỉ xảy ra khi Sử dụng (1) và (4):
20t+15+(t-0,75)60 = 60 Giải phương trỡnh ta cú t=9/8 h và vị trớ hai xe gặp nhau cỏch A là: SA=20.9/8 =22,5km
0,5
0,5
0,5
0,5
Bài 2 (3,0 điểm):
Nội dung
Than g
điể m
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:
Trang 3Nội dung
Than g
điể m
=> 2t2 – 40 = m (60 – t2) (1)
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:
Giải hệ phơng trình tìm ra t2 = 300 C; m =
0,5
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
0,5
Bài 3 (2,0 điểm):
Nội dung
Than g
điể m
a)
0,25
Cỏch vẽ:
+ Lấy S1 đối xứng với S qua G1
0,125
Trang 4+ Nối S1 và S2 cắt G1 tại I cắt G2 tại J 0,125
b) Ta phải tính góc ISR
Trong tứ giác IKJO có 2 góc vuông I và J và có góc O = 600
Mà các cặp góc tới và góc phản xạ I1 = I2; J1 = J2
Xét SJI có tổng 2 góc : I + J = 1200 IS J = 600
Bài 4 (4,0 điểm):
Néi dung
Than g
®iÓ m
Đặt a là điện trở của đoạn dây AB, b là điện trở của dây BC.
* Khi mắc hiệu điện thế U vào hai điểm A-B, điện trở tương đương của mạch:
Cường độ dòng điện qua toàn mạch:
0,5
* Khi mắc hiệu điện thế U vào hai điểm A-D, điện trở tương đương của mạch:
Giải ra ta được b = 2a.
* Ta có:
1,0
A
C
D
B a
b
Trang 5Néi dung
Than g
®iÓ m
a) Khi mắc hiệu điện thế vào A và C:
0,5
b) Khi mắc hiệu điện thế U vào A và C và mắc thêm Rx.
Mạch điện trở thành mạch đối xứng.
Dựa vào tính đối xứng của mạch điện suy ra phân bố hiệu điện thế trong mạch
như hình vẽ.
Ta có: Xét Chiều từ M đến N
Cường độ dòng điện mạch chính:
(Nếu HS xét chiều từ N đến M thì I = 0,48 (A))
0,5 0,5
Bài 5 (5,0 điểm):
Néi dung
Than g
®iÓ m
0,25
2a
2a
Rx
a
U2
a
M
N
R 2
R X
R 1
I X
I
M
N
Trang 6mà: 0,25
0,25
Ta nhận thấy tỷ số không phụ thuộc vào RX.
0,5
b) Ta có:
Khử I1 khỏi hệ phơng trình trên để tìm IX, chẳng hạn nhân hai vế của
(2) với 5 rồi cộng với (1):
0,5
Khi đó ta viết đợc biểu thức công suất tỏa nhiệt trên RX là:
0,25
áp dụng bất đẳng thức Côsi:
0,5
Dấu "=" xảy ra, tức là PX đạt giá trị lớn nhất , khi:
Bài 6: (2,0 điểm)
g
điể m
0,25 h
x
h
h
S P
Trang 7Néi dung Than
g
®iÓ m
a Khi khèi gç c©n b»ng trong níc th× träng lîng cña khèi gç
c©n b»ng víi lùc ®Èy Acsimet Gäi x lµ phÇn khèi gç næi trªn
mÆt níc, ta cã.
P = FA 10.m =10.D0.S.(h-x)
b Khèi gç sau khi khoÐt lç cã khèi lîng lµ
m1 = m - m = D1.(S.h - S h) Víi D1 lµ khèi lîng riªng cña gç:
h S
m
D1 .
Khèi lîng m2 cña ch× lÊp vµo lµ:
Khèi lîng tæng céng cña khèi gç vµ ch× lóc nµy lµ
M = m1 + m2 = m + (D2 - ).S.h
V× khèi gç ngËp hoµn toµn trong níc nªn.
10.M=10.D0.S.h
0,5 0,5 0,25 0,25 0,25