Một chiếc xe phải đi từ địa điểm A đến địa điểm B trong khoảng thời gian dự định t.. Tìm chiều dài quãng đờng AB và thời gian dự định t.. Tìm chiều dài quãng đờng AC.. Xác định chiều dòn
Trang 1Sở Gd&Đt Nghệ an kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 9 thcs
năm học 2008 - 2009
Môn thi: vật lý- Bảng B
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (5,0 điểm).
Một chiếc xe phải đi từ địa điểm A đến địa điểm B trong khoảng thời gian dự định t Nếu xe chuyển động
từ A đến B với vận tốc v1 = 48 km/h thì xe tới B sớm hơn dự định 18 phút Nếu xe chuyển động từ A đến B với vận tốc v2 = 12 km/h thì xe đến B muộn hơn dự định 27 phút.
a Tìm chiều dài quãng đờng AB và thời gian dự định t
b Để đến B đúng thời gian dự định t, thì xe chuyển động từ A đến C (C nằm trên AB) với vận tốc v1=48 km/h rồi tiếp tục từ C đến B với vận tốc v2 = 12 km/h Tìm chiều dài quãng đờng AC.
Câu 2 (5,0 điểm).
Cho mạch điện nh hình 1: Các điện trở R1, R2, R3, R4 và am pe kế là
hữu hạn, hiệu điện thế giữa hai điểm A, B là không đổi.
a Chứng minh rằng: Nếu dòng điện qua am pe kế IA = 0 thì 1
2
R
R = 3
4
R
R
b Cho U = 6V, R1 = 3 Ω , R2 = R3 = R4 = 6 Ω Điện trở am pe kế nhỏ
không đáng kể Xác định chiều dòng điện qua ampe kế và số chỉ của nó?
c Thay am pe kế bằng một vôn kế có điện trở rất lớn Hỏi vôn kế chỉ
bao nhiêu? cực dơng của vôn kế mắc vào điểm C hay D.
Câu 3 (5,0 điểm).
Có 3 điện trở: R1 ghi (30 Ω - 15A), R2 ghi (10 Ω - 5A), R3 ghi (20 Ω - 20A), trong đó giá trị sau là cờng
độ dòng điện cao nhất mà các điện trở có thể chịu đợc.
a Mắc 3 điện trở trên theo yêu cầu R1 // (R2 nt R3) Xác định hiệu điện thế lớn nhất mà cụm điện trở này không bị cháy.
b Sử dụng cụm điện trở trên (câu a) mắc nối tiếp với cụm bóng đèn loại 30V - 40W rồi mắc tất cả vào nguồn
điện có hiệu điện thế U = 220V Tìm cách mắc để các bóng đèn sáng bình thờng mà cụm điện trở không bị cháy.
Câu 4 (5,0 điểm).
Cho hình vẽ nh hình 2 Biết: PQ là trục chính của thấu kính, S
là nguồn sáng điểm, S / là ảnh của S tạo bởi thấu kính.
a Xác định loại thấu kính, quang tâm O và tiêu điểm chính của
thấu kính bằng cách vẽ đờng truyền của các tia sáng.
b Biết S, S / cách trục chính PQ những khoảng tơng ứng
h=SH=1cm; h / = S / H / = 3cm và HH / = l = 32cm Tính tiêu cự f của
thấu kính và khoảng cách từ điểm sáng S tới thấu kính.
-
Hết -Họ và tên thí sinh: SBD:
S /
S H
H /
l
h /
h Hình 2
Đề thi chính thức
A
A B
4
R
2
R1
Hình 1
U
Trang 2Sở Gd&Đt Nghệ an Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 9 THCS
Năm học 2008 - 2009
hớng dẫn và biểu điểm Chấm đề chính thức
(Hớng dẫn và biểu điểm chấm gồm 03 trang)
Môn: vật lý - bảng B
a Gọi t1, t2 lần lợt thời gian đi từ A đến B tơng ng với các vận tốc v1, v2 Ta có:
Theo bài ra ta có: t1 = t 18
60
− (2) ;
t2 = t 27
60
+ (3)
0,5 0,5
Thay (2) ; (3) vào (1) ta đợc: t 27
60
+ = 4(t 18
60
− ) → t = 33
Quảng đờng AB: AB = v1t1 = 48(33
60 - 18
b Chiều dài quãng đờng AC
Ta có: t = AC
48 + BC
→ t = AC AB AC
−
−
→ 0,55 = 1 + AC AC 1 3AC
2
Gọi dòng điện qua các điện trở R1, R2, R3,
R4
và qua am pe kế tơng ứng là: I1, I2, I3, I4 và
IA
Học sinh cũng có thể vẽ lại sơ đồ tơng đơng
5,0
a
Theo bài ra IA = 0 nên I1 = I3 =
U
R + R ; I2 = I4 =
U
Từ hình vẽ ta có UCD = UA = IARA = 0 → UAC = UAD hay I1R1 = I2R2 (2) 0,5
Từ (1) và (2) ta có:
R3
R1 C
A
D
I3
I1
Trang 3Vì RA = 0 nên ta chập C với D Khi đó: R1 // R2 nên R12 = 1 2
2
R R = 3 6 = Ω
R3 // R4 nên R34 = 3 4
3
R R = 6 6 = Ω
Hiệu điện thế trên R12: U12 = 12
12 34
U R
→ cờng độ dòng điện qua R1 là I1 = 12
1
U 2, 4
0,8A
R = 3 =
0,5 0,5 Hiệu điện thế trên R34: U34 = U −U12 = 3,6V
→ cờng độ dòng điện qua R3 là I3 = 34
3
0,6A
R = 6 =
0,25 0,5 Vì I3 < I1 → dòng điện qua am pe kế có chiều từ C → D Số chỉ của am pe kế là:
c Theo bài ra RV = ∞ nối vào C, D thay cho am pe kế khi đó:
I1 = I3 =
R R = 3 6 = 3
I2 = I4 =
R R = 6 6
Hiệu điện thế trên R1: U1 = I1R1 = 2.3
3 = 2V
a Mắc R1 // (R2 nt R3):
Hiệu điện thế lớn nhất mà R1 chịu đợc là U1 = 15.30 = 450 (V) 0,5 Hiệu điện thế lớn nhất mà (R2 nt R3) chịu đợc là U23 = (10 + 20).5 = 150 (V) 0,5 Vì R1 // (R2 nt R3) nên hiệu điện thế lớn nhất là U = 150V 0,5 b
Cụm điện trở R1 // (R2 nt R3) có điện trở tơng đơng R = 1 2 3
R (R R )
15
Để cụm điện trở không bị cháy thì hiệu điện thế đặt vào cụm phải thoả mãn:
Theo bài ra dòng điện định mức mỗi đèn: Iđm = 40W 4 A
Giả sử các bóng đèn đợc mắc thành một cụm có m dãy song song, mỗi dãy có n
→ 15 m 30n 2204
Từ (*) và (**) giải ra ta đợc: + m = 2 ; n = 6 (2 dãy // mỗi dãy 6 bóng nối tiếp)
+ m = 5 ; n = 4 (5 dãy // mỗi dãy 4 bóng nối tiếp)
0,25 0,25
S
H
l
h /
L
I
Trang 4a Lập luận đợc:
- Do S/ cùng phía với S qua trục chính nên S/ là ảnh ảo
- Do ảnh ảo S/ ở xa trục chính hơn S nên đó là thấu kính hội tụ 0,50,5
b Đặt H/H = l ; HO = d ; OF = f Ta có: ∆ S/H/F đồng dạng với ∆ IOF:
OI = OF → h/ l d f
+ +
∆ S/H/O đồng dạng với ∆ SHO:
+
h − = d → h/ h l
h − = d → d /h.l
h h
=
Thay (3) vào (1) → / /h.l
−
→ f = l.h.h/ / 2
(h − h) = 2
1.2.32 (3 1) − = 24 (cm)
d = /h.l 1.32
3 1
h h =
−
0,5 0,5 0,5
Chú ý: Học sinh giải theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.
