Hãy xác định khoảng thời gian nhỏ nhất tính từ thời điểm họ gặp nhau tại một nơi nào đó trên đờng đua đến thời điểm họ lại gặp nhau tại chính nới đó.. Coi chuyển động của hai ngời đua x
Trang 1phòng gd & đt hạ hoà
trờng thcs hạ hoà đề thi chọn học sinh giỏi môn vật lí lớp 9
năm học 2009 - 2010
Thời gian làm bài : 150 phút (không kể thời gian phát đề ) Câu 1 (2,5 điểm) Chiều dài một đờng đua tròn là 300m Hai ngời đua
xe đạp chạy trên đờng này hớng tới gặp nhau với vận tốc v 1 = 9m/
s và v 2 = 15m/s Hãy xác định khoảng thời gian nhỏ nhất tính từ thời điểm họ gặp nhau tại một nơi nào đó trên đờng đua đến thời
điểm họ lại gặp nhau tại chính nới đó Coi chuyển động của hai ngời đua xe đạp là chuyển động đều
Câu 2 (2,0 điểm) Cho mạch điện nh
hình bên Các vôn kế giống nhau có
điện trở RV Biết rằng, các vôn kế V3
chỉ 6V và V2 chỉ 22V Tìm số chỉ vôn
kế V1 ?
Câu 3 ( 2, 5 điểm ) Trong một bình nhiệt lợng kế có chứa 200ml nớc ở nhiệt độ t0 =
100C Để có 200ml nớc ở nhiệt độ cao hơn 400C, ngời ta dùng một cốc đổ 50ml nớc ở nhiệt độ 600C vào bình, sau khi cân bằng nhiệt lại múc ra từ bình 50ml nớc Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với cốc, bình và môi trờng Hỏi sau tối thiểu bao nhiêu lần đổ thì nhiệt độ cân bằng trong bình cao hơn 400C ? ( một lần đổ gồm một lần rót nớc vào và một lần múc nớc ra) Khối lợng riêng của nớc là D = 1g/ cm3
Câu 4 (3, 0 điểm) Cho mạch điện nh hình
vẽ bên Hiệu điện thế U không đổi và U =
6V Các điện trở: R1 = 2; R2 = 3; điện
trở của biến trở tỷ lệ theo chiều dài của nó
và điện trở toàn phần của biến trở là R =
12 Đèn là loại 3V - 3W, điện trở của
đèn Đ không đổi và không phụ thuộc vào
nhiệt độ; điện trở của ampe kế, dây nối
nhỏ không đáng kể.
1) Khi khoá K ngắt:
a) Ngời ta điều chỉnh con chạy C để điện trở phần AC của biến trở là RAC = 2 Tính công suất tiêu thụ điện của đèn.
b) Tính điện trở phần AC của biến trở để đèn Đ sáng bình thờng.
2) Khi khóa K đóng: công suất tiêu thụ điện trên R2 là 0,75W Xác định vị trí con chạy C của biến trở và tính số chỉ của ampe kế
phòng gd& đt hạ hoà kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9 thcs tr-ờng thcs hạ hoà năm học 2008 – 2009 2009
hớng dẫn chấm môn vật lí
Thời gian để xe thứ nhất chạy đợc một vòng là: t1 = 300
9 =
100
A
R1
R
2
K
U
-M P
V
1
V
2
V
3
R A
B +
Trang 2
-Thời gian để xe thứ hai chạy đợc một vòng là: t2 = 300
Giả sử điểm gặp nhau trên đờng đua là M Để gặp nhau tại M lần tiếp theo
thì xe 1 chạy đợc x vòng và xe 2 chạy đợc y vòng Thời gian hai xe gặp
nhau tại M từ lần trớc đến lần sau là: xt1 = yt2 Thay t1 và t2 từ trên ta có: x
100
3 = y.20
x
3 5
0,75 điểm
Nhận xét: vì x, y phải thoả mãn là những số nguyên dơng nên giá trị nhỏ
nhất ứng với điều kiện bài toán trên là: x = 3 vòng và y = 5 vòng 0,50 điểm Thời gian nhỏ nhất kể từ khi hai xe gặp nhau ở M đến khi hai xe lại gặp
nhau ở điểm M: t = x.t1 = 3 100
3 = 100s
0,50 điểm
Ta ký hiệu các điểm trên mạch điện nh
A,C,E,G,B,D,F,H) số chỉ các vôn kế V1,
V2 , V3 lần lợt là U1 , U2 , U3
Ta có:
ICE = IV3 + IEG 8 6 6
3
V
Dòng điện qua đoạn AC là IAC = 22 8
V
30
UAC = UDB = 30
Gọi nhịêt độ cân băng sau mỗi lần đổ là t1, t2 … t tn
Lần 1: phơng trình cân bằng nhiệt
0,2c.( t1 - t0) = 0,05.c ( 60 - t1 ) t1 = 12 + 0,8t0 = 200C 0,75 điểm Vì sau mỗi lần rót khối lợng nớc trong bình không đổi nên
t3 = 12 + 0,8t2 = 34,40C
t4 = 12 + 0,8t3 = 39,520C
1 Khi Khóa K ngắt:
Phần a:
Điện trở của đèn Đ: Rđ =
2
d d
U
2/3 = 3 Mạch điện có cấu tạo: R1 mắc 0,25 điểm
V
1
V
2
V
3
R
A
B
+
Trang 3
nt [Rđ // (R2 + RAC)]
Điện trở toàn mạch: Rtm = R1 + 2
2
3 3 2
0,50 điểm
Cờng độ dòng điện qua mạch chính là: I1 =
tm
U
6 3,875=
48
31A
Uđ = UAN = U - UNM = U - R1I1 = 2,9 V
Công suất tiêu thụ ở đèn: P =
2
d d
U
2
2,9
Phần b: để đèn sáng bình thờng thì UAN = 3V, do đó:
UNM = U - UAN = 6 - 3 =3V cờng độ dòng điện qua R1:
I1 =
1
NM
U
R = 3/2 = 1,5A
0,25 điểm
Cờng độ dòng điện qua đèn Đ lúc này: Iđ = d
d
P
U = 3/3 = 1A Vậy cờng độ
dòng điện qua mạch CAN là I2 = I1 - Id = 1,5 - 1 = 0,5A
UAN = I2 (RAC + R2) RAC =
2
AN
U
0,5-3 = 3
0,50 điểm
2) Khi khoá K đóng:
P2 = R2I2 I2 = 2
2
P
0,75
Sơ đồ mạch điện lúc này ta có thể vẽ gọn lại nh hình vẽ dới đây ở đây ta đặt
điện trở phần AC của biến trở là y, điện trở phần BC của biến trở là R - y
Điện trở tơng đợng đoạn AC lúc này: R’AC = y R y( )
y R y
=
2
12 12
R1
0,25 điểm
Hiệu điện thế giữa A và N lúc này: UAN = (R2 + R’AC)I2 =
= (3 +
2
12
12
).0,5 =
2
36 12 24
y y
Cờng độ dòng điện qua đèn lúc này: IĐ = AN
d
U
2
36 12 72
y y
Cờng độ dòng điện qua mạch chính trong trờng hợp này: I = IĐ + I2 =
2
36 12
72
y y
+ 1
2 =
2
72 12 72
y y
(2) Mặt khác, cờng độ dòng điện trong mạch chính lần này:
N
C
R2
y
R - y
P M
Đ
A
Trang 4I =
1
MN
U
AN
U U
R
= 1
2(6 -
2
36 12 24
y y
) =
2
108 12 48
y y
(3)
Từ (2) và (3) ta đợc:
2
72 12 72
y y
=
2
108 12 48
y y
(4)
0,25 điểm Biến đổi (4) ta đợc: y2 - 12y +36 = 0 Phơng trình này cho
y = 6 con chạy C phải ở vị trí chính giữa biến trở
Tính số chỉ của ampe kế: theo đầu bài giữa A và P có một ampe kế có điện
trở nhỏ không đáng kể nên: IA = Iy + IĐ
0,25 điểm
Tính Iy: vì con chạy C ở giữa biến trở nên Iy = IR-y nên Iy = I2/2 = 0,5/2 =
0,25A
Tính IĐ trong trờng hợp này: UAN = IĐRd = I2 (R2 + ( )
)
y R y R
=
= 0,5 3 + 6(12 6)
12
= 3V IĐ = AN
d
U
R = 3/3 = 1A
Chú ý:+ ở từng phần hoặc cả một câu học sinh có thể làm các cách khác, nếu đúng vẫn cho
điểm tối đa từng phần và cả câu Điểm từng phần hoặc cả câu theo phân phối điểm trong hớng dẫn này;
+ Điểm toàn bài để lẻ tới 0,25 không làm tròn;
+ Nếu học sinh sai đơn vị thì trừ điểm toàn bài nh sau: nếu sai 2 lỗi trở xuống thì trừ toàn bài 0,25 điểm; nếu sai trên 2 lỗi thì trừ toàn bài 0,50 điểm
