De thi HSG mon vat ly 9(thang 11)

Tìm vận tốc của dòng nớc biết vận tốc của thuyền đối với nớc là không đổi.. Ấm được mắc nối tiếp với điện trở r=50 và được mắc vào nguồn điện.. Ngời ta thả từng chai lần lợt vào một bìn

TRƯỜNG THCS THIỆU

QUANG

ĐỀ THI HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2010-2011

Mụn: VẬT Lí

Thời gian làm bài:150 phỳt (Khụng kể thời gian giao đề)

Câu 1: (4 điểm).

Một thuyền đánh cá chuyển động ngợc dòng nớc làm rớt lại một cái phao Do không phát hiện kịp thuyền tiếp tục chuyển động thêm 30 phút nữa thì mới quay lại và gặp phao tại nơi cách chỗ làm rớt 5km Tìm vận tốc của dòng nớc biết vận tốc của thuyền đối với nớc

là không đổi

Cõu 2:(4, điểm)

Một ấm đun nước bằng điện cú 3 dõy lũ xo, mỗi cỏi cú điện trở R=120, được mắc song song với nhau Ấm được mắc nối tiếp với điện trở r=50 và được mắc vào nguồn điện Hỏi thời gian cần thiết để đun ấm đựng đầy nước đến khi sụi sẽ thay đổi như thế nào khi một trong ba lũ xo bị đứt?

Câu 3 (4,0 điểm).

Có một số chai sữa hoàn toàn giống nhau, đều đang ở nhiệt độ 0

x

t C Ngời ta thả từng chai lần lợt vào một bình cách nhiệt chứa nớc, sau khi cân bằng nhiệt thì lấy ra rồi thả chai khác vào Nhiệt độ nớc ban đầu trong bình là t0 = 360C, chai thứ nhất khi lấy ra có nhiệt độ t1 = 330C, chai thứ hai khi lấy ra có nhiệt độ

t2 = 30,50C Bỏ qua sự hao phí nhiệt

a Tìm nhiệt độ tx

b Đến chai thứ bao nhiêu thì khi lấy ra nhiệt độ nớc trong bình bắt đầu nhỏ hơn 260C

Câu 4 (4,0 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, R2 = R3 = R4 = 6 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

Cõu 5: (4 điểm)

Hai gương phẳng đặt song song với nhau sao cho cỏc mặt phản xạ hướng vào nhau Giữa hai gương đặt một ngọn nến

a Vẽ ảnh của ngọn nến được tạo thành bởi hệ gương

b Xỏc định khoảng cỏch giữa hai gương biết rằng khoảng cỏch giữa cỏc ảnh của ngọn nến tạo thành bởi lần phản xạ thứ hai trờn cỏc gương là 40 cm

HƯỚNG DẪN CHẤM (lần 2)

thuyền đi đợc quãng đờng:

S1=(v1-v2)t1, trong đó :

ĐỀ CHÍNH THỨC

S’

1 A

C B S’

2 S

2 S

1

A

A B R

R2 R

1

Hình 1 U

+v1là vận tốc của thuyền đối với nớc

+v2 là vận tốc của nớc đối với bờ (0,5 điểm)

Thời gian đó phao trôi đợc S2=v2t1 (0,5 điểm)

Sau đó trong cùng một thời gian t, thuyền đi đợc S’1=(v1+v2)t, phao đi đợc S’2=v2t

(0,5 điểm)

Ta có S2+S’2=5 (0,5 điểm)

hay v2t1 +v2t =5 (0,5 điểm)

và ta có S’1-S1=5 suy ra (v1+v2)t-(v1-v2)t1=5 (0,5 điểm)

 t1=t

v2=

1

2

5

t =5km/h (0,5 điểm)

Cõu 2(4 điểm)

*Lỳc 3 lũ xo mắc song song:

Điện trở tương đương của ấm:

R1= 40 ( )

R

(0,5đ )

Dũng điện chạy trong mạch:

I1 = R Ur

1 (0,5đ )

Thời gian t1 cần thiết để đun ấm nước đến khi sụi:

1 1

2 1 1





















r R

U R

Q I

R

Q t

hay t1 =

1 2

2

(

R U

r R

(1) ( 0.5đ )

*Lỳc 2 lũ xo mắc song song: (Tương tự trờn ta cú )

R2 = 60 ( )

R

( 0,5đ )

I2 = R Ur

2 ( 0,5đ )

t2 =

2 2

2

(

R U

r R Q





( 2 ) ( 0,5đ )

Lập tỉ số

2

1

t

t

242

243 )

50 60 ( 40

) 50 40 ( 60 ) (

) (

2

2 2

2 1

2 1 2 2













r R R

r R R t

t

*Vậy t1  t2 ( 1đ )

a Gọi q1 là nhiệt lợng toả ra của nớc trong bình khi nó giảm nhiệt độ đi 1 0 C, q2 là

nhiệt lợng thu vào của chai sữa khi nó tăng lên 1 0 C 0,5 Phơng trình cân bằng nhiệt giữa bình với chai sữa thứ nhất là:

q1(t0 - t1) = q2(t1 - tx) (1) Phơng trình cân bằng nhiệt giữa bình với chai sữa thứ 2 là:

q1(t1 - t2) = q2(t2 - tx) (2)

0,5 0,5 Chia (1) cho (2) rồi thay số với t0 = 36 0 C, t1 = 33 0 C, t2 = 30,5 0 C ta đợc:

x x

33 t 3

2,5 30,5 t







0,5

b.

Thay tx = 18 0 C vào (1) và (2)  2

1

Từ (1)  t1 = 1 0 2 x 1 0 1 x 1 x 2 x

q t q t (q t q t ) (q t q t )



1

0 x

1 2

q (t t )

q  q  (3)

0,25

Tơng tự khi lấy chai thứ 2 ra, do vai trò của t0 bây giờ là t1 ta có:

t2 = tx + 1

1 x

1 2

q (t t )

q  q  (4) Thay (3) vào (4): t2 = tx +

2 1

0 x

1 2

q ( ) (t t )

Tổng quát: Chai thứ n khi lấy ra có nhiệt độ

tn = tx + 1 n

0 x

1 2

q ( ) (t t )

q  q  = tx +

0 x n

2 1

1 (t t ) q

(1 ) q





0,25

Theo điều kiện tn < 26 0 ; 2

1

q  5

tn = 18 + 5 n

( ) (36 18)

6  < 26 

n

( )

6 18 (5)

0,25

 n ≥ 5 học sinh chỉ cần chỉ ra bắt đầu từ chai thứ 5 thì nhiệt độ nớc trong bình

bắt đầu nhỏ hơn 26 0 C.

0,25

Chú ý : Học sinh có thể giải theo cách tính lần lợt các nhiệt độ Giá trị nhiệt

độ của bình theo n nh sau:

Vẫn cho điểm tối đa khi chỉ ra từ chai thứ 5.

4

Gọi dòng điện qua các điện trở R1, R2, R3, R4;

và dòng điện qua R1, R2, R3, R4, am pe kế tơng

ứng là: I1, I2, I3, I4 và IA.

Học sinh cũng có thể vẽ lại sơ đồ tơng đơng

a.

Theo bài ra IA = 0 nên I1 = I3 =

1 3

U

R  R ; I2 = I4 = 2 4

U

Từ hình vẽ ta có UCD = UA = IARA = 0  UAC = UAD hay I1R1 = I2R2 (2) 0,5

Từ (1) và (2) ta có:

R  R R  R 

R  R R  R 

3 4

1 2

R R 

1 3

2 4

b.

Vì RA = 0 nên ta chập C với D Khi đó: R1 // R2 nên R12 = 1 2

1 2

2

R  R 3 6    R3 // R4 nên R34 = 3 4

3 4

3

R  R 6  6  

0,5

R3

R1 C

A

D

I

3

I1

I

4

Hiệu điện thế trên R12: U12 = 12

12 34

U R

R  R = 2,4V

 cờng độ dòng điện qua R1 là I1 = 12

1

U 2, 4

0,8A

R  3 

0,25

Hiệu điện thế trên R34: U34 = U  U12 = 3,6V

 cờng độ dòng điện qua R3 là I3 = 34

3

0, 6A

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 =

1 3

R  R 3 6  3A I2 = I4 =

2 4

R  R 6  6 = 0,5A

0,25

Hiệu điện thế trên R1: U1 = I1R1 = 2.3

3 = 2V Hiệu điện thế trên R2: U2 = I2R2 = 0,5.6 = 3V 0,25

Cõu 5: 4 điểm

a Vẽ hỡnh đỳng (cho 2 điểm)

b Gọi d là khoảng cỏch giữa

hai gương từ đú xỏc định được

khoảng cỏch giữa S1’ và S2’ = 4d

nờn d = 10 cm

(cho đ)

G 2 G

1

S 1 S

1

’

2

’

d