HSG - de va dap an

Đề thi này có 01 trang Bài 14đ : Cùng một lúc từ hai địa điểm cách nhau 20km trên cùng một đờng thẳng có 2 xe khởi hành chạy cùng chiều.. Khi bình 2 đã cân bằng nhiệt thì lại rót một lợ

Phòng giáo dục thọ xuân Đề thi học sinh giỏi lớp 9 THCS

Môn : Vật Lý - Bảng A.

Thời gian : 150 phút không kể phát đề.

( Đề thi này có 01 trang)

Bài 1(4đ) : Cùng một lúc từ hai địa điểm cách nhau 20km trên cùng một đờng thẳng có

2 xe khởi hành chạy cùng chiều Sau 2 giờ xe chạy nhanh đuổi kịp xe chạy chậm Biết một xe có vận tốc 30km/h

a) tính vận tốc của xe thứ hai

b) Tính quãng đờng mà mỗi xe đi đợc cho đến lúc gặp nhau

Câu 2(4đ) : Có hai bình cách nhiệt, bình thứ nhất chứa 4 lít nớc ở nhiệt độ 800C ; bình thứ hai chứa 2 lít nớc ở 200C Ngời ta rót một lợng nớc m từ bình 1 vào bình 2 Khi bình

2 đã cân bằng nhiệt thì lại rót một lợng nớc m từ bình 2 sang bình 1 để lợng nớc hai bình nh lúc đầu Nhiệt độ nớc ở bình 1 sau khi cân bằng là 740C Xác định lợng nớc đã rót trong mỗi lần

Bài 3(6đ) : Có 2 dây dẫn tiết diện nh nhau S = 0,1 mm2 Một dây bằng đồng

(ρđ=1,7.10-8 Ωm ) ; một dây bằng Nicrôm (ρ n=1,1.10-6 Ωm ) Dây Nicrôm có chiều dài 80 cm

a) Tính điện trở của dây Nicrôm Muốn cho dây đồng cũng có điện trở nh vậy, chiều dài của nó phải bằng bao nhiêu ?

b) Ngời ta phải mắc nối tiếp hai dây dẫn, rồi mắc chúng vào mạng điện 110V Tính công suất điện tiêu thụ trên mỗi dây dẫn và nhiệt lợng mỗi dây dẫn toả ra trong một phút

c) Tính nhiệt lợng toả ra trong một phút trên mỗi cm của từng dây dẫn Trong thực tế, ngời ta thấy một dây vẫn nguội và một dây rất nóng Giải thích vì sao ?

Bài 4(6đ) :

1- Đặt vật sáng AB trớc thấu kính hội tụ

nh hình vẽ bên

a) Hãy dựng ảnh A’B’ của AB và nhận

xét về đặc điểm của ảnh A’B’

b) Gọi d = OA là khoảng cách từ AB đến

thấu kính ; d’= OA’ là khoảng cách từ A’B’ đến thấu kính ; f = OF là tiêu cự của thấu kính Hãy chứng minh rằng ta có công thức : 1f =1d −d1' và A’B’ = AB

d

d

'

2- Đặt vật AB vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f=24cm Sao cho A nằm trên trục chính và cách thấu kính một khoảng d Hãy xác định vị trí, tính chất (thật hay ảo) của ảnh trong các trờng hợp sau :

a) d = 36 cm

b) d = 12 cm

A

B

đáp án và hớng dẫn chấm Môn : Vật Lý - lớp 9 THCS ( Bảng A)

Đáp án này gồm 04 trang.

Bài 1(4đ) :

a) Vận tốc xe thứ hai

+ Giả sử 2 xe chạy theo chiều AB trên

đờng Ox O trùng với điểm A

* Nếu xe chạy từ A có vận tốc v1= 30km/h, xe chạy từ B có vận tốc v2

+ Gọi S1 là quãng đờng của xe chạy từ A; S2 là quảng đờng của xe chạy từ

B ; S là quảng đờng AB

+ Công thức tính quảng đờng của 2 xe :

S1 = v1.t = 30t

S2 = v2.t

+ Sau 2 giờ để 2 xe gặp nhau tại C thì

S1 = S + S2

⇔ 30t = 20 + v2.t

⇒ 30.2 = 20.v2.2 ⇒ 2v2 = 60 – 20 = 40

⇒ v2 = 20(km/h)

* Nếu xe chạy từ B có vận tốc v2 = 30km/h ; xe chạy từ A có vận tốc v1 là

bao nhiêu ?

+ Quãng đờng đi của 2 xe :

S1 = v1.t

S2 = v2.t = 30t

+ Sau 2 giờ hai xe gặp nhau thì :

S1 = S + S2

⇔ v1.t = 20 + 30.t

⇒ 2v1 = 20 + 60 = 80 ⇒ v1 =40 (km/h)

b) Quãng đờng mỗi xe đi đợc cho đến lúc gặp nhau :

+ Với xe đi từ A có vận tốc v1 = 30 km/h

S1 = v1.t = 30.2 = 60 (km)

+ Với xe đi từ B có vận tốc v2 = 20 km/h

S2 = v2.t = 20.2 = 40 (km)

0,25

0,25 0,25

0,25 0,25 0,25

0,25 0,25

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

+ Với xe đi từ A có vận tốc v2 = 40 km/h

S1 = v1.t = 40.2 = 80 (km)

+ Với xe đi từ B có vận tốc v2 = 30 km/h

S2 = v2.t = 30.2 = 60 (km)

Bài 2(4đ) :

a) Lập phơng trình cho lần rót nớc thứ nhất (từ bình 1 sang bình 2)

+ Gọi t1’là nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt ở bình 1

Gọi t2’là nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt ở bình 2

+ Nhiệt lợng nớc toả ra để hạ nhiệt độ từ 800C đến t2’

Q1 = cm (t1-t2’)

Q1= cm ( 80 – t2’)

+ Nhiệt lợng thu vào của nớc ở bình 2 tăng nhiệt độ từ 200C đến t2’

Q2= cm2 ( t2’- t2)

Q2= c.2(t2’- 20)

+ áp dụng phơng trình cân bằng nhiệt :

Q1= Q2

⇔ c.m ( 80 – t2’) = c.2 (t2’-20 )

+ Đơn giản c ở hai vế ta có :

m ( 80 – t2’) = 2 (t2’- 20)

⇒ 80m – mt2’ = 2t2’- 40

⇒ 80m – m t2’- 2t2’ = - 40 (1)

b) Lập phơng trình cho lần rót nớc thứ 2 ( từ bình 2 sang bình 1)

+ Nhiệt lợng nớc toả ra ở bình 1 để hạ nhiệt độ từ 800C đến t1’ :

Q1= c ( m1- m ) (t1- t1’)

Q1= c ( 4 – m ) ( 80 – 74 )

Q1= c ( 4 – m ).6

+ Nhiệt lợng nớc thu vào để tăng nhiệt độ từ t2’ đến t1’

Q2= cm ( t1’- t2’)

Q2= cm ( 74 – t2’)

+ áp dụng phơng trình cân bằng nhiệt :

Q1= Q2

⇔ c.(4 – m ).6 = c.m (74 – t2’)

+ Đơn giản c ở 2 vế ta có :

(4 – m ).6 = m (74 – t2’)

⇒ 24 – 6m = 74m – mt2’

⇒ 80m – mt2’ = 24 (2)

+ Kết hợp (1) và (2) ta có :

80m – mt2’- 2t2’ = - 40 (1)

80m – mt2’ = 24 (2)

Trừ (1) cho (20), vế cho vế : 0 + 0 – 2t2’ = - 64

⇒ t2’= 320C

+ Thay t2’= 320C vào (2) ta đợc :

0,25 0,25

0,25

0,25 0,25

0,25 0,25 0,25

0,25

0,25 0,25

0,25 0,25 0,25

0,25

0,25 0,25

80m – 32m = 24

48m = 24

m = 0,5 (kg)

Bài 3(6đ) :

a) s = 0,1mm 2= 0,1.10 – 6m2

ln = 80 cm = 0,8 m

+ Điện trở của dây Nicrôm

Rn =

s

l n

n.

ρ

+ Thay số :

Rn = 1,1 10– 6 8 , 8 ( )

10 1 , 0

8 , 0

−

+ Chiều dài của dây đồng :

Từ Rđ =

d

n d

d d

d d

s R s R l s

l

ρ ρ

+ Thay số :

lđ = 0 , 518 10 51 , 8 ( )

10 7

,

1

10 1 , 0

8

,

8

6

m

=

=

−

−

b) Hai dây có điện trở nh nhau, nên khi mắc nối tiếp thì :

Un= Uđ= U = 1102 = 55 (V)

+ Dòng điện qua mỗi dây dẫn :

In= Iđ = I = =855,8

R

U

= 6,25 (A) + Công suất tiêu thụ trên mỗi dây dãn :

P n =P d =P=UI = 55 6 , 25 = 344(w)

+ Nhiệt lợng toả ra trong 1 phút ( 1phút = 60 (s) )

Qn= Qđ = Q = Pt = 344.60 = 20600 (J)

c) Nhiệt lợng toả ra trên mỗi cm của dây dẫn :

+ Qn’= =2060080

n

n

l

Q

= 257,5 (J) (1)

+ Qđ = = ≈

5180

20600

d

d

l

Q

4 (J) (2) + Từ (1) và (2) ta thấy :

d

Q

Q

64 ' 64 4

5 , 257

'

'

≈

⇒

≈

=

+ Nhiệt lợng toả ra trên mỗi cm của dây Nicrôm gấp 64 lần trên mỗi cm

của dây đồng Nhiệt lợng của dây đồng toả ra không khí nhanh hơn nhiệt

lợng của Nicrôm Vì vậy dây đồng vẫn mát trong khi dây Nicrôm rất

nóng

0,25

0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

0,5

Bài 4(6đ) :

1.a) : Để vẻ ảnh của vật AB

Ta chỉ cần vẻ ảnh B’của điểm B

+ Từ B vẽ tia tới BI song song

với trục chính cho tia ló đi qua F’

+ Tia tới BO đi qua quang tâm cho

tia ló tiếp tục đi thẳng

+ Kéo dài 2 tia ló cắt nhau tại B’ B’ chính là ảnh của B qua thấu kính nh

hình vẽ

+ Từ B’ dựng B’A’ vuông góc với trục chính nh hình vẽ

* Nhận xét : ảnh A’B’ là ảnh ảo, cùng chiều với vật và lớn hơn vật

b) Theo hình vẽ ta có :

+ ∆AOB∞ ∆A 'OB' nên

OA

OA AB

B

= (1) + ∆IOF' ∞ ∆B'A'F' nên

O F

A F AB

B A OI

B A

'

' ' ' ' '

+ Từ (1) và (2) suy ra OA OA' =F F''O A' vì F’A’ = f + d’

+ Nên ta đợc : = + ⇔

f

f d d

d' '

f.d’ = d.d’ + d.f (3) + Chia 2 vế của (3) cho d.d’.f ta suy ra đợc

1f =1d −d1'

+ Từ (1) suy ra : AB

d

d B

A' ' = '. (đpcm) 2.a) : Với d = 36 cm > f = 24 cm Ta áp dụng công thức :

1f =d1 +d1'

+ Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính :

d d d f f

−

= .

24 36

24 36

=

+Vì d = 36 cm > f = 24 cm tức là AB nằm ngoài khoảng tiêu cự Nên ảnh

A’B’ là ảnh thật

c) Với d = 12 cm < f = 24 cm Ta áp dụng công thức :

1f =d1 −d1'

+ Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính :

d d d f f

−

= .

12 24

24 12

=

+ Vì d = 12 cm < f = 24 cm tức là AB nằm trong khoảng tiêu cự Nên ảnh

A’B’ là ảnh ảo

0,25 0,25 0,25

0,25 0,25 0,25

0,25 0,25 0,25

0,25 0,25 0,5

0,5 0,5 0,5

0,5

B’

B O

I

F’

0,5