Trong thời gian thuyền đi từ A đến B thì ca nô kịp đi được 4 lần quãng đường đó và về đến B cùng một lúc với thuyền. Hướng và độ lớn vận tốc của nước sông. Dây nối trong bộ đèn có điện[r]
Trang 1SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 THCS
NĂM HỌC 2010 - 2011
Môn thi: VẬT LÝ
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1: Một chiếc thuyền bơi từ bến A đến bến B ở cùng một bên bờ sông với vận tốc đối với
nước là v1 = 3km/h Cùng lúc đó một ca nô chạy từ bến B theo hướng đến bến A với vận tốc đối với nước là v2 = 10km/h Trong thời gian thuyền đi từ A đến B thì ca nô kịp đi được 4 lần quãng
đường đó và về đến B cùng một lúc với thuyền Hãy xác định:
a Hướng và độ lớn vận tốc của nước sông
b Nếu nước chảy nhanh hơn thì thời gian ca nô đi và về B (với quảng đường như câu a) có thay đổi không? Vì sao?
Câu 2: Dùng nguồn điện có hiệu điện thế không đổi
U0 = 32V để thắp sáng một bộ bóng đèn
cùng loại (2,5V-1,25W) Dây nối trong bộ đèn
có điện trở không đáng kể Dây nối từ bộ bóng đèn
đến nguồn điện có điện trở là R =1Ω
a) Tìm công suất tối đa mà bộ bóng có thể tiêu thụ
b) Tìm cách ghép bóng để chúng sáng bình thường
Câu 3: Trong một bình bằng đồng có đựng một lượng nước đá có nhiệt độ ban đầu là t1 = − 50C
Hệ được cung cấp nhiệt lượng bằng một bếp điện Xem rằng nhiệt lượng mà bình chứa và lượng chất trong bình nhận được tỷ lệ với thời gian đốt nóng (hệ số tỷ lệ không đổi) Người ta thấy rằng trong 60 s đầu tiên nhiệt độ của hệ tăng từ t1 = − 50C đến t2 = 00C, sau đó nhiệt độ không đổi trong 1280s tiếp theo, cuối cùng nhiệt độ tăng từ t2 = 00C đến t3 = 100C trong 200s Biết nhiệt dung riêng của nước đá là c1 = 2100 J/(kg.độ), của nước là c2 = 4200 J/(kg.độ) Tìm nhiệt nóng chảy của nước đá
Câu 4:
Một gương phẳng G rộng đặt ngửa, nằm ngang, sát với
chân một bức tường cao thẳng đứng Người ta đặt một thước
thẳng MN có chiều dài l = 20cm nghiêng với mặt gương một
góc α = 300 Một chùm ánh sáng song song rộng, hợp với
phương ngang một góc β=450 chiếu vào gương Biết mặt
phẳng chứa thước và các tia sáng gặp nó là mặt phẳng thẳng
đứng vuông góc với tường (Hình vẽ 3)
Xác định chiều dài bóng của thước thu được trên tường
Câu 5:
Nêu một phương án thực nghiệm xác định điện trở của một ampe kế Dụng cụ gồm: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một ampe kế cần xác định điện trở, một điện trở R0 đã biết giá trị, một biến trở con chạy Rb có điện trở toàn phần lớn hơn R0, hai công tắc điện K1 và K2, một số dây dẫn đủ dùng Các công tắc điện và dây dẫn có điện trở không đáng kể
Chú ý: Không mắc ampe kế trực tiếp vào nguồn
- - - Hết - - -
Hä vµ tªn thÝ sinh:
ĐỀ THI DỰ BỊ
1
Trang 2Sè b¸o danh:
SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 THCS
NĂM HỌC 2010 - 2011
ĐÁP ÁN ĐỀ DỰ BỊ Môn: Vật lý
Câu 1
(2,5đ)
đến B với vận tốc u ( u < 3km/h )
0,5
- Thời gian thuyền chuyển động từ A đến B là: t1 =
u v
S
+ 1
- Thời gian chuyển động của ca nô là: t2 =
u v
S u v
S
+
+
2
2 2
Theo bài ra: t1 = t2 ⇔
u v
S
+ 1
=
u v
S u
v
S
+
+
2
2 2
Hay:
u
v1 +
1
=
u v u
v2 − + 2 +
2
2 ⇒ u2 + 4v2u+ 4v1v2 −v22 = 0 (1) Giải phương trình (1) ta được: u ≈ - 0,506 km/h
0,5
2
2 2
2 2
2 2
2 2
4 ) (
2 2 2
u v
v S u
v
u v u v S u v
S u v
S
−
=
−
− + +
= +
+
Khi nước chảy nhanh hơn (u tăng) ⇒ v2 - u2giảm ⇒ t2tăng (S, v2 không
Câu 2
(2đ) a) Gọi I là dòng điện qua R, công suất của bộ đèn là : P = U.I – RI2 = 32.I – I2 hay: I2 – 32I + P = 0
Phương trình bậc 2 ẩn là I, tham số P, tính ∆
256 0
16
≥
Vậy công suất lớn nhất của bộ đèn là Pmax = 256W
b) Gọi m là số dãy đèn, n là số đèn trong một dãy:
*Giải theo công suất :
Khi các đèn sáng bình thường: I d = 0 , 5 (A) và I = m.I d = 0 , 5m
Từ đó: U0.I = RI2 + 1,25m.n Hay 32.0,5m = 1.(0,5)2 = 1,25m.n
⇒64 = m + 5n ; m, n nguyên dương Giải phương trình (1) ta có 12 nghiệm sau :
0,5
0,5
0,5
0,5
2
Trang 3Câu 3
(2,5đ) Gọi mxlà khối lượng của bình, c+ Trong T1= 60sđầu tiên, bình và nước đá tăng nhiệt độ từ xlà nhiệt dung riêng của đồng
C
1 = − 5 đến t 0C
2 = 0 , k⋅T1 =(m1 ⋅c1 +m x⋅c x)(t2 −t1) (1) + Trong T2= 1280s tiếp theo, nước đá tan ra, nhiệt độ của hệ không đổi:
k⋅T2 =m1⋅ λ (2) +Trong T3= 200scuối cùng, bình và nước tăng nhiệt độ từ
C
2 = 0 đến t 0C
T
Từ (1) và (3):
1 2
1 1
1
t t
kT c m c
−
=
2 3
3 2
1
t t
T k c m c
−
⋅
= + (5) Lấy (5) trừ đi (4): ( )
1 2 1 2
3
3 1
2 1
t t
T k t t
T k c c m
−
⋅
−
−
⋅
=
Chia 2 vế của 2 phương trình (2) và (6):
1 2 1 2 3 3 2
1 2 1 2
3 3 2 1
2
t t
T t t T T t
t
T k t t
T k
T k c
c
−
−
−
=
−
⋅
−
−
⋅
⋅
=
− λ
Vậy: ( )
1 2 1 2 3 3
1 2 2
t t
T t t T
c c T
−
−
−
−
= λ
( )
kg
J /
10 36 , 3 336000
5 0
60 0
10 200
2100 4200
−
−
−
−
−
= λ
Câu 4
(2đ) Phần chùm tia sáng phản xạ từ
gương không bị MN chắn hắt lên tường
tạo ra vùng sáng trên tường, còn phần
bị MN chắn sẽ tạo bóng của MN trên
tường Phần chùm sáng tới chiếu trực
tiếp lên thước không phản xạ trên
gương Do đó bóng của thước trên
tường là đoạn AB như hình 5
Phân tích cho 0,5đ
Hình
vẽ cho 0,5đ
Từ hình vẽ ta thấy AB = NK mà theo định luật phản xạ ánh sánh ta có:
IN = IH + HN = MH.tanβ + MN.cosα
= MN.sinα.tanβ + MN.cosα = ( 1 3 ) 10 ( 1 3 ) 27 , 3 cm
l
A
B
β
N
M
G
α Hình 5
K
I H
3
Trang 4Câu 5
(1đ) - - Bố trí mạch điện như hình vẽ (hoặc mô tả đúng cách mắc) Bước 1: Chỉ đóng K1: số chỉ ampe kế là I1
Ta có: U = I1(RA + R0) (1)
- Bước 2: Chỉ đóng K2 và dịch chuyển con
chạy để ampe kế chỉ I1 Khi đó phần biến trở
tham gia vào mạch điện có giá trị bằng R0
- Bước 3: Giữ nguyên vị trí con chạy của biến
trở ở bước 2 rồi đóng cả K1 và K2, số chỉ ampe
kế là I2
Ta có: U = I2(RA + R0/2) (2)
- Giải hệ phương trình (1) và (2) ta tìm được:
1 2 0
2 1
A
I I R R
I I
−
=
0,25 0,25 0,25
0,25
Chú ý: Học sinh giải cách khác nhưng vẫn đúng bản chất vật lý vẫn cho điểm tối đa
Mỗi lần sai hoặc thiếu đơn vị trừ 0,25 điểm nhưng toàn bài không trừ quá 3 lần
R
U
K
K1
2
0
b
4