Một ô tô thứ hai xuất phát từ B đi đến đích A, trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc v1 và trong nửa thời gian sau đi với vận tốc v2.. Nếu xe đi từ B xuất phát muộn hơn 30 phút so với x
Trang 1TRƯỜNG THCS CHU VĂN AN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
Giáo viên ra đề: Phạm Văn Hòa NĂM HỌC: 2010-2011
Môn: Vật lý Lớp: 9
Thời gian: 150 phút ( Không kể thời gian phát đề)
Bài 1: (4 điểm)
Một ô tô xuất phát từ A đi đến đích B, trên nửa quãng đường đầu đi với vận tốc v1 và trên nửa quãng đường sau đi với vận tốc v2 Một ô tô thứ hai xuất phát từ B đi đến đích A, trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc v1 và trong nửa thời gian sau đi với vận tốc v2 Biết v1 = 20km/h và v2 = 60km/h Nếu xe đi từ B xuất phát muộn hơn 30 phút so với xe đi từ A thì hai xe đến đích cùng lúc Tính chiều dài quãng đường AB
Bài 2: (3 điểm)
Muốn đưa một vật có khối lượng 80 kg lên cao 5 m người ta dùng mặt phẳng nghiêng có chiều dài 10 m Biết lực kéo là 680 N
a) Tính hiệu suất mặt phẳng nghiêng
b) Tính công hao phí và độ lớn của lực ma sát
Bài 3: (3 điểm)
Một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước ở 25oC Muốn đun sôi lượng nước đó trong 20 phút thì ấm phải có công suất là bao nhiêu? Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là C = 4200J/kg.K, nhiệt dung riêng của nhôm là C1 = 880J/kg.K và 30% nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh
Bài 4: (4 điểm)
Một vật sáng AB đặt tại một vị trí trước một thấu kính hội tụ, sao cho AB vuông góc với trục chính của thấu kính và A nằm trên trục chính, ta thu được một ảnh thật lớn gấp 2 lần vật Sau đó, giữ nguyên vị trí vật AB và dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính, theo chiều ra
xa vật một đoạn 15cm, thì thấy ảnh của nó cũng dịch chuyển đi một đoạn 15cm so với vị trí ảnh ban đầu Tính tiêu cự f của thấu kính (không sử dụng trực tiếp công thức của thấu kính)
Bài 5: (6 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ, biết U = 36V không đổi,
R1 = 4 Ω, R2 = 6 Ω, R3 = 9 Ω, R5 = 12 Ω
Các ampe kế, khoá K và dây nối có điện trở
không đáng kể
a) Khi khoá K mở, ampe kế chỉ 1,5A Tìm R4
b) Khi khoá K đóng, tìm số chỉ của các am pe
kế
Người ra đề
A1
U
R1
Trang 2Phạm Văn Hòa
ĐÁP ÁN – BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
NĂM HỌC: 2010-2011 (Môn Vật Lý) Bài 1: ( 4 điểm)
Kí hiệu AB = s Thời gian đi từ A đến B của ô tô thứ nhất là:
s v v
s s t
+
= + = (0,75đ)
- Vận tốc trung bình trên quãng đường AB của xe thứ nhất là:
1 2
2
A
v v s
v
t v v
+ 30 (km/h) (0,75đ)
- Gọi thời gian đi từ B đến A của xe thứ hai là t2 Theo đề bài, ta có:
s= v + v t +
= ÷ (0,75đ)
- Vận tốc trung bình trên quãng đường BA của xe thứ hai là:
1 2
B
v v s
v t
+
= = = 40 (km/h) (0,50đ)
- Theo đề bài, ta có:
s s
v −v = 0,5 (h) (0,50đ)
- Thay giá trị của vA và vB vào, ta có: s = 60 (km) (0,75đ)
Bài 2: (3 điểm)
a) Trọng lượng của vật: P = 10m = 10.80 = 800N (0,50đ) Công có ích để nâng vật lên độ cao h : Ai = P h = 800 5 = 4000(J) (0,50đ)
Công toàn phần khi kéo vật lên độ cao h theo mặt phẳng nghiêng:
Atp = F l = 680 10 = 6800 (J) (0,50đ)
6800
4000
%
⋅
=
tp
i
A
A
b) Công hao phí: Ahp = Atp – Ai = 6800 – 4000 = 2800 (J) (0,50đ)
10
2800
N l
A
F ms = hp = =
Bài
3 : (3 điểm)
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 25oC tới 100oC là:
Q1 = m1c1 ( t2 – t1 ) = 0,5.880.(100 – 25 ) = 33000 ( J ) (0,75đ) Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước từ 25oC tới 100oC là:
Q2 = mc ( t2 – t1 ) = 2.4200.( 100 – 25 ) = 630000 ( J ) (0,75đ)
Trang 3Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết:
Qi = Q1 + Q2 = 663000 ( J ) ( 1 ) (0,50đ) Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước do ấm điện cung cấp
trong thời gian 20 phút = 1200 giây là:
Q = H.P.t ( 2 ) (0,50đ) ( Trong đó H = 100% - 30% = 70% ; P là công suất của ấm )
+Từ (1) và (2) : P = Q 663000.100 789,3(W)
H.t = 70.1200 = (0,50đ)
Bài 4: (4 điểm)
- Gọi khoảng cách từ vật đến thấu
kính là d, khoảng cách từ ảnh đến
thấu kính là d’
Ta tìm mối quan hệ giữa d, d’ và f:
∆ AOB ~ ∆ A'OB'
⇒ A B = OA = d
; ∆ OIF' ~ ∆ A'B'F'
⇒ A B = A F = A B
′ ′ ′ ′ ′ ′
hay d - f =
f
d
′
⇒ d(d' - f) = fd'
⇒ dd' - df = fd' ⇒ dd' = fd' + fd ;
Chia hai vế cho dd'f ta được : 1 = + 1 1
- Ở vị trí ban đầu (Hình A): A B = d = 2
d’ = 2d
Ta có: 1 = + 1 1 = 3
f d 2d 2d (1)
- Ở vị trí 2 (Hình B): Ta có:d = d + 152 Ta nhận thấy ảnh A B′′ ′′ không thể di
chuyển ra xa thấu kính, vì nếu di chuyển ra xa thấu kính thì lúc đó d = d2′ ′,
không thoả mãn công thức (*) Ảnh A B′′ ′′sẽ dịch chuyển về phía gần vật
và ta có: O’A” = OA’ - 15 - 15 = OA’ - 30
hay: d = d - 30 = 2d - 30′2 ′
Ta có phương trình :
- Giải phương trình (1) và (2) ta tìm được: f = 30(cm)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ) (0,25đ) (0,50đ) (0,25đ) (0,25đ)
(0,50đ) (0,25đ) (0,50đ) (0,75đ)
A
B
A ''
B ''
O ' F
F '
I '
Hình A
A
B
A '
B '
O F
F ' I
Hình B
Trang 4Bài 5: (6điểm)
a) (3điểm)
Khi khóa K mở, mạch điện tương đương là: (0,50đ)
(0,50đ)
Vậy hiệu điện thế trên hai đầu điện trở R1 và R2 là:
Do đó, cường độ dòng điện trong mạch chính là:
12
22,5
2, 25( ) 10
U
R R
Suy ra cường độ dòng điện qua điện trở R4 là:
Điện trở tương đương của R4 và R5 là: 3
4,5 4
13,5 18( )
0, 75
U R I
Vậy điện trở R4 có giá trị là: R4 = R4,5 – R5 = 18 – 12 = 6(Ω) (0,25đ)
b) (3 điểm)
Điện trở tương đương của R2 và R4 là: 2
2,4
6 3( )
R
Điện trở tương đương của R2, R4 và R3 là: R2,3,4 = 3 + 9 = 12 (Ω) (0,25đ) Vậy điện trở tương đương của đoạn mạch CD là: 5 12
6( )
CD
R
1
36
3, 6( )
4 6 10
+
5
21, 6 1,8( ) 12
CD U
R
I2 = I4 = I3/ 2 = 1,8 :2 = 0,9 (A) (0,25đ)
A1
R3
I4
_
I 5
I 4
R3
R2
R5
R1
Trang 5Ampe kế A1 chỉ: I3 = 1,8(A) (0,25đ)
Lưu ý: Học sinh có thể làm theo nhiều cách, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa
