Hỏi vận tốc của ô tô chuyển động đều trên một đoạn đường dốc lên phía trên thì nó chạy với vận tốc bằng bao nhiêu? Biết rằng cứ đi 200m thì chiều cao của dốc tăng thêm 7m. Hỏi:.. a) Nếu [r]
Trang 1UBND HUYỆN
PGD&ĐT
-KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS
NĂM HỌC 2011 – 2012
Môn: Vật lí
Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề)
(Đề có 5 câu, 01 trang)
-Bài 1: Một ô tô có trọng lượng P = 12000N, có công suất không đổi Khi chạy
trên một đoạn đường nằm ngang, chiều dài 1km với vận tốc không đổi v= 54km/h thì tiêu thụ hết 0,1 lít xăng
Hỏi vận tốc của ô tô chuyển động đều trên một đoạn đường dốc lên phía trên thì
nó chạy với vận tốc bằng bao nhiêu? Biết rằng cứ đi 200m thì chiều cao của dốc tăng thêm 7m Động cơ có hiệu xuất 28% Khối lượng riêng của xăng 800kg/m3 Năng suất tỏa nhiệt của xăng là 4,5.107J/kg Giả thiết lực cản do gió và ma sát tác dụng lên
ô tô trong lúc chuyển động là không đổi
Bài 2: Trong một cốc mỏng có chứa m = 400g nước ở nhiệt độ t1 = 200C Có những viên đá có cùng khối lượng m2 = 20g và ở nhiệt độ t2 = -50C Hỏi:
a) Nếu thả 2 viên đá vào trong cốc thì nhiệt độ cuối cùng của nước trong cốc bằng bao nhiêu?
b) Phải thả tiếp ít nhất bao nhiêu viên đá nữa để cuối cùng trong cốc có hỗn hợp nước và nước đá
Bài 3: Trên trần nhà có một đèn ống dài 1,2m Một HS muốn đo chiều cao của
trần nhà mà không có thang Trong tay anh ta chỉ có một cái thước dài 20cm và một tấm bìa Hỏi bằng cách nào có thể xác định được chiều cao của trần nhà
Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ.
Biết U = 12V, trên các bóng có ghi các giá trị định mức như sau: Đ1: 3V – 1,5 W;
Đ2: 6V-3W; Đ3: 6V-6W và Rx là một biến trở
a) Có thể điều chỉnh để cả 3 đèn đều sáng bình thường được không? Vì sao? b) Mắc thêm một điệng trở R vào mạch điện Hỏi phải mắc R vào vị trí nào và chọn giá trị R và Rx bằng bao nhiêu để cả 3 đèn sáng bình thường
Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ
U = 13,5V, R1 = R2 = 6 Điện trở của am pe kế là 1 Điện trở của vôn kế vô cùng lớn
a) Khi K mở: am pe kế chỉ 1A, vôn kế chỉ 12V Tính R0 và R3
b) Đóng K, am pe kế chỉ 0,2A chiều qua am pe kế chạy từ C đến D Tính R4 và
số chỉ của vôn kế
Đ
1
Đ
x
U
V
R
4
R
2
R
0
K A C
D
A
+
B
-ĐỀ CHÍNH
THỨC
Trang 2HƯỚNG DẪN CHẤM
1
Khối lượng của 0,1 lít xăng:
m = 0,1.10-3.800 = 0,08(kg)
Nhiệt lượng do xăng tỏa ra: Q = m.q = 0,08.4,5.107 = 0,36.107(J)
0.25
Công do ô tô sinh ra: A = H.Q = 0,28.0,36.107 = 0,1008.107(J) 0.25 Khi ô tô chuyển đông trên đường nằm ngang, ta có Fk = Fms
Mà A = Fk.s =>Fk = Fms =
1000
10
1008 3
s
A
Mặt khác P = F v
t
A
k.
Khi ô tô lên dốc, các lực tác dụng vào ô tô: Fk, Fms, Pt
0.25
Ta có : Pt.l = P.h => Pt = 420 ( )
200
7 12000
N l
h P
Để ô tô lên đều thì: Fk = Pt + Fms = 420 + 1008 = 1428(N) 0.25
Do công suất của động cơ không đổi, nên ta có:
P = Fk’.v’ => v’ = ' 151201428 10,6m/s 38,1km/h.
F
P
k
2
a) Gọi x là khối lượng nước đá ở -50C vừa đủ để thả vào cốc làm
nước trong cốc hạ xuống 00C và nước đá cũng tan hết thành nước
Khi đó, ta có (m.c1+C)(t1-0) = xc2(0-t2) + x. (1)
=> x = ( ) 0 , 1106 110 , 6
2 2
1
t c
t C mc
0.5
Nếu thả 2 viên nước đá vào cốc thì nước đá tan hết vì 2m2<x và
nhiệt độ cuối cùng là t và (1) trở thành:
(m.c1+C)(t1-t) =2m2c2(0-t2) + 2m2.+ 2m2c1(t-0)
=> t =
1 2 1
2 2 2 2 1 1
2
2 2
) (
c m C mc
m t c m t C mc
= 11,70C
0.5
b) Số cục nước đá ứng với x là n = 5 , 3
20
6 , 110 2
m
x
Vậy nếu thả vào cốc n1 = 5 viên nước đá (n1<n) thì nước đá tan hết
thành nước
Để trong cốc có hỗn hợp nước và nước đá thì phải thả vào ít nhất là
n2 = 6 viên nước đá (để n2>n); như vậy phải thả thêm vào:
n’ = n2-2 = 4 viên nước đá
0.5
F
k
P
P
t
F
mn
P
n
Trang 3Dùng kim châm châm một lỗ rất nhỏ trên tấm bìa Đặt tấm bìa nằm ngang, ngay dưới đèn ống và cách mặt sàn khoảng l= 10cm 0.5
Chùm tia sáng từ đèn AB đi qua lỗ O tạo trên mặt sàn một vệt sáng A’B’
0.5
Xét 2 tam giác OAB~OA’B’ có:
l h
l OH
OH AB
B A
, ,
'
=> h = ( , , 1
B A
AB
).l (1)
Thay AB = 1,2m, đo A’B’ và l vào (1) tính được h
1
4 a) Đ1: có I1 = 0,5A và R1 = 6
Đ2: có I2 = 0,5A và R2 = 12
Đ3: có I3 = 1A và R3 = 6
Từ sơ đồ mạch điện có :
Ix = I = I1 = I2+I3 để các đèn sáng bình thường mà Ix = I1 < I2+I3
nên không thể điều chỉnh Rx để 3 đèn sáng bình thường
0.5
b) Để 3 đèn sáng bình thường, ta phải mắc R để dòng qua Đ1 giảm đi
và bằng 0,5A, ta có 2 cách mắc:
0.5
*Với cách mắc 1: ta có I = Ix = I2+I3 = 1,5A
Ux = U-(U2+U1) = 3V
=> Rx = 2
5 , 1
3
x
x
I U
IR = I-I1 = 1A Vậy R = 3
1
3 1
R
I
U
0.5
*Với cách mắc 2: ta có I = I1+I2 = 1,5A
Ix = I1 = 0,5A
0.5
O
A’
B’
l
h H
H’
Đ
1
Đ
x
U
Đ
1
Đ
x
U
Đ
1
Đ
x
U
Đ
1
Đ
2
R
x
U
R Cách 1
Trang 4Ux = U – U2 – U1 =3V => Rx = 6
5 , 0
3
x
x
I
U
IR = I – I1 = 1A
UR = U – U2 = 6V => R = 6
1
6
R
R
I
U
5
a) Khi K mở: Gọi Ic là dòng mạch chính, UV là số chỉ vôn kế
Ta có: U = UV + IC..R0 = 12 + IC.R0 = 13,5 (1)
Mặt khác: UV = I1R1 + IC.R2 = 12 = (IC – IA)R1 + ICR2
<=> (IC -1).6 + IC.6 = 12
=> IC = 1,5A Thay vào (1) ta được R0 = 1
0.5
I1 = IC – IA = 0,5A => U1 = I1R1 = 0,5.6 = 3V
Ta lại có: U1 = IA(R3+RA) = 1(R3 + 1) = 3V
=> R3 = 2
0.5
b) Khi K đóng:
UCD = UA= IA.RA = 0,2V
U = I1R1 + I2R2 + I0R0
Mà I2 = I1 + IA và I0 = I1 + I3
Nên 13,5 = 6I1 + (I1+0,2).6 + (I1+I3).1 (2)
0.25
Mặt khác U1 = I1R1 = U3 + UA <=> 6I1 = 2I3 + 0,2 (3)
Từ (2) và (3), ta tính được I1 = 0,775A và I3 = 2,225A
=> I2 = 0,975A; I4 = 2,025A
0.25
U2 = I2.R2 = 5,85V
U4 = U2 + UA = 6,05V => R4 3
Vôn kế chỉ: UV = U – I0.R0 = 10,5V
0.5
Chú ý HS làm theo cách khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa.