b) Tính công suất toả nhiệt lớn nhất trên biến trở.. ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM.. Tương tự vùng nhìn thấy của người B được giới hạn bởi góc MB’N; BA < BP nên A nằm ngoài vùng nhìn thấy của [r]
Trang 1PHÒNG GD – ĐT PHÙ MỸ ĐỀ XUẤT ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
MÔN: VẬT LÍ LỚP 9 Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề)
Đề thi đề xuất
Bài 1: Lúc 6 giờ, một người đạp xe từ thành phố A về phía thành phố B ở cách thành phố A 114 km
với vận tốc 18km/h Lúc 7h, một xe máy đi từ thành phố B về phía thành phố A với vận tốc 30km/h a) Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ và nơi gặp cách A bao nhiêu km ?
b) Trên đường có một người đi bộ lúc nào cũng cách đều xe đạp và xe máy, biết rằng người đó cũng khởi hành từ lúc 7h Tính vận tốc của người đó, người đó đi theo hướng nào, điểm khởi hành của người
đó cách A bao nhiêu km?
Bài 2: Một quả cầu bằng kim loại có khối
lượng riêng là 7500kg/m3 nổi một nửa trên mặt
nước Quả cầu có một phần rỗng có thể tích
V2 = 1dm3 Tính trọng lượng của quả cầu Biết
khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3)
V2
- - - - - - -
- - - - - - -
- - - - - - -
Bài 3: Một nhiệt lượng kế ban đầu chưa đựng gì, đổ vào nhiệt lượng kế một ca nước nóng thì thấy
nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 50C Sau đó lại đổ thêm một ca nước nóng nữa thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế lại tăng thêm 30C Hỏi nếu đổ tiếp vào nhiệt lượng kế ba ca nước nóng thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm bao nhiêu độ nữa ? (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, các ca nước nóng được coi là giống nhau)
Bài 4: Hai người A và B đứng trước một gương
phẳng (G) như hình vẽ, trong đó: MH = NH =
60cm; NK = 120cm và h = 120cm
a)Hai người có nhìn thấy nhau trong gương
không ?
b)Người A đứng yên, người B chuyển động theo
phương vuông góc với gương, thì khi nào họ thấy
nhau ?
Bài 5: Một biến trở có giá trị điện trở toàn phần R =120
Nối tiếp với một điệ trở R1 Nhờ biến trở có thể làm thay đổi
cường độ dòng điện trong mạch từ 0,9A đến 4,5 A
a) Tính giá trị của điện trở R1
b) Tính công suất toả nhiệt lớn nhất trên biến trở Biết rằng
mạch điện được mắc vào mạch điện có hiệu điện thế U không đổi M
N
R1
120cm
h =120cm
h =120cm
b
k
a
h
n m
Trang 2ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM.
Bài 1:
Chọn A làm mốc
Chiều dương từ A đến B
a) Lúc 7h xe đạp đi được từ A đến C
AC = V1 t = 18 1 = 18Km (0,25 điểm)
Phương trình chuyển động của xe đạp là :
S1 = S01 + V1 t1= 18 + 18 t1 ( 1 ) (0,25 điểm)
Phương trình chuyển động của xe máy là :
S2 = S02 - V2 t2 = 114 – 30 t2 (0,25 điểm)
Khi hai xe gặp nhau:
t1 = t2= t và S1 = S2
18 + 18t = 114 – 30t
Thay vào (1 ) ta được : S = 18 + 18 2 = 54 ( km )
Vậy 2 xe gặp nhau lúc : 7 + 2 = 9 h và nơi gặp cách A 54 km (0,25 điểm)
b) Vì người đi bộ lúc nào cũng cách đều người đi xe đạp và xe máy nên:
* Lúc 7 h phải xuất phát tại trung điểm của CB tức cách A là :
AD = AC + CB/2 = 18 + 114− 182 = 66 ( km ) (1,0 điểm)
* Lúc 9 h ở vị trí hai xe gặp nhau tức cách A: 54 Km
Vậy sau khi chuyển động được 2 h người đi bộ đã đi được quãng đường là : S = 66- 54 = 12 ( km ) Vận tốc của người đi bộ là : V3 = 122 = 6 (km/h) (0,5 điểm)
Ban đầu người đi bộ cách A: 66km , Sau khi đi được 2h thì cách A là 54 km nên người đó đi theo chiều
từ B về A
Bài 2:
Gäi:+ V lµ thÓ tÝch qu¶ cÇu
+ d1, d lµ träng lîng riªng cña qu¶ cÇu vµ cña níc
ThÓ tÝch phÇn ch×m trong níc lµ : V
2
Lùc ®Èy Acsimet F = dV
Träng lîng cña qu¶ cÇu lµ P = d1 V1 = d1 (V – V2)
Khi c©n b»ng th× P = F dV
2 = d1 (V – V2) V = 2 d1.d2
2 d1−d (1,0 điểm) ThÓ tÝch phÇn kim lo¹i cña qu¶ cÇu lµ:
V1 = V – V2 =
2 d1V2
2 d1−d - V2 =
2 1
2
d V
Mµ träng lîng P = d1 V1 = d1 d V
Thay sè ta cã: P =
3
75000.10000.10
5,35 2.75000 10000 N
vËy: P = 5,35N (1,0 điểm)
Trang 3Bài 3: Gọi m,c là khối lượng và nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế, m0, c0 là khối lượng và nhiệt dung riêng của 1 ca nước
t0, t lần lượt là nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế và của nước nóng
Nhiệt độ mà nhiệt lượng kế tăng thêm khi đổ 3 ca nước là Δt 0C
+ Nếu đổ 1 ca nước nóng :
Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế thu vào khi tăng nhiệt độ thêm 50C
Q(thu1) = mc Δt1 = 5 mc (J) (0,25 điểm)
Nhiệt lượng mà nước toả ra để giảm nhiệt độ từ t0C → (t0 + 5)0C
Q(toả1) = m0c0 Δt1 = m c t (t 0 0 0 5)
Theo phương trình cân bằng nhiệt :
Q(thu1) = Q(toả1) → 5mc = m c t (t 0 0 0 5) (1) (0,25 điểm)
+ Nếu đổ thêm 1 ca nước nóng nữa :
Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế và 1 ca nước ban đầu thu vào khi tăng nhiệt độ thêm 30C
Q(thu2) = (mc + m0c0) Δt = 3 (m0c0 + mc) (J) (0,25 điểm)
Nhiệt lượng mà nước toả ra để giảm nhiệt độ từ t0C → (t0+3+5)0C
Q(toả2) = m0c0 Δt2 = m c t (t 0 0 0 8) (J) (0,25 điểm)
Theo phương trình cân bằng nhiệt :
Q(thu2) = Q(toả2) → 3(m0c0 + mc) = m c t (t 0 0 0 8)
(2) (0,5 điểm) + Nếu đổ thêm 3 ca nước nóng nữa:
Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế và 2 ca nước thu vào tăng nhiệt độ thêm Δt 0C
Q(thu3) = (2m0c0 + mc) Δt3 = (2m0c0 + mc) Δt (J) (0,25 điểm)
Nhiệt lượng mà nước toả ra để giảm nhiệt độ từ t0C → (t0+ Δt +8)0C
Q(toả3) = 3m0c0 Δt3 =3m c t (t 0 0 0 t 8)
Theo phương trình cân bằng nhiệt :
Q(thu3) = Q(toả3) → (2m0c0+mc) Δt =3m c t (t 0 0 0 t 8)
(3) (0,5 điểm) Chia các vế của (1) cho (2) ta có: 53= (t −t0− 5)
(t −t0−11) → t −t0=200C (0,5 điểm) Thay (t − t0)=20 0C vào (1) → mc = 3 m0c0 thay vào (3) (0,25 điểm)
5m c t 3m c (120 0 0 0 t) t 4,5 C0
Nhiệt lượng kế tăng thêm 4,50c khi đổ tiếp 3 ca nước nóng nữa (0,5 điểm)
Bài 4: Vẽ hình đúng (1,0điểm)
a) Ta có vùng nhìn thấy của người A
được giới hạn bởi góc MA’N : AC =
120 cm; AB = 180 cm vậy AB>AC
do đó người B nằm ngoài vùng nhìn
thấy của người A qua gương Tương
tự vùng nhìn thấy của người B được
giới hạn bởi góc MB’N; BA < BP
nên A nằm ngoài vùng nhìn thấy của
người B (1,0điểm)
A’
K
H
M
Trang 4b) khi người B di chuyển để hai người nhìn thấy
nhau thì A'NB thẳng hàng (như hình vẽ)
Ta có AH song song BK suy ra:
AH HN
BK NK
suy ra KB = 240cm
vậy người B phải đi lùi xa gương một đoạn so
vị trí ban đầu 120 cm theo phương vuông góc
với gương (1,0điểm)
-Vẽ hình đúng (1,0điểm)
Bài 5:
a) Cờng độ dòng điện lớn nhất khi con chạy C ở vị trí A và nhỏ nhất khi con chạy C ở vị trí B của biến trở
Ta có 4,5A = R1
U
(1) (0,5 điểm)
Và 0,9A =
120
1
R
U
(2) (0.5 điểm)
Từ (1) và (2) ta có: R1 = 30 U= 135V (0.5 điểm)
b) Gọi Rx là phần điện trở từ A -> C trên biến trở
Công suất toả nhiểt trên Rx là: Px =Rx I2 = Rx 1 2
2
) (R R x
U
2
1
2
2 R
R
R
R
U
x x
(0,5 điểm)
Để Px đạt giá trị cực đại ta phải có : 1
2
R
R
x x
đạt cực tiểu
Vì 2R1 không đổi nên cần x x
R R
R
2 1
đạt cực tiểu (0,25 điểm) nhng R x
R2 1
Rx là hằng số
Nên ta có x x
R R
R
2
1
2 x x
R R
R
.
2 1
= 2 R1( bất đẳng thức Cô Si) (0,5 điểm)
R
R
R
2
1
đạt cực tiểu bằng 2 R1 hay x x
R R
R
2 1
= 2 R1
=> R12 + Rx2 = 2.R1 Rx
(R1 -Rx)2 = 0 R1 = Rx = 30 (1,0 điểm)
PxMaX = 120
1352
= 151,875W (1 điểm) Đáp số: R1 = 30 ; PxMaX = 151,875W (0,5điểm)
K
H
B
M
N A’
M
N R1