Sau 1,5h ca nô tới điểm B rồi lập tức quay lại và gặp bè tại điểm C cách A 9km về phía hạ lưu.Xác định vận tốc dòng nước .Biết động cơ ca nô hoạt động như nhau ở cả 2 chiều chuyển động v[r]
Trang 1+
-A
U
B C R0
PHÒNG GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
HUYỆN TĨNH GIA ĐỀ THỊ HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
Năm học: 2012-2013
Môn Vật lí-Lớp 9
Thời gian 150 phút(không kể thời gian giao đề)
Câu1(3 đ) :a,Một khí cầu có thể tích 10m ❑3 chứa khí hiđro, có thể kéo lên trên không một vật nặng bằng bao nhiêu? Biết trọng lượng của vỏ khí cầu là 100N, trọng lượng riêng của không khí là 12,9N/m ❑3 , của khí hiđrô là 0,9N/m ❑3
b, Muốn kéo một người nặng 60kg lên thì khí cầu phải có thể tích tối thiểu là bao nhiêu? Nếu coi trọng lượng của vỏ khí cầu vẫn không đổi
Câu 2( 4đ ): Dùng một chiếc ca không có vạch chia để múc nước ở thùng chứa 1 và thùng chứa 2 rồi đổ vào thùng chứa 3 Nhiệt độ của nước ở thùng chứa 1 là t ❑1
=20 ❑0 C; ở thùng chứa 2 là t ❑2 =80 ❑0 C Thùng 3 có sẵn một lượng nước ở nhiệt độ t ❑3 =40 ❑0 C và bằng tổng số ca vừa đổ thêm Cho rằng không có sự mất mát nhiệt lượng ra môi trường xung quanh Hãy tính số ca nước cần múc từ thùng 1 và thùng 2 để thùng 3 có nhiệt độ là 50 ❑0 C
Câu 3(5 đ) : Hai gương phẳng quay mặt phản xạ vào nhau và hợp với nhau một góc
α Một tia sáng song song với gương thứ nhất đến gương thứ 2 Tìm góc α để tia sáng quay lại đường truyền ban đầu khi:
a, Chỉ phản xạ trên mỗi gương một lần
b, Phản xạ trên gương đầu tiên 2 lần; gương kia một lần
Câu4(2 đ ) Một bếp điện được mắc vào mạng điện U=100V qua một điện trở r =1,5
Ω (hình vẽ 1) Công suất tiêu thụ của bếp là P= 666W Hãy xác định điện trở của bếp và hiệu điện thế ở 2 cực của bếp
r
Câu 5( 2đ) Cho mạch điện như (hình vẽ 2) U=30V, bóng đèn Đ loại 6V-3W; AB là một dây dẫn đồng chất tiết diện đều có điện trở là R ❑0 = 36 Ω
a, Xác định vị trí con chạy C để đèn Đ sáng bình thường
b, Từ vị trí con chạy C ở câu a, nếu dịch chuyển nó về phía B thì đèn sáng mạnh hay yếu hơn bình thường
( Hình 2)
Đ
Câu 6( 4đ) Khi xuôi một dòng sông,một ca nô vượt bè tại điểm A Sau 1,5h ca nô tới điểm B rồi lập tức quay lại và gặp bè tại điểm C cách A 9km về phía hạ lưu.Xác định vận tốc dòng nước Biết động cơ ca nô hoạt động như nhau ở cả 2 chiều chuyển động và bè chỉ trôi theo dòng nước
(Hình 1) 1
U
Trang 2Đáp án và biểu điểm
Câu1
3đ
a.Trọng lượng của khí hiđro trong khí cầu
P ❑H =d ❑H V= 0,9.10=9N
Trọng lượng của khí cầu
P=P ❑v +P ❑H =100+9=109N
Lực đẩy Ác simet tác dụng lên khí cầu
F ❑A =d ❑kk V=12,9.10=129N
Trọng lượng tối đa của vật mà khí cầu có thể kéo lên là
P ❑' =F-P=129-109=20N
b.Gọi thể tích khí cầu khi kéo người làV ❑x
Trọng lượng của khí trong khí cầu đó là:
P’ ❑H =d ❑H V ❑x
Trọng lượng của người: P ❑N =60.10=600N
Lực đẩy Ác si mét F’ ❑A =d ❑k V ❑x
Muốn bay lên được thì khí cầu phải thỏa mãn điều kiện sau :
F’ ❑A >P ❑v +P’ ❑H +P ❑N
d k V ❑x >100+d ❑H V ❑x +600
V ❑x (d ❑k -d ❑H )>700
V ❑x = 700 d k − d H =700/12,9-0,9=58,33m ❑3
0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ
0,25đ
0,25đ 0,25đ
0,25đ Câu2
4đ
Gọi m là khối lượng một ca nước
n ❑1 là số ca nước múc từ thùng 1
n ❑2 là số ca nước múc từ thùng 2
n ❑1 +n ❑2 là số ca nước có trong thùng 3
Nhiệt lượng thu vào để n ❑1 ca nước tăng từ 200C đến 50 ❑0 C
Q ❑1 = n ❑1 m.c(t-t ❑1 )=30.n ❑1 m.c
Nhiệt lượng nước thu vào để n ❑1 +n ❑2 ca nước tăng từ 40 ❑0
C đến 50 ❑0 C
Q ❑3 =(n ❑1 +n ❑2 )m.c.(t-t ❑3 )=(n ❑1 +n ❑2 ).m.c.10
Nhiệt lượng tỏa ra khi n ❑2 ca nước hạ từ 80 ❑0 C đến 50 ❑0 C
Q ❑2 = n ❑2 m.c.(t ❑2 -t)=n ❑2 m.c.30
Theo pt cân bằng nhiệt ta có:Q ❑1 +Q ❑3 =Q ❑2
30n ❑1 m.c+n ❑1 m.c.10+n ❑2 m.c.10=n ❑2 m.c.30
n ❑2 =2n ❑1
Vậy số ca nước múc từ thùng 1 là n ca
Số ca nước thùng 2 là 2n ca
Thùng 3 là 3n ca
0.25đ 0.75đ 0.75đ 0.75đ 0.75đ
0.5đ 0.25đ
Câu3
5đ
a/ Để tia sáng quay lại theo đường cũ sau một lần phản xạ trên mỗi
gương Do đó IJ vuông góc với G hay J =00
1đ 1đ
M
I
Hình 2
Trang 32 α=900; α=450
J
b/ Để tia sáng trở lại theo phương cũ JK vuông góc với M
Xét tam giác IJK có 2 J+ α=900 J = α (góc có cạnh tương
ứng)
3 α=900
α=300
1đ
1đ
1đ
Câu4
2đ
Công suất tiêu thụ của bếp P = UI = I2R=666W (1)
Cường độ dòng điện I= U
R+r=
100
R+r (2)
Từ (1); (2) P= (100R +r)2 R=666
R2-12R+2,2=0
Phương trình có 2 nghiệm R1=11,8 Ω ; R2= 0.2 Ω
Với R1=11,8 Ω thì I1 = R U
1 +r=7 5 A
Ub= U R1 =U - Ir = 88,7V
Với R2= 0.2 Ω thì I2 = R U
2 +r=59 A
Ub= U R 2 =U - Ir = 11,5V
Với I2=59A U R 2 =11,5V là không hợp lý
Với thực tiễn R1=11,8 Ω ; Ub= 88,7V
0.25đ 0.25đ
0.5đ
0.25đ
0.25đ
0.5đ Câu5
2đ
a/ Đặt RAC=x ta có RCB=R0-x
Điện trở của đèn Rđ= U đ2
P đ =
6 2
3 =12 Ω
Rđx= R đ x
R đ+x=
12 x 12+ x
Do đèn sáng bình thường nên Uđx = 6V
Ucb = U – Uđx = 24V
I= Uđx
Rđx=
6
12 x 12+x
=12+x
2 x
0.25đ 0.25đ
I
A
U
B C R0-x x
Rđ
-+
J
M
Trang 4I= R Ucb
o − x=
24
36 − x 12+x
2 x =¿
24
36 − x ⇒ x2
+24 x − 432=0 giải phương trình ta được x=12 Ω và x= -36 Ω (loại)
Ro = RAC = ρ AB
S
x = RAC = ρ AC
S
R0
x =
36
12=3 nên AC = AB
3
b/ Điện trở tương đương của mạch R=Rđx+RCB=R đ x
R đ+x+(R0− x)
R= x Rđx+R đ R0− x R đ+x R0− x
2
R đ+x =R0− x
2
R đ+x R=R0− 1
R đ
x2 + 1
x
=36 − 1
12
x2+
1
x
Khi con chạy di chuyển về B thì x tăng, suy ra R giảm
Mà I= U
R nên I tăng thì Rđx = R đ x
R đ+x=
12 12
x +1
Khi x tăng Rđx tăng Uđx = I.Rđx tăng đèn sáng mạnh hơn
0.25đ
0.25đ
0.5đ
0.5đ Câu6
4đ
Gọi v1 là vận tốc ca nô, v2 là vận tốc dòng nước (v1>v2; v1,v2 0 )
Quãng đường ca nô đi được từ A đến B (xuôi dòng)
SAB = (v1 + v2) t1 (1)
Quãng đường ca nô đi được từ B đến C (ngược dòng)
SBC = (v1 - v2) t2 (2)
Quãng đường bè trôi trong thời gian t1, t2 là SAC= v2(t1+t2) (3)
Từ (1) ; (2) ; (3) ta có SAB = SBC + SAC
(v1 + v2) t1 = (v1 - v2) t2 + v2(t1+t2)
v1t1 = v1t2
t1=t2=1,5h
SAC = v2(t1+t2) ⇒ v2 = SAC
t1+t2 => v2 = 93=3 km/h
0.25đ 0.75đ
0.75đ 0.75đ
1đ 0.5đ
* Học sinh giải cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa