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 7giờ.. Người ta rót nước từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 sao cho lượng [r]
Trang 1PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THỊ XÃ PHÚ THỌ LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2012 – 2013 ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI
Môn: Vật lý
Thời gian thi: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Đề thi có 01 trang
ĐỀ BÀI
Bài 1 (5 điểm): Lúc 6 giờ, một người đạp xe từ thành phố A về phía thành phố
B ở cách thành phố A là 114 km với vận tốc 18km/h Lúc 7giờ, 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 7giờ 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 (4 điểm): Có ba phích đựng nước: phích 1 chứa 300g nước ở nhiệt độ
t1 = 40oC, phích 2 chứa nước ở nhiệt độ t2 = 80oC, phích 3 chứa nước ở nhiệt độ
t3 = 20oC Người ta rót nước từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 sao cho lượng nước trong phích 1 tăng gấp đôi và khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ trong phích 1
là t = 50oC Tính lượng nước đã rót từ mỗi phích.
Bài 3 (6 điểm): Cho mạch điện (h.vẽ 1)
Biết: UAB = 21V không đổi; RMN = 4,5Ω, R1 = 3Ω;
RĐ = 4,5Ω không đổi; RA ≈ 0 Đặt RCM = x.
1 K đóng:
a) Cho C ≡ N thì ampe kế chỉ 4A Tính điện trở R2.
b) Tính hiệu suất sử dụng điện Biết rằng điện năng tiêu
thụ trên đèn và R1 là có ích
2 K mở: Xác định giá trị x để độ sáng của đèn yếu nhất.
Bài 4 (5 điểm): Cho mạch điện (h.vẽ 2) Điện trở toàn
phần của biến trở là Ro, điện trở của vôn kế rất lớn
Bỏ qua điện trở của ampe kế, các dây nối và sự phụ
thuộc của điện trở vào nhiệt độ Duy trì hai đầu mạch
một hiệu điện thế U không đổi Lúc đầu con chạy C
của biến trở đặt gần phía M
Hỏi số chỉ của các dụng cụ đo sẽ thay đổi như thế nào khi dịch chuyển con chạy C về phía N? Giải thích tại sao?
Hết
A R1
Đ
R2
K C
(Hình 1)
V A R
(Hình 2)
ĐỀ CHÍNH THỨC
C
Trang 2PHÒNG GD&ĐT
THỊ XÃ PHÚ THỌ
KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2012 – 2013
HƯỚNG DẪN CHẤM VẬT LÝ
(Thời gian làm bài : 150 phút, không kể thời gian giao đề)
1
(5điểm
)
Chọn A làm mốc
Chiều dương từ A đến B
0, 25
Lúc 7h xe đạp đi được từ A đến C
Phương trình chuyển động của xe đạp là :
S1 = S01 + V1 t1= 18 + 18 t1 ( 1 ) 0, 5 Phương trình chuyển động của xe máy là :
S2 = S02 - V2 t2 = 114 – 30 t2 0, 5 Khi hai xe gặp nhau:
t1 = t2= t và S1 = S2
18 + 18t = 114 – 30t
t = 2 ( h )
0, 5
Thay vào (1 ) ta được : S = 18 + 18 2 = 54 ( km ) 0, 5 Vậy 2 xe gặp nhau lúc : 7 + 2 = 9 h và nơi gặp cách A 54 km 0, 5
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 )
0, 5
* 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
Vận tốc của người đi bộ là : V3 = 122 = 6 (km/h)
0, 5
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
2
(4điểm
)
Gọi khối lượng nước đã rót từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 lần
lượt là m2 và m3
Vì lượng nước trong phích 1 tăng gấp đôi nên ta có: m2 + m3 = 0,3
(1)
Khi cân bằng nhiệt ta có phương trình:
m2C(t2 - t) = m1C(t – t1) + m3C( t- t3)
m2(80 - 50) = 0,3.(50 - 40) + m3(50 - 20)
30m2 = 3 + 30m3 m2 - m3 = 0,1 (2)
1,0 1,0 1,0
Trang 3Từ (1) và (2), ta có: 2m2 = 0,4 m2 = 0,2 (kg) m3 = 0,1 (kg)
Vậy khối lượng nước đã rót từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 lần
lượt là 200g và 100g
1,0
3
(6điểm
)
1 K đóng:
a Khi C ≡ N ta có sơ đồ mạch điện:
Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở
R1 là:
UAC = U1 = I.R1 = 4.3 = 12(V)
Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2:
U2 = UCB = U – U1 = 21-12 = 9(V)
Cường độ dòng điện qua đèn là: 3 §
9 2( )
4, 5
CB
U
R
Cường độ dòng điện qua R2 là: I2 = I – I3 = 4-2 = 2(A)
Điện trở R2 là: 2 2
9 4,5( ) 2
CB
U R I
b Hiệu suất sử dụng điện của mạch điện:
§
0, 786 78, 6%
H
0,5
0,5 0,5 0,5
1,0
B
2 K mở: Ta có sơ đồ mạch
điện tương đương như hình –4
Điện trở tương đương toàn
mạch điện:
13, 5
CN CB
CN
R
x x
2 1
3
Cường độ dòng điện qua mạch chính: 2
81 6
AB
AB
I
Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch CB:
CB CB
Cường độ dòng điện chạy qua đèn:
CB
CNB
I
Để độ sáng của đèn yếu nhất thì I3 min 90 - (x-3)2 max x = 3 Hay
RMC = 3
0,5
0,5
1
1
Bài 4
(5điểm
)
Khi dịch chuyển con chạy C của biến trở về phía N thì số chỉ của các
dụng cụ đo sẽ tăng
Giải thích:
A
Hình - 3
1
R
§
2
I
3
I I
B
A
Hình - 4
1
R
§
CM
R
CN
R
N M
3
I
2
I I
Trang 4Gọi x là phần điện trở của đoạn MC của biến trở; IA và UV là số chỉ
của ampe kế và vôn kế
Điện trở tương đương của đoạn mạch:
Rm = (Ro – x) +
xR
x R
<=> Rm
2 0
x R
x R
1
x x
Khi dịch con chạy về phía N thì x tăng => ( 2
1
x x ) tăng => Rm giảm
=> cường độ dòng điện mạch chính: I = U/Rm sẽ tăng (do U không
đổi)
Mặt khác, ta lại có: I A
I − I A
I R+x
=> IA =
I x
I
1+R
x
Do đó, khi x tăng thì (1 + R x ¿ giảm và I tăng (c/m ở trên) nên IA
tăng
Đồng thời UV = IA.R cũng tăng (do IA tăng, R không đổi)
0,5
0,5 1 1
1 1