Đề thi hoc sinh giỏi cấp tỉnh năm 2008 - 2009 môn Vật lý

SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO KHÁNH HOÀ KỲ THI CHỌN HOC SINH GIỎI CẤP TỈNH ĐỀ CHÍNH THỨC Năm học: 2007-2008 Môn thi : VẬT LÝ lớp 9 (Bảng A) Thời gian : 150 phút ( không kể giao đề) Bài 1: Cho hai bình A và B cùng chứa một lượng nước M. Nhiệt độ của nước trong bình A là 200C, trong bình B là 80oC. Múc một ca nước từ bình B đổ sang bình A thì sau khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong bình A là 240C. Hỏi, sau đó múc một ca nước trong bình A đổ sang bình B thì khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong bình B là bao nhiêu? Cho biết các ca nước chứa cùng một khối lượng nước. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của ca, của bình và mọi mất mát nhiệt ra môi trường. Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ 1, điện trở ampe kế và dây nối không đáng kể. Biết số chỉ của ampe kế lúc K đóng bằng 1,8 lần lúc K mở. Cho U=6V(luôn không đổi), R=R1=2, R2=R3=6, Tính: a) Giá trị của điện trở R4? b) Cường độ dòng điện I’K đi qua khóa K khi K đóng Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ 2, trong đó: U=54V, R1=R3=90, R2=180. Khi khoá K đóng và mở, bóng đèn có độ sáng như nhau. Biết rằng điện trở của bóng đèn không phụ thuộc vào hiệu điện thế đặt vào hai đầu bóng đèn, điện trở dây nối không đáng kể. Xác định điện trở của bóng đèn, hiệu điện thế ở hai đầu bóng đèn và cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn. Bài 4: Một quang hệ gồm một thấu kính hội tụ và một thấu kính phân kỳ đặt cùng trục chính và cách nhau O1O2=b=4cm. Quang hệ này tạo ảnh của một vật AB đặt cách thấu kính hội tụ một khoảng a=6cm cho ảnh thật cuối cùng A2B2 nằm cách thấu kính phân kỳ một khoảng c=4cm (Hình 3). Cho biết Bằng phép vẽ, hãy xác định tiêu điểm chính của cả hai thấu kính và tìm tiêu cự của hai thấu kính. ---- Hết ---- ®Ò thi hsg huyÖn cÈm giµng N¨m häc : 2006-2007 M«n : vËt lÝ 9 Thêi gian lµm bµi 150 phót Bµi 1 (2®) Mét qu¶ cÇu b»ng s¾t khèi lîng m = 15kg vµ thÓ tÝch V = 20dm3. M« t¶ tr¹ng th¸i cña qu¶ cÇu khi th¶ nã vµo níc . Gi¶ sö trªn qu¶ cÇu cã mét c¸i mãc nhá , buéc mét sîi d©y m¶nh khèi lîng kh«ng ®¸ng kÓ vµo qu¶ cÇu vµ gh×m nã xuèng ®¸y mét b×nh níc. TÝnh lùc c¨ng cña sîi d©y. NÕu sîi d©y buéc vµo qu¶ cÇu ë phÇn b bÞ ®øt th× qu¶ cÇu sÏ chuyÓn ®éng nh thÕ nµo? TÝnh thÓ tÝch phÇn qu¶ cÇu ngËp trong níc khi nã ë tr¹ng th¸i c©n b»ng. Bµi 2 (2 ®iÓm) Ngêi ta th¶ mét chai s÷a cña trÎ em vµo phÝch ®ùng níc ë nhiÖt ®é t=400C. Sau mét thêi gian chai s÷a nãng tíi nhiÖt ®é t1 = 360C. Ngêi ta lÊy chai s÷a nµy ra tiÕp tôc th¶ vµo phÝch chai s÷a kh¸c gièng nh chai s÷a trªn. Hái chai s÷a nµy sÏ ®îc lµm nãng tíi nhiÖt ®é nµo? BiÕt r»ng tríc khi th¶ vµo phÝch , c¸c chai s÷a ®Òu cã nhiÖt ®é t0 = 180C. Bµi 3 (2 ®iÓm) Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ. C¸c v«n kÕ cã ®iÖn trë rÊt lín, ampe kÕ vµ kho¸ K cã ®iÖn trë kh«ng ®¸ng kÓ. Khi kho¸ K më v«n kÕ V chØ 16V. Khi K ®ãng, v«n kÕ V1 chØ 10V, v«n kÕ V2 chØ 12V, ampe kÕ A chØ 1A. TÝnh ®iÖn trë R4, biÕt r»ng R3 = 2.R1. Bµi 4 (3®iÓm) Cho mach ®iÖn nh h×nh vÏ, R2=R3. NÕu m¾c hai ®iÓm A vµ B vµo nguån 120V th× dßng ®iÖn qua R4 lµ 2A vµ hiÖu ®iÖn thÕ trªn R3 lµ 30V. NÕu m¾c 2 ®iÓm C vµ D vµo nguån 120V th× hiÖu ®iÖn thÕ trªn R1 lµ 20V. X¸c ®Þnh R1, R2, R3, R4. Bá qua ®iÖn trë c¸c d©y nèi. ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2008-2009 MÔN : Vật lý Đề thi vòng 2 Câu 1: Nhân dịp đi siêu thị cùng mẹ, Lan quan sát một thang cuốn tự động để đưa khách từ tầng trệt lên tầng một. Nếu Lan đứng yên trên thang, thời gian lên đến tầng một mất 1 phút. Nếu thang chuyển động và Lan bước đi đều thì lên đến tầng một mất 40 giây. Hỏi nếu thang máy ngừng chuyển động thì Lan đi từ tầng trệt lên tầng một mất thời gian bao lâu. Hình 1 Câu 2: Người ta thả một khối gỗ hình lập phương có cạnh là 15cm vào trong dầu (hình 1). Chiều cao của khối gỗ nổi trên mặt dầu là 5cm. Biết trọng lượng riêng của dầu là 8000 N/m3. Tính lực đẩy Ac-si-met lên khối gỗ. Tính khối lượng riêng của khối gỗ nói trên. Muốn khối gỗ chìm hoàn toàn trong dầu ta phải đặt một quả cân lên khối gỗ có khối lượng ít nhất là bao nhiêu?. m1 m2 A C B Hình 2 Câu 3: Cho hệ thống như hình 2. Biết . Bỏ qua ma sát, khối lượng các ròng rọc và dây treo. Xác định tỉ số khi hệ cân bằng. Câu 4: Cho mạch điện như hình 3. A V R1 R2 R3 R4 D C A + B - Hình 3 K Biết R1= 3R ; R2 = 6R ; R3 = 4R ; R4 = 12R. Điện trở của Ampe kế, khóa K và các dây nối không đáng kể. Điện trở của vôn kê vô cùng lớn. Xác định giá trị của R khi: Khóa K mở Vôn kế chỉ 4,8V và Ampe kế chỉ 150 mA. Khóa K đóng Vôn kế chỉ 4,8V và Ampe kế chỉ 20 mA ĐÁP ÁN ĐỀ THI VÒNG 2 MÔN VẬT LÝ 9 Câu 1: (2,5 điểm) Gọi S: quảng đường từ tầng trệt đến tầng một :Vận tốc của thang cuốn so với tầng trệt.Vậy: (0,5 điểm) :Vận tốc của Lan so với thang cuốn. Vậy: (0,5 điểm) :Vận tốc của lan so với tầng trệt. (0,5 điểm) (1 điểm) Câu 2: (2 điểm) Thể tích phần chìm: V1 = S.h = S.(a-h) = 0,152.(0,15-0,05) = 2,25.10-3 (m3) (0,25 điểm) Lực đẩy Ac-si-met: FA = dd.V1= 8000. 2,25.10-3 = 18 (N) (0,25 điểm) Khi vật nổi: Pg = FA dg.V = FA (0,5 điểm) (0,25 điểm) Khi dầu vừa ngập hết gỗ: (0,75 điểm) m1 m2 A C B Hình 2 Câu 3: (2,5 điểm) (0,5 điểm) Công đưa vật m1lên cao h: A1 = P1. h (0,25 điểm) Công kéo vật m1 lên bằng mặt phẳng nghiêng: A2 = F.l (0,25 điểm) Khi bỏ qua ma sát: A1 = A2 (0,5 điểm) Đối với ròng rọc động ở vật m1: (0,5 điểm) Đối với ròng rọc động ở vật m2: (0,25 điểm) Từ (1) và (2): (0,25 điểm) Câu 4: (3 điểm) a) Khi khóa K mở: Mạch điện là ( R1//R2 ) nt R3 (0,5 điểm) Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch: (0,5 điểm) Giá trị điện trở R: (0,5 điểm) b) Khi khóa K đóng: Mạch điện là: (R1//R2) nt (R3//R4) Đện trở tương đương của mỗi đoạn mạch: (0,25 điểm) (0,25 điểm) Hiếu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch CB (0,25 điểm) Cường độ dòng điện qua R2 và R4: (0,25 điểm) Xét tại nút C: (0,5 điểm) UBND HUYEÄN THÔÙI BÌNH ÑEÀ THI CHOÏN HOÏC SINH GIOÛI CAÁP THCS PHOØNG GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO NAÊM HOÏC 2009 -2010 ÑEÀ THI CHÍNH THÖÙC MOÂN THI : VAÄT LYÙ 9 Ngaøy thi : 16/01/2010 ( Thôøi gian laøm baøi 150 phuùt khoâng keå thôøi gian giao ñeà ) Bài 1 ( 4 điểm ): Một người đi xe đạp trên một quãng đường với vận tốc trung bình 12km/h. Biết rằng trên quãng đường đó người đi xe đạp đi với vận tốc là 16km/h. Tính vận tốc của xe đạp trên quãng đường còn lại. Vật Bài 2 ( 4 điểm ): Hai ống hình trụ thông nhau. Tiết diện Nước mỗi ống đều là S = 11,5 cm2. Hai ống chứa thủy ngân tới một mức nào đó. Đổ 1 lít nước vào một ống, rồi thả vào nước một vật có trọng lượng P =1, 5N. Vật nổi một phần trên mặt nước . Tính khoảng cách chênh lệch giữa hai mặt thủy ngân trong hai ống . Biết trọng lượng riêng của thủy ngân là Thủy ngân d = 136000N/m3. Bài 3 (4 điểm ): Hai bình cách nhiệt , bình I chứa 5 lít nước ở 800C ; bình II chứa 2 lít nước ở 200C . Đầu tiên, rót một phần nước ở bình I sang bình II. Sau khi nhiệt độ cân bằng, người ta lại rót từ bình II sang bình I cùng một lượng nước như lần đầu. Nhiệt độ sau cùng của nước trong bình I là 760C. a. Tính lượng nước đã rót mỗi lần. b. Tính nhiệt độ cân bằng của bình II. A R1 C Bài 4 ( 4 điểm): B Cho mạch điện như hình vẽ Rb Rb là một biến trở có ghi ( 54 - 0,8A) Đèn Đ có hiệu điện thế định mức Uđ = 18V, Đ cường độ dòng điện định mức Iđ= 0,3 A ; R1 = 15, K nguồn điện có hiệu điện thế U = 30V. Khi đóng _ khóa K , đèn sáng bình thường. + Giải thích số liệu ghi trên biến trở. Tính cường độ dòng điện chạy qua biến trở. Xác định vị trí con chạy C của biến trở . Bài 5( 4 điểm ) Một người cao 1,7m đứng soi gương, gương treo sát vào tường thẳng đứng và mặt gương có dạng hình chữ nhật. Biết khoảng cách từ mắt của người đến đỉnh đầu 10cm. a. Vẽ ảnh của người qua gương phẳng ( coi người đứng trước gương là đoạn thẳng AB). b. Tìm khoảng cách lớn nhất từ mặt đất đến cạnh dưới của gương để người soi gương nhìn thấy chân của mình qua gương ? c. Tìm khoảng cách nhỏ nhất từ mặt đất đến cạnh trên của gương để người soi gương nhìn thấy đỉnh đầu của mình qua gương ? Hết PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN THỚI BÌNH LỚP 9 HUYỆN THỚI BÌNH NĂM HỌC 2009-2010 BÀI NỘI DUNG CHO ĐIỂM Bài1 Gọi S là chiều dài quãng đường thứ nhất, chiều dài của đoạn đường thứ hai là 2S , của cả đoạn đường là 3S Thời gian đế đi hết các đoạn đường đó là :t1; t2; t3. Vận tốc xe đạp trên đoạn đường thứ nhất : ( 1) Vận tốc xe đạp trên đoạn đường thứ hai : (2) Vận tốc xe đạp trên cả đoạn đường : Từ (1) suy ra t1 = Từ ( 3) suy ra : t1+t2= Do đó t2 = thế vào (2) V2= Vận tốc xe đạp trên đoạn đường còn lại là 10,7 km 0,75đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ Bài 2 a. Lần I : m ( t1-t’2) = m2 ( t1-t’2) suy ra : t’2 = (1) ( t’2 là nhiệt độ cân bằng của bình II) (m là lượng nước rót ) Lần II : m ( t1-t’2) = (m1- m) ( t1-t’2) (2) ( t’1 là nhiệt độ cân bằng của bình I) Từ (1) và ( 2) Suy ra : m = Thay số vào ta được : m == 0,4(kg) t’2 = 300C 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 1,0đ 0,5đ 0,5đ Câu 3 Khi có cân bằng thì mực thủy ngân ở nhánh đổ nước hạ xuống đoạn h; trong khi mực thủy ngân trong nhánh kia dâng lên đoạn h. Độ chênh lệch giữa hai mực thủy ngân là 2 h Theo tính chất áp suất trên cùng một mặt phẳng nằmngang bên trong bình chứa chất lỏng ta có : 2hd = (Trong đó P : là trọng lượng nước) Do đó : h = 0,5đ 0,5đ 1,5đ 1,5đ Bài 4 a.Giải thích số ghi rên biến trở : Giá trị cực đại R = 54 ; I =0,8A. b. Khi đóng khóa K, dèn sáng bình thường ( Uđ =18V); Ta có hiệu điện thế hai đầu điện trở R1 ( R1 nối tiếp Đ//Rb) U1= U- Ud = 30-18 = 12(V) Cường độ dòng điện qua R1 ( mạch chính ) Do Đ//Rb và cùng nối tiếp với với R1 ta có: I =I1=Iđ+Ib Suy ra : Ib = I -Iđ = 0,8 -0,3 = 0,5 (A) Giá trị biến trở tham gia vào mạch điện : Rb= Lập tỷ số : Vậy con chạy C của biến trở có vị trí bằng AB 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ Câu 5 B’ B M a. Hình vẽ : A A’ H N O Gọi A,O,B lần lượt là các điểm chân, mắt, đỉnh đầu của người đứng trước gương phẳng ( học sinh vẽ đúng ảnh của người trước gương ) b.Trong tam giác A’OA có NH là đường trung bình ta có : NH == 0,8 m c. Tương tự như trên ta cũng có MN = = 0,85cm. Khoảng cánh lớn nhất : MH = MN +NH = 1,65 cm 2đ 1đ 1đ §Ò chÝnh thøc Së GD&§T NghÖ An K× thi chän häc sinh giái tØnh N¨m häc 2007-2008 M«n thi: vËt lý líp 9 - b¶ng a Thêi gian: 150 phót (kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò) C©u 1: (4,0 ®iÓm) Tõ thµnh phè A vµo lóc 6 giê mét ngêi ®i xe ®¹p ®Õn thµnh phè B c¸ch A 90 km. Sau ®ã 30 phót mét ngêi ®i xe m¸y còng khëi hµnh tõ A ®Õn B, vµo lóc 7 giê ngêi ®i xe m¸y vît ngêi ®i xe ®¹p. §Õn thµnh phè B ngêi ®i xe m¸y nghØ l¹i 30 phót, sau ®ã quay vÒ thµnh phè A víi vËn tèc nh cò vµ gÆp l¹i ngêi ®i xe ®¹p lóc 10 giê 40 phót. X¸c ®Þnh: a. Ngêi ®i xe m¸y, ngêi ®i xe ®¹p ®Õn thµnh phè B lóc mÊy giê? b. VÏ ®å thÞ chuyÓn ®éng cña 2 ngêi trªn cïng mét hÖ trôc to¹ ®é. Cho r»ng trong suèt qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng vËn tèc cña hai ngêi kh«ng ®æi. n h n A B C©u 2: (4,0 ®iÓm) Hai cèc thuû tinh gièng hÖt nhau, vá rÊt máng, cã diÖn tÝch ®¸y SA = SB = S = 20cm2 vµ träng lîng PA=PB=P, mét cèc chøa níc vµ mét cèc chøa dÇu. Khi ®Æt c¶ hai cèc vµo bÓ níc th× ®¸y cèc vµ mùc chÊt láng trong cèc c¸ch mÆt níc trong bÓ t¬ng øng lµ h vµ n (h×nh vÏ) a. X¸c ®Þnh n vµ P. BiÕt h = 4,5cm, khèi lîng riªng cña níc vµ dÇu lÇn lît lµ D1=1000kg/m3, D2 = 800kg/m3 . b. Rãt dÇu vµo cèc níc ®Ó hai chÊt láng kh«ng trén lÉn vµo nhau. Khi chiÒu cao cét dÇu lµ x th× ®¸y cèc c¸ch mÆt níc mét kho¶ng lµ y. ThiÕt lËp hÖ thøc gi÷a x vµ y. C©u 3: (4,0 ®iÓm) Mét bÕp ®iÖn c«ng suÊt P =1KW, ®un lîng níc cã nhiÖt ®é ban ®Çu lµ 200C. Sau 5 phót th× nhiÖt ®é níc lªn ®Õn 450C. Ngay sau ®ã bÞ mÊt ®iÖn trong 3 phót. V× vËy nhiÖt ®é níc gi¶m xuèng, khi cßn 400C bÕp l¹i tiÕp tôc ®un cho ®Õn khi níc s«i. X¸c ®Þnh: a. Khèi lîng níc cÇn ®un. b. Thêi gian cÇn thiÕt tõ khi b¾t ®Çu ®un cho tíi khi níc s«i. BiÕt nhiÖt lîng níc to¶ ra m«i trêng tû lÖ thuËn víi thêi gian; cho Cn = 4200J/kg.®é . § A B A R0 RX C©u 4: (4,0 ®iÓm) Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ. UAB = 9V, R0 = 6W. §Ìn § thuéc lo¹i 6V-6W, Rx lµ biÕn trë. Bá qua ®iÖn trë cña AmpekÕ vµ d©y nèi. a. Con ch¹y cña biÕn trë ë vÞ trÝ øng víi Rx = 2W. TÝnh sè chØ AmpekÕ. §é s¸ng cña ®Ìn nh thÕ nµo? T×m c«ng suÊt tiªu thô cña ®Ìn khi ®ã. b. Muèn ®Ìn s¸ng b×nh thêng cÇn di chuyÓn con ch¹y biÕn trë vÒ phÝa nµo? TÝnh Rx ®Ó tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ®ã. c. Khi ®Ìn s¸ng b×nh thêng. TÝnh hiÖu suÊt cña m¹ch ®iÖn (coi ®iÖn n¨ng lµm s¸ng ®Ìn lµ cã Ých). §1 §2 §3 §4 §5 M N C©u 5: (4,0 ®iÓm) Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ, UMN = 5V. C«ng suÊt tiªu thô trªn c¸c ®Ìn: P1=P4=4W, P2=P3=3W, P5=1W. Bá qua ®iÖn trë cña d©y nèi. TÝnh ®iÖn trë c¸c bãng ®Ìn vµ cêng ®é dßng ®iÖn qua mçi ®Ìn. --------------HÕt -------------- Hä vµ tªn thÝ sinh:.............................................................................................. Sè b¸o danh: ................................. Chó ý: Häc sinh gi¶i theo c¸ch kh¸c nÕu ®óng vÉn cho ®iÓm tèi ®a. §Ò chÝnh thøc Së GD&§T NghÖ An K× thi chän häc sinh giái tØnh N¨m häc 2007-2008 M«n thi: vËt lý líp 9 - b¶ng b Thêi gian: 150 phót (kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò) C©u 1: (5,0 ®iÓm) Tõ thµnh phè A vµo lóc 6 giê mét ngêi ®i xe ®¹p ®Õn thµnh phè B c¸ch A 90 km. Sau ®ã 30 phót mét ngêi ®i xe m¸y còng khëi hµnh tõ A ®Õn B, vµo lóc 7 giê ngêi ®i xe m¸y vît ngêi ®i xe ®¹p. §Õn thµnh phè B ngêi ®i xe m¸y nghØ l¹i 30 phót, sau ®ã quay vÒ thµnh phè A víi vËn tèc nh cò vµ gÆp l¹i ngêi ®i xe ®¹p lóc 10 giê 40 phót. X¸c ®Þnh: a. Ngêi ®i xe m¸y, ngêi ®i xe ®¹p ®Õn thµnh phè B lóc mÊy giê? b. VÏ ®å thÞ chuyÓn ®éng cña 2 ngêi trªn cïng mét hÖ trôc to¹ ®é. Cho r»ng trong suèt qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng vËn tèc cña hai ngêi kh«ng ®æi. n h n A B C©u 2: (5,0 ®iÓm) Hai cèc thuû tinh gièng hÖt nhau, vá rÊt máng, cã diÖn tÝch ®¸y SA = SB = S = 20cm2 vµ träng lîng PA=PB=P, mét cèc chøa níc vµ mét cèc chøa dÇu. Khi ®Æt c¶ hai cèc vµo bÓ níc th× ®¸y cèc vµ mùc chÊt láng trong cèc c¸ch mÆt níc trong bÓ t¬ng øng lµ h vµ n (h×nh vÏ) a. X¸c ®Þnh n vµ P. BiÕt h = 4,5cm, khèi lîng riªng cña níc vµ dÇu lÇn lît lµ D1=1000kg/m3, D2 = 800kg/m3 . b. Rãt dÇu vµo cèc níc ®Ó hai chÊt láng kh«ng trén lÉn vµo nhau. Khi chiÒu cao cét dÇu lµ x th× ®¸y cèc c¸ch mÆt níc mét kho¶ng lµ y. ThiÕt lËp hÖ thøc gi÷a x vµ y. C©u 3: (5,0 ®iÓm) Mét bÕp ®iÖn c«ng suÊt P =1KW, ®un lîng níc cã nhiÖt ®é ban ®Çu lµ 200C. Sau 5 phót th× nhiÖt ®é níc lªn ®Õn 450C. Ngay sau ®ã bÞ mÊt ®iÖn trong 3 phót. V× vËy nhiÖt ®é níc gi¶m xuèng, khi cßn 400C bÕp l¹i tiÕp tôc ®un cho ®Õn khi níc s«i. X¸c ®Þnh: a. Khèi lîng níc cÇn ®un. b. Thêi gian cÇn thiÕt tõ khi b¾t ®Çu ®un cho tíi khi níc s«i. BiÕt nhiÖt lîng níc to¶ ra m«i trêng tû lÖ thuËn víi thêi gian; cho Cn = 4200J/kg.®é . § A B A R0 RX C©u 4: (5,0 ®iÓm) Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ. UAB = 9V, R0 = 6W. §Ìn § thuéc lo¹i 6V-6W, Rx lµ biÕn trë. Bá qua ®iÖn trë cña AmpekÕ vµ d©y nèi. a. Con ch¹y cña biÕn trë ë vÞ trÝ øng víi Rx = 2W. TÝnh sè chØ AmpekÕ. §é s¸ng cña ®Ìn nh thÕ nµo? T×m c«ng suÊt tiªu thô cña ®Ìn khi ®ã. b. Muèn ®Ìn s¸ng b×nh thêng cÇn di chuyÓn con ch¹y biÕn trë vÒ phÝa nµo? TÝnh Rx ®Ó tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ®ã. c. Khi ®Ìn s¸ng b×nh thêng. TÝnh hiÖu suÊt cña m¹ch ®iÖn (coi ®iÖn n¨ng lµm s¸ng ®Ìn lµ cã Ých). --------------HÕt -------------- Hä vµ tªn thÝ sinh:.............................................................................................. Sè b¸o danh: ................................. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Môn: Vật lý Họ và tên giáo viên: Lê Thanh Tùng Trường THCS Hà Lan Câu 1: (3 điểm) Một máy đóng cọc có quả nặng trọng lượng 1000N rơi từ độ cao 4m đến đập vào cọc móng, sau đó được đóng sâu vào đất 25cm. Cho biết khi va chạm cọc móng, búa máy đã truyền 70% công của nó cho cọc. Hãy tính lực cản của đất đối với cọc. Câu 2: (4,5 điểm) Hà và Thu cùng khởi hành từ Thành phố Huế đến Đà Nẵng trên quãng đường dài 120km. Hà đi xe máy với vận tốc 45km/h. Thu đi ôtô và khởi hành sau Hà 20 phút với vận tốc 60km/h. Hỏi Thu phải đi mất bao nhiêu thời gian để đuổi kịp Hà ? Khi gặp nhau, Thu và Hà cách Đà Nẵng bao nhiêu km ? Sau khi gặp nhau, Hà cùng lên ôtô với Thu và họ đi thêm 25 phút nữa thì tới Đà Nẵng. Hỏi khi đó vận tốc của ôtô bằng bao nhiêu ? Bài 3: (5 điểm) Một bình bằng đồng có khối lượng m = 500g, chứa m1 = 400g nước đá ở nhiệt độ t1.Đổ vào bình lượng nước m2 = 600g ở nhiệt độ t2 = 800C.Khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ chung là t = 50C. a. Bỏ qua sự mất nhiệt tính t1? b. Bây giờ đun sôi nước trong bình bằng dây đun có điện trở R như sau : Ở hiệu điện thế U1= 120V hết thời gian t1 = 10ph, ở hiệu điện thế U2 = 100V hết thời gian t2 = 15ph, ở hiệu điện thế U3 = 80V hết thời gian t3 .Biết nhiệt lượng hao phí tỉ lệ với thời gian đun. Tính t3 ? Cho nhiệt dung riêng của đồng là 400J/kg.K, của nước đá là 2100j/kg.K, của nước là 4200j/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là 340000j/kg. Câu 4: (5 điểm) Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 40. Dây điện trở của biến trở là một dây hợp kim nic rôm có tiết diện 0,5mm2 và được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 2cm. Tính số vòng dây của biến trở này ? Biết cường độ dòng điện lớn nhất mà dây này có thể chịu được là 1,5A. Hỏi có thể đặt hai đầu dây cố định của biến trở một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để biến trở không bị hỏng ? Câu 5: (2,5 điểm) Một bếp điện được sử dụng ở hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua bếp có cường độ 3A. Dùng bếp này đun sôi được 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 200C trong thời gian 20 phút. Tính hiệu suất của bếp điện, biết nhiệt dung riêng của nước c = 4200J/kg.K. ĐÁP ÁN Câu 1: (3 điểm) Công mà máy đóng cọc thực hiện : A = P.h = 1000.4 = 4000(J) (1 điểm) Công mà máy đóng cọc truyền cho cọc là : A1 = (1 điểm) Công này để thắng công cản của đất và làm cọc lún sâu 25cm là : A1 = F.S (1 điểm) Câu 2: (4,5 điểm) Gọi S1 là quãng đường từ Huế đến chổ gặp nhau (km) t1 là thời gian Hà đi từ Huế đến chổ gặp nhau (giờ) Ta có: S1 = v1t1 = v2() ) 45t1 = 60t – 30 t1 = 2(h) t2 = 1,5(h) (2 điểm) Vậy sau 1,5h Thu đuổi kịp Hà. Quãng đường sau khi gặp nhau đến Đà Nẵng là : S2 = S – S1 = S – v1t1 = 120 – (45.2) = 30(km) (1.25 điểm) Sau khi gặp nhau, vận tốc của xe ôtô là: v = = = 30. = 72 (km/h) (1.25 điểm) Bài 3: (5 điểm) t1 = - 41,920C (2,5 điểm) Theo đề bài ta có : Qhp = k.t +U21.t1/R = Qthu + k.t1 (1) +U22.t2/R = Qthu + k.t2 (2) +U23.t3/R = Qthu + k.t3 (3) Từ (1) và (2) ta có : k.R = (U21.t1 - U22.t2)/ (t1 - t2) (4) Từ (2) và (3) ta có : k.R = (U22.t2 - U23.t3)/ (t2 - t3) (5) Từ (4) và (5) ta có : t= = 25,4ph (2,5 điểm) Câu 4: (5 điểm) Từ R = Chiều dài của dây điện trở của biến trở là : l = = = 18,18 (m) Chều dài của 1 vòng dây bằng chu vi của lõi sứ : l’ = .d = 3,14 . 2.10-2 = 6,28.10-2(m) Số vòng dây quấn trên lõi sứ là : n = = (vòng) (3 điểm) Hiệu điện thế lớn nhất là : U = I.R = 1,5.40 = 60(V) (2,5 điểm) Câu 5: (2,5 điểm) Công của dòng điện sản ra trong thời gian 20 phút : A = U.I.t = 220.3.20.60 = 792000(J) (1 điểm) Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước : Q = m.c(t2 – t1) = 2.4200(100 – 20) = 672000 (J) (1 điểm) Hiệu suất của bếp : H = (0.5 điểm) PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI HSG HUYỆN NĂM HỌC 2007-2008 DIÊN KHÁNH Môn thi: Vật lý 9 SBD/P.. Thời gian làm bài: 120 phút (Không kể thời gian giao đề) Bài 1: (1,50đ) Một xe ô tô chạy quãng đường 100km tiêu thụ 8 lít xăng. Biết khối lượng riêng của xăng là 0,8kg/lít; năng suất toả nhiệt của xăng là 46.106J/kg và lực kéo của động cơ xe trên suốt khoảng khoảng đường là 800N. Tính hiệu suất của động cơ. Bài 2: (1,50đ) Để tìm nhiệt dung riêng của một chất lỏng A người ta dùng khối đồng có khối lượng m=100g lấy từ trong nước đang đun sôi ra (ở điều kiện áp suất tiêu chuẩn), nhanh chóng bỏ vào 100g chất lỏng A đang có nhiệt độ 100C. Nhiệt độ khi cân bằng là 250C. Không kể đến nhiệt lượng bị hao phí, hãy tính nhiệt dung riêng của chất lỏng A. Biết nhiệt dung riêng của đồng là 0,4.103J/kg.k Bài 3: (2,50đ) Đặt hai gương phẳng G1 và G2 vuông góc với nhau và quay mặt phản xạ vào nhau. Trong khoảng giữa hai gương có một nguồn sáng điểm S. a) Xét một tia sáng SI1 xuất phát từ S đến phản xạ trên gương G1, sau đó trên gương G2. Chứng minh rằng sau khi phản xạ trên gương G2, tia sáng có phương song song với phương của tia tới SI1. b) Vẽ đường đi của tia sáng xuất phát từ S, sau khi phản xạ lần lượt trên hai gương G1 và G2 phải đi qua một điểm R cho trước. Bài 4: (2,50đ) Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế giữa hai đầu M,N luôn không đổi và bằng 40V. Các điện trở R1= R2 = R3 =R4 =4. Biến trở ở vị trí Rx, với Rx=4. a)Khi K mở, xác định số chỉ của vôn kế và ampe kế. b)Khi K đóng, tính cường độ dòng điện qua điện trở R2 và số chỉ của vôn kế. Cho biết ampe kế và vôn kế là lý tưởng. Bài 5: (2,00đ) Trên đoạn đường thẳng dài, các ô tô đều chuyển động với vận tốc không đổi v1(m/s) chỉ trừ trên cầu chúng phải chạy với vận tốc v2(m/s). đồ thị sau biểu diễn sự phụ thuộc của khoảng cách l giữa hai ô tô chạy kế tiếp nhau theo thời gian t. Hãy tìm v1, v2 và l ----- Hết ----- *Lưu ý: Giám thị coi thi không giải thích gì thêm. §Ò thi tuyÓn sinh vµo 10 chuyªn lý C©u 1: a. Gi¶i thÝch hiÖn tîng cÇu ch× ng¾t m¹ch khi cã dßng ®iÖn víi cêng ®é vît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp ch¹y qua? b. Mét ngêi b¸n ®êng cã mét chiÕc c©n ®Üa mµ hai c¸nh c©n kh«ng b»ng nhau vµ mét bé qu¶ c©n: + H·y tr×nh bµy c¸ch ®Ó c©n ®óng mét c©n ®êng? + H·y tr×nh bµy c¸ch ®Ó c©n mét gãi hµng ( Khèi lîng gãi hµng kh«ng vît qu¸ giíi h¹n ®o cña c©n ) C©u 2: Cã hai bãng ®Ìn §1 (6V - 2,4 W); §2 (6V - 3,6 W); mét nguån ®iÖn cã hiÖu ®iÖn thÕ kh«ng ®æi U = 12 V; mét biÕn trë (50- 3A) vµ c¸c d©y dÉn. H·y vÏ c¸c c¸ch m¾c ®Ó c¶ hai ®Ìn s¸ng b×nh thêng (cã lËp luËn chøng tá c¸c c¸ch m¾c ®ã thùc hiÖn ®îc). ChØ ra c¸ch m¾c cã hiÖu suÊt lín nhÊt vµ tÝnh ®iÖn trë Rb cña biÕn trë khi ®ã ? C©u 3: Mét chiÕc ca kh«ng cã v¹ch chia ®îc dïng ®Ó móc níc ë thïng chøa I vµ thïng chøa II råi ®æ vµo thïng chøa III. NhiÖt ®é cña níc ë thïng chøa I lµ t1 = 20 0C, ë thïng II lµ t2 = 80 0C. Thïng chøa III ®· cã s½n mét lîng níc ë nhiÖt ®é t3 = 40 0C vµ b»ng tæng sè ca níc võa ®æ thªm. Cho r»ng kh«ng cã sù mÊt m¸t nhiÖt lîng ra m«i trêng xung quanh. H·y tÝnh sè ca níc cÇn móc ë thïng I vµ thïng II ®Ó níc ë thïng III cã nhiÖt ®é b»ng 50 0C ? R5 R4 A B R1 R2 M N + - R0 R3 A1 A2 C©u 4: Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ cã: R0 = 0,5 , R1 = 5 , R2 = 30 , R3 = 15 , R4 = 3 , R5 = 12 , U = 48 V. Bá qua ®iÖn trë cña c¸c ampe kÕ. T×m: §iÖn trë t¬ng ®¬ng RAB. Sè chØ cña c¸c ampe kÕ A1 vµ A2. HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm M vµ N. N R1 R2 D U + - C A M C©u 5: Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ trong ®ã hiÖu ®iÖn thÕ ë hai ®Çu ®o¹n m¹ch kh«ng ®æi lµ U = 7V, c¸c ®iÖn trë R1 = 3 , R2 = 6 . MN lµ mét d©y dÉn ®iÖn chiÒu dµi l = 1,5 m, tiÕt diÖn kh«ng ®æi S = 0,1 mm2, ®iÖn trë suÊt = 4.10-7 .m, ®iÖn trë c¸c d©y nèi vµ cña ampe kÕ kh«ng ®¸ng kÓ. TÝnh ®iÖn trë R cña d©y MN DÞch chuyÓn con ch¹y C tíi vÞ trÝ sao cho chiÒu dµi MC = CN, tÝnh cêng ®é dßng ®iÖn qua ampe kÕ X¸c ®Þnh vÞ trÝ cña C ®Ó dßng ®iÖn qua ampe kÕ tõ D ®Õn C cã cêng ®é A C©u 6: Cho g¬ng ph¼ng h×nh vu«ng c¹nh a ®Æt th¼ng ®øng trªn sµn nhµ, mÆt híng vµo têng vµ song song víi têng. Trªn sµn nhµ, s¸t ch©n têng, tríc g¬ng cã nguån s¸ng ®iÓm S. a. X¸c ®Þnh kÝch thíc cña vÖt s¸ng trªn têng do chïm tia ph¶n x¹ tõ g¬ng t¹o nªn ? b. Khi g¬ng dÞch chuyÓn víi vËn tèc v vu«ng gãc víi têng ( sao cho g¬ng lu«n ë vÞ trÝ th¼ng ®øng vµ song song víi têng ) th× ¶nh S’’ cña S vµ kÝch thíc cña vÖt s¸ng thay ®æi nh thÕ nµo ? Gi¶i thÝch ? T×m vËn tèc cña ¶nh S’ ? ---------------------------- HÕt ---------------------------- Híng dÉn chÊm §Ò thi tuyÓn sinh vµo 10 chuyªn lý C©u 1. (3,5 ®): a. + Gi¶i thÝch hiÖn tîng cÇu ch× ng¾t m¹ch (1,25 ®): - Khi dßng ®iÖn cã cêng ®é kh«ng ®æi I ch¹y qua trong thêi gian t th× nhiÖt lîng sinh ra trong d©y ch× do hiÖu øng Jun lµ: QJ = I2.R.t (0,25 ®) - D©y ch× nhËn ®îc nhiÖt lîng, nãng dÇn lªn. NhiÖt ®é d©y (td ) trë nªn cao h¬n nhiÖt ®é m«i trêng xung quanh (txq) vµ d©y to¶ nhiÖt lîng ( Qto¶ xq) ra m«i trêng vµ Qto¶ xq tØ lÖ thuËn víi hiÖu nhiÖt ®é (td - txq). Lóc ®Çu th× QJ lu«n lín h¬n Qto¶ xq, ®Õn lóc nµo ®ã th× do chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a d©y vµ m«i trêng xung quanh lín nªn Qto¶ xq lín vµ trë nªn b»ng víi QJ => d©y kh«ng ®øt. (0,5®) - Khi I qua d©y ch× t¨ng th× QJ t¨ng nhanh ( QJ t¨ng theo I2 ) lµm d©y dÉn to¶ nhiÖt kh«ng kÞp, nhiÖt ®é d©y t¨ng cao ®Õn nhiÖt ®é nãng ch¶y th× d©y ®øt. (0,5 ®) 1,25 ® b. + C¸ch ®Ó c©n ®óng mét c©n ®