Đề thi học sinh giỏi lớp 9 năm học: 2006 - 2007 môn thi: Vật lí (thời gian làm bài 150 phút – không kể thời gian giao đề)

Phòng giáo dục Đề thi học sinh giỏi lớp 9 Thọ xuân THCS Năm học: 2006 - 2007 Trường THCS Nam Giang Môn thi: vật lí (Thời gian làm bài 150 phút – không kể thời gian giao đề) Câu 1(4đ) Một xe ô tô xuất phát từ điểm A muốn đến (Xe) B điểm C trong thời gian dự định là t giờ A a = 300 (hình bên). Xe đi theo quãng đường AB rồi BC, xe đi trên quãng đường AB với vận tốc gấp đôi vận tốc trên quãng đường BC. Biết khoảng cách từ A đến C là 60Km và góc = 300. Tính vận tốc xe đi trên quãng đường AB và AC (làm tròn đến chữ số thập phân thứ 2 nếu có) C Câu 2(4đ) Một thỏi nước đá có khối lượng m = 200g ở –100C a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để thỏi nước đá biến thành hơi hoàn toàn ở 1000C Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá là 1800J/Kg.K, của nước là 4200J/Kg.K và nhiệt tỏa hơi của nước ở 1000C là L=2,3.106J/Kg, nhiệt nóng chảy của nước đá ở 00C là l=3,4.105J/Kg b) Nếu bỏ thỏi nước đá trên vào xô nước ở 200C, sau khi cân bằng nhiệt người ta thấy nước đá còn sót lại là 50g. Tính lượng nước đá lúc đầu, biết xô nhôm có khối lượng m2 = 100g và nhiệt dung riêng của nhôm là C3 = 880J/Kg độ Câu 3(4đ) M1 M2 Cho 2 gương phẳng M1 và M2 đặt song song O. với nhau, mặt phản xạ quay vào nhau cách nhau một đoạn bằng d (hình vẽ) h trên đường thẳng song song có 2 điểm S và O với khoảng cách từ các điểm đó đến gương M1 bằng a A S . B a d a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương M1 tại I rồi phản xạ đến gương M2 tại J rồi phản đến O. b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B Câu 4(2đ) (1) a) Dựa vào đường đi của các đặc biệt qua thấu kính hội tụ như hình vẽ bên. Hãy kiểm tra xem đường đi F O F’ của tia sáng nào sai? (3) (2) b) Hãy dựa vào các dòng truyền của (1) một số tia sáng qua thấu kính phân kỳ ở hình bên dưới. Hãy cho biết tia sáng nào vẽ lại. (2) F O F’ (3) Câu 5(2đ) Tính điện trở tương đương của các đoạn mạch a và b dưới đây, biết rằng mỗi điện trở đều có giá trị bằng r 1 3 2 4 2 4 1 3 Hình a Hình b Câu 6(4đ) Cho mạch điện như hình dưới, có hai công tắc K1 và K2, biết các điện trở R1 = 12,5W ; R2 = 4W, R3 = 6W . Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch UMN = 48,5(V) a) K1 đóng, K2 ngắt, tìm cường độ dòng điện qua các điện trở b) K1 ngắt, K2 đóng, cường độ dòng điện trong mạch lúc này là 1A. Tính R4 c) K1 và K2 cùng đóng. Tính điện trở tương đương của cả mạch và cường độ dòng điện của mạch chính. R1 R4 K2 K1 R2 M N R3 --------------------------&*&--------------------------------- đáp án và biểu chấm Câu 1(4đ) - Quãng đường AB dài là : AB = AC.cos300 = AB = 30.1,73 = 51,9 (km) - Quãng đường BC dài là: BC = AC.sin300 =(km) - Gọi V1 và V2 là vận tốc của xe đi trên đoạn đường AB và BC,ta có : V1 = 2V2 t1 và t2 là thời gian xe đua chạy trên đoạn đường AB và BC, ta có: t1 =; t2 = - Theo đề bài ta có t1 + t2 = 1 suy ra: 51,9/V1 + 60/V1 = 1 => V1 = 111,9 km/h => V2 = V1/2 = 55,95 km/h Câu 2(4đ) a) Gọi Q1 là nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng từ t1 = -100C đến t2 = 00C là: Q1 = m1c1(t2-t1) = 0,2.1800(0 + 10) = 3600J = 3,6KJ - Gọi Q2 là nhiệt lượng nước đá thu vào chảy hàon toàn ở 00C là: Q2 = l . m1 = 3,4 . 105. 0,2 = 68000 J = 68KJ - Gọi Q3 là nhiệt lượng nước tăng nhiệt độ từ t2 = 00C đến t3 = 1000C là Q3 = m1c2(t2-t2) = 0,2.4200(100-0) = 84000J = 84KJ - Gọi Q4 là nhiệt lượng nước hóa hơi hoàn toàn ở 1000C là: Q4 = L . m1 = 2,3 . 106. 0,2 = 460000 J = 460KJ Gọi Q là nhiệt lượng cần cung cấp tổng cộng để nước đá ở –100C biến thành hơi hoàn toàn ở 1000C là: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 3,6 + 68 + 84 + 460 = 615,6KJ b) Gọi mx là lượng nước đá đã tan thành nước, ta có: mx = 200 – 50 = 150 (g) do nước đá tan không hết nghĩa là nhiệt độ cuối cùng của hệ thống là 00C - Gọi Q’ là nhiệt lượng của khối nước đá nhận để tăng nhiệt độ đến 00C là Q’ = m1c1 (t2 – t1) = Q1 = 3600J - Gọi Q’’ là nhiệt lượng mà khối nước đá nhận để tan hoàn toàn là : Q’’ = mx . l = 0,15 . 34 .105 = 5100J - Toàn bộ nhiệt lượng này do nước (có khối lượng M) và sô nhôm tỏa ra để giảm từ 200C xuống 00C là: Q = (MC2 + m2c3 ) (20 – 0) = (M . 4200 + 0,1 . 880) . 20 Theo pt cân bằng nhiệt ta có : Q = Q’ + Q’’ Hay (M . 4200 + 0,1 . 880) . 20 = => M = Kg = 629 (g) Câu 3) Chọn S1 đối xứng với S qua M1, chọn Ox đối xứng với O qua M2. - Nối S1O1 cắt M1 tại I, cắt gương M2 tại J. - Nối SịO ta được các tia cần vẽ (hình bên) M1 M2 O1 J I S1 S H a a d-a A B b) DS1AI ~ D S1BJ => => AI = (1) Ta có: D S1AI ~ D S1HO1 => => AI = thay biểu thức nào vào (1) ta được Câu 4(2đ) Hình a) Tia sáng (1) vẽ sai Hình b) : Tia sáng (2) vẽ sai Câu 5(2đ) Ta lưu ý rằng điện thế hai điểm 1,3 bằng nhau; 2,4 bằng nhau nên ta có thể chập chúng lại với nhau, ta có mạch sau: Hình a: Từ đề bài ta có hình bên 1,3 2,4 Vậy => R = Hình b) Bài cho ta có sơ đồ sau: 1,3 2,4 Vậy Câu 6(4đ) a) Khi K1 đóng, K2 ngắt, mạch điện có R1 và R2 mắc nối tiếp. Vậy dòng điện qua điện trở là : b) Khi K1 ngắt, K2 đóng. Mạch điện gồm R1, R4 và R3 mắc nối tiếp với nhau -> Điện trở tương đương R1,4,3 = R1 + R4 + R3 = Vậy điện trở tương đương R1,4,3 = 48,5W => R4 = R143 – R1 – R3 = 48,5 – 12,5 – 6 = 30W c) Khi K1 và K2 cùng đóng mạch điện gồm R1nt {R2 //(R3 nt R4)} Ta có : R3,4 = R3 + R4 = 6 + 30 = 36W => Điện trở tương đương của mạch là : RMN = R1 + R234 = 12,5 + 3,6 = 16,1W Cường độ dòng điện trong mạch chính là :