Kì thi chọn học sinh giỏi huyện lớp 9 vòng 1 năm học 2012-2013 đề thi môn: Vật lí thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN ĐOAN HÙNG KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP 9 VÒNG 1 NĂM HỌC 2012-2013 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÍ Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Đề có 02 trang Câu 1: (4 điểm) Một học sinh đi từ nhà tới trường, sau khi đi được một phần tư quãng đường thì chợt nhớ mình quên bút nên vội trở về nhà lấy và đi ngay đến trường thì bị muộn mất 15 phút. Tính vân tốc chuyển động của học sinh đó. Biết khoảng cách từ nhà tới trường là s = 6km, bỏ qua thời gian lên xuống xe. Để đi đến trường đúng thời gian dự định thì khi quay về và đi lần hai, người học sinh đó phải đi với vận tốc bằng bao nhiêu? Câu 2: (3điểm) Trong hai bình cách nhiệt có chứa hai chất lỏng khác nhau và ở hai nhiệt độ ban đầu khác nhau. Người ta dùng một nhiệt kế lần lượt nhúng đi, nhúng lại vào bình 1 và bình 2. Số chỉ của nhiệt kế lần lượt là 400, 80, 390, 9,50. Đến lần nhúng tiếp theo thì nhiệt kế chỉ bao nhiêu? Sau một số rất lớn lần nhúng như vậy thì nhiệt kế sẽ chỉ bao nhiêu? Câu 3: (4 điểm) Một điểm sáng A cách đều hai gương phẳng có mặt phản xạ hướng vào nhau và hợp với nhau một góc . Xác định tất cả các ảnh tạo thành trong hai gương khi =800. Vẽ các ảnh đó. Tìm số ảnh trong trường hợp =với n là một số nguyên. Câu 4: (4 điểm) 100 200 300 Người ta dự định đun sôi 1 lít nước có nhiệt độ ban đầu 300C bằng ấm điện có công suất 900W. Công suất hao phí phụ thuộc thời gian theo đồ thị như hình 2. Tính thời gian đun sôi nước. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.độ. P (W) 200 t (s) 400 0 Hình 1 Câu 5: (5điểm) Cho mạch điện như hình 3. Giữa 2 đầu AB có hiệu điện thế không đổi, R là một điện trở. Biết vôn kế V1 chỉ 4V, vôn kế V2 chỉ 6V. Khi chỉ mắc vôn kế V1 vào A và C thì vôn kế này chỉ 8V. Xác định hiệu điện thế U giữa hai đầu AB. Khi chỉ mắc vôn kế V2 vào giữa A và C thì vôn kế này chỉ bao nhiêu? C U R V1 V2 A B Hình 2 --------------------Hết------------------ ĐÁP ÁN THAM KHẢO Câu 1 a) C B A Gọi A là nhà, B là trường và C là điểm quay về lấy bút: AC = s/4. Thời gian người này dự định đi: t = . Thời gian người này đi từ A đến C, rồi từ C quay về A và đi đến B: t' = Theo đầu bài người này đến muộn 15 phút = 1/4h nên ta có: t'-t = b) Thời gian người này dự định đi t = . Thời gian người đi từ A đến C với vận tốc v = 12km/h và đi từ C về A sau đó đi từ A đến B với vận tốc v' là: t' = Để đến nơi như dự định thì t = t' 0,5 = =>v' = 20(km/h) Câu 2 Gọi q1 là nhiệt dung của bình 1. q2 là nhiệt dung của bình 2. q là nhiệt dung của nhiệt lượng kế. Xét lần nhúng thứ 2 của bình 1, ta có phương trình cân bằng nhiệt: q1(40-39) = q(39-8) => q1 = 31q (1) Phương trình cân bằng nhiệt cho lần nhúng thứ 2 của bình 2: q2(9,5-8) = q(39-9,5) => q2 = q (2) Với lần nhúng tiếp theo nhiệt độ cân bằng là x, ta có phương trình cần bằng nhiệt q1(39-x) = q(x-9,5) (3) Từ (1) và (3) => x = 38,080C. Sau một số rất lớn lần nhúng đi, nhúng lại nhiều lần thì giữa bình 1, bình 2 và nhiệt kế sẽ trao đổi nhiệt với nhau và nhiệt độ sẽ về cùng một giá trị. Gọi t là nhiệt độ cân bằng sau nhiều lần nhúng đi nhúng lại, ta có phương trình cân bằng nhiệt: (q1+q)(38,08-t) = q2(t-9,5) (4) Thay (1), (2) vào (4) ta tìm được t 27,20C. Câu 3 G2 B A S A2 G1 A1 B2 A cho ảnh A1 qua G1, do A cách đều hai gương, nên ta có và 0A = OA1. Cũng tương tự như vậy, tất cả các ảnh khác của A tạo thành trong hai gương đều cách đều O một khoảng bằng OA nên chúng nằm trên đường tròn tâm O bán kính OA. Ảnh A1 nằm trước gương G2. Góc =1200. Bởi vậy A1 trở thành vật của G2 và cho ảnh A2 đối xứng với A1 qua G2. A2 nằm sau gương G1 và không cho ảnh tiếp theo. Cũng tương tự A cho ảnh B1 qua G2; B1 nằm trước gương G1 nên cho ảnh B2, do B2 nằm sau gương G2 nên không cho ảnh tiếp. Vậy có tất cả 4 ảnh của A tạo bởi hai gương. Từ trên ta thấy các ảnh của A qua hai gương nằm trên đường tròn tâm O bán kính OA và các ảnh cách đều nhau một góc bằng. Vì =nên các ảnh và A chia vòng tròn thành n phần bằng nhau, vậy số ảnh là n-1 ảnh. Câu 4 Do công suất hao phí phụ thuộc theo thời gian như đồ thị hình 1 nên PT của công suất hao phí theo t có dạng : Php(t) = at+b Nếu t= 0 thì b =Php(0) = 100 Nếu Php(t) = 200 thì ta có 200 = a.200 +100 => a = 0,5 Vậy ta có phương trình của công suất hao phí theo t là: Php(t) = 0,5t+100 Nhiệt lượng có ích để làm sôi nước: Q = mc(t2-t1) = 294000(J) Ta có P.t = Q + Php(t)tb.t Php(t)tb = 900.t = 294000 + (100+0,25t)t 0,25t2 -800t+294000 = 0 Giải phương trình tìm được: t1 = 2776,4(s) loại vì pi<0. t2 = 423,6(s) chọn Vậy thời gian để đun sôi nước là 423,6 giây. Câu 5 Khi mắc vôn kế 1 và vôn kế 2 nối tiếp với R Ta có U = => Khi chỉ mắc vôn kế 1, ta có U = (R1+R)=(R1+1,5R1+R) => R = 0,5R1 Thay vào trên, ta được: U = (R1+0,5R1)=12(V) Khi chỉ mắc vôn kế 2 vào 2 điểm A và C, ta có U = (R+R2)= (0,5R1+1,5R1)=12 => U2 = 9V Vậy Vôn kế 2 chỉ 9V.