Đề thi chọn học sinh giỏi cấp trường Vật lí lớp 9 Năm học 2015201610829

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG TRƯỜNG, NĂM HỌC: 2015-2016 Đề thi môn: Vật lý Thời gian: 120 phút (không kể thời gian phát đề) Câu (4 điểm): Một xe máy xe đạp chuyển động đường trịn với vận tốc khơng đổi Xe máy vòng hết 10 phút, xe đạp vòng hết 50 phút Hỏi xe đạp vịng gặp xe máy lần Hãy tính trường hợp: a Hai xe khởi hành điểm đường tròn chiều? b Hai xe khởi hành điểm đường tròn ngược chiều nhau? Câu (4 điểm): Có hai bình cách nhiệt, bình chứa 10kg nước nhiệt độ 600C Bình chứa kg nước nhiệt độ 200C Người ta rót lượng nước bình sang bình 2, có cân nhiệt lại rót lượng nước cũ từ bình sang bình Khi nhiệt độ bình 580C a Tính khối lượng nước rót nhiệt độ bình thứ hai? b Tiếp tục làm nhiều lần, tìm nhiệt độ bình? Câu (4 điểm): Trong phòng khoảng cách hai tường L chiều cao tường H có treo gương phẳng tường Một người đứng cách gương khoảng d để nhìn gương Độ cao nhỏ gương để người nhìn thấy tường sau lưng Câu (4 điểm): Cho mạch điện (như hình vẽ) có: A R1= R2= R3= 40  , R4 = 30  , ampe kế 0,5A a.Tìm cường độ dòng điện qua điện trở, qua mạch _ + U A B C R4 R3 R1 b Tính U R2 c Giữ nguyên vị trí điện trở, hoán vị ampe kế nguồn điện U, ampe kế bao nhiêu? Trong tốn coi ampe kế ampekế lí tưởng Câu (4 điểm): Cho mạch điện hình vẽ: Biết R1 =  , bóng đèn Đ: 6V - 3W, R2 biến trở Hiệu điện UMN = 10 V (không đổi) a Xác định R2 để đèn sáng bình thường b Xác định R2 để cơng suất tiêu thụ R2 cực đại Tìm giá trị ThuVienDeThi.com D M R1 N R2 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG TRƯỜNG, NĂM HỌC: 2015-2016 Hướng dẫn chấm môn: Vật lý Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề) Câu Đáp án Gọi vận tốc xe đạp v  vận tốc xe máy 5v Gọi t thời gian tính từ lúc khởi hành đến lúc xe gặp  (0 < t  50); gọi C chu vi đường tròn a Khi xe chiều Quảng đường xe máy được: S1 = 5v.t Quảng đường xe đạp được: S2 = v.t Ta có: S1 = S2 + n.C Với C = 50v; n lần gặp thứ n, n  N* 50n  5v.t = v.t + 50v.n  5t = t + 50n  4t = 50n  t = 50n n  50  <  Vì < t  50  < 4  n `= 1, 2, 3, Vậy xe gặp lần b Khi xe ngược chiều Ta có: S1 + S2 = m.C (m lần gặp thứ m, m N*)  5v.t + v.t = m.50v 50  5t + t = 50m  6t = 50m  t = m 50 Vì < t  50  < m  50 m 0<   m = 1, 2, 3, 4, 5, Vậy xe gặp lần a) Gọi khối lượng nước rót m(kg); nhiệt độ bình t2 ta có: Nhiệt lượng thu vào bình là: Q1 = 4200.2(t2 – 20) Nhiệt lượng toả m kg nước rót sang bình 2: Q2 = 4200.m(60 – t2) Do Q1 = Q2, ta có phương trình: 4200.2(t2 – 20) = 4200.m(60 – t2) => 2t2 – 40 = m (60 – t2) (1) bình nhiệt lượng toả để hạ nhiệt độ: Q3 = 4200(10 - m)(60 – 58) = 4200.2(10 - m) Nhiệt lượng thu vào m kg nước từ bình rót sang là; Q4 = 4200.m(58 – t2) Do Q3 = Q4, ta có phương trình: 4200.2(10 - m) = 4200.m (58 – t2) => 2(10 - m) = m(58 – t2) (2) Từ (1) (2) ta lập hệ phương trình: 2t  40  m(60  t )  2(10  m)  m(58  t ) ThuVienDeThi.com Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 kg b) Nếu đổ lại nhiều lần nhiệt độ cuối bình gần nhiệt độ hỗn hợp đổ bình vào gọi nhiệt độ cuối t ta có: Qtoả = 10 4200(60 – t) Qthu = 2.4200(t – 20); Qtoả = Qthu => 5(60 – t) = t – 20 => t  53,30C Giải hệ phương trình tìm t2 = 300 C; m = B' A 0,5 0,5 0,5 B I N d H M K C' C D L Dựng B’C’ ảnh BC qua gương Để người quan sát nhìn thấy tường sau gương mắt phải đồng thời nhìn thấy ảnh B’ C’ Muốn mắt M phải đón nhận tia phản xạ từ gương tia tới xuất phát từ B C Gọi I, K giao điểm B’M C’M với AD Do chiều cao nhỏ gương đoạn IK NK NM d   KD DC ' L NI NM d  NMI ~  AB’I (g – g)    IA AB' L Ta có  NKM ~  DKC’ (g – g)  (1) (2) Từ (1) (2) , áp dụng tính chất dãy tỷ số ta được: NK NI NK  NI d IK d IK d dH         IK  KD IA KD  IA L KD  IA L AD L  d Ld dH Vậy chiều cao nhỏ gương: IK  Ld a Tính cường độ dịng điện : Do R1 = R2 mắc // với nên I1 = I2 (1) R1.R R123 =  R3 R1  R 40  40 = 60  ; R4 = 30   I4 = I123 = I12 = 2.( I1 + I2 ) (2) Số ampe kế : IA = I2 + I4 = 0,5 A (3) Từ (1) (2) (3) ta có: I1 = 0,1 A I2 = 0,1 A ITĐ = 0,6 A b Hiệu điện : U = I4 R4 = 0,4 30 = 12 V ThuVienDeThi.com 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 = 0,5 I3= 0,2 A I4= 0,4 A 0,5 0, 0, c Hoán đổi vị trí ampe kế nguồn U : 0,5 Ta có : IA = I3 + I4 U 12 I4 =   0,4 A R 30 I3 = 0,1 A  IA = 0,5 A 0,5 0,5 D R1 M A B N R2 Sơ đồ mạch: R1 nt (Rđ // R2) P U2 U2 62 Từ CT: P =  Rđ = = = 12(  )  Iđ = = = 0,5 (A) U Rd P a Để đèn sáng bình thường  Uđ = 6v, Iđ = 0,5(A) 12.R Vì Rđ // R2  RAB = ; UAB = Uđ = 6v 12  R  UMA = UMN – UAN = 10 – = 4v Vì R1 nt (Rđ // R2)   R MA U = MA = =  3RMA = 2RAN R AN U AN 2.12.R = 3.4  2.R2 = 12 + R2  R2 = 12  12  R 0,25 0,25 0,25 0,25 Vậy để đèn sáng bình thường R2 = 12  b Vì Rđ // R2  R2đ = 12.R 12R 48  16R  Rtđ = + = 12  R 12  R 12  R U MN 10(12  R ) = R td 48  16R 10(12  R ) 120R Vì R nt R2đ  IR = I2đ = I =  U2đ = I.R2đ = 48  16R 48  16R áp dụng định luật Ôm: I = U2 U22 (120.R ) 1202.R áp dụng công thức: P= P2 = = = R R2 (48  16R ) R (48  16R ) ThuVienDeThi.com 0,5 0,25 0,25 0,5 Chia vế cho R2  P2 = 1202 482  162 R  2.48.16 R2 0,5  482  Để P2 max    162 R  2.48.16  đạt giá trị nhỏ  R2   48    162.R  đạt giá trị nhỏ  R2  áp dụng bất đẳng thức Cơsi ta có: 0,5 48 48 + 162.R2  .162 R = 2.48.16 R2 R2 1202  P2 Max = = 4,6875 (W) 4.48.16 482 482 2 Đạt khi: = 16 R2  R2 = = 32  R2 =  16 R2 Vậy R2 =  cơng suất tiêu thụ R2 đạt giá trị cực đại ThuVienDeThi.com 0,25 0,25 ...KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG TRƯỜNG, NĂM HỌC: 2015-2016 Hướng dẫn chấm môn: Vật lý Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề) Câu Đáp án Gọi vận tốc xe đạp... (2) Từ (1) (2) ta lập hệ phương trình: 2t  40  m(60  t )  2(10  m)  m(58  t ) ThuVienDeThi.com Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 kg b) Nếu đổ lại nhiều... (3) ta có: I1 = 0,1 A I2 = 0,1 A ITĐ = 0,6 A b Hiệu điện : U = I4 R4 = 0,4 30 = 12 V ThuVienDeThi.com 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 = 0,5 I3= 0,2 A I4= 0,4 A 0,5 0, 0, c Hốn đổi vị trí ampe kế nguồn U