Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh lớp 9 môn: Vật lí Năm học 2010 201127007

UBND TỈNH THÁI NGUYÊN SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP ĐỀ CHÍNH THỨC Mơn: Vật lí - Năm học 2010 - 2011 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Bài Cho hai xe nhỏ A B chuyển động đường trịn với tốc độ khơng đổi Biết hai xe khởi hành từ điểm đường tròn, xe A chuyển động vòng hết 10 phút, xe B chuyển động vòng hết 70 phút Hỏi xe B vịng gặp xe A lần? (khơng tính thời điểm khởi hành) tính trường hợp: a) Hai xe chiều b) Hai xe ngược chiều Bài Một bếp dầu đun lít nước đựng ấm nhơm (khối lượng ấm m2 = 300g) sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi Nếu dùng bếp ấm để đun lít nước điều kiện sau nước sơi? Cho nhiệt dung riêng nước ấm nhôm c1 = 4200J/Kgđộ, c2 = 880J/Kgđộ Biết nhiệt bếp dầu cung cấp cách đặn Bỏ qua hấp thụ nhiệt môi trường Bài R1 Cho mạch điện hình 1, U = 12V, R1= 10, C R2 R2= 50, R3= 20, Rb biến trở, vơn kế lí tưởng chốt (+) vôn kế nối với C V a) Điều chỉnh biến trở cho Rb = 30 Tính số R3 D Rb vơn kế b) Điều chỉnh biến trở ta thấy: Rb = R thấy vơn kế U V , Rb = 4R số vơn kế U V Tính R biết: UV = UV 1 + A U B Hình Bài + Cho mạch điện hình Biết hiệu điện U không U đổi, R biến trở Khi dịng điện chạy mạch có cường r độ I1 = 2A cơng suất toả nhiệt biến trở P1 = 28W, B cường độ dịng điện I2 = 3A cơng suất toả nhiệt C A biến trở P2 = 27W Bỏ qua điện trở dây nối R a) Tìm hiệu điện U điện trở r? Hình b) Mắc thêm điện trở R0 = 10 vào hai điểm A B mạch Cần thay đổi biến trở R đến giá trị để công suất toả nhiệt R0 R công suất toả nhiệt R0 sau tháo bỏ biến trở R khỏi mạch? Bài Hãy xác định trọng lượng riêng chất lỏng với dụng cụ: lực kế, chậu nước, chậu chất lỏng vật nặng không thấm nước Nêu bước tiến hành giải thích Trọng lượng riêng nước dn coi biết Vật nặng chìm hồn tồn nước chất lỏng - Hết Giám thị khơng giải thích thêm Thí sinh không sử dụng tài liệu nào! DeThiMau.vn HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP Mơn: Vật lí – Năm học 2010 – 2011 (Hướng dẫn gồm 03 trang) Bài (2,00 điểm) Điểm 0,25 Gọi tốc độ xe B v  tốc độ xe A 7v Gọi t thời gian tính từ lúc khởi hành đến lúc xe gặp 0,25  (0 < t  70); C chu vi đường tròn a) Khi xe chiều: Quãng đường xe A được: s1 = 7v.t; Quãng đường xe B được: s2 = v.t Ta có: s1 = s2 + n.C; với C = 70v; n lần gặp thứ n 35n  7v.t = v.t + 70v.n  7t = t + 70n  6t = 70n  t = 0,25 35n Vì < t  70  <  70  < 35n  210  n = 1, 2, 3, 4, Vậy xe gặp 0,25 lần b) Khi xe ngược chiều: 0,25 Ta có: s1 + s2 = m.C (m lần gặp thứ m, m N*)  7v.t + v.t = m.70v  7t + t = 70m  8t = 70m  t = Vì < t  70  < 70 m 70 m  70  < m   m = 1, 2, 3, 4, 5, 6, Vậy xe ngược chiều gặp lần Bài (2,00 điểm) Gọi Q1 Q2 nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm cho nước lần đun ta có: Q1 = ( C1.m1 + C2.m2).t ; Q2 = ( C1.2m1 + C2.m2) t (m1 m2 khối lượng nước ấm lần đun đầu) Mặt khác nhiệt tỏa cách đặn nghĩa thời gian T đun lớn nhiệt tỏa lớn Do : Q1 = K.T1; Q2 = K.T2 ( K hệ số tỉ lệ đó) Nên : K.T1 = ( C1.m1 + C2.m2).t ; K.T2 = = ( C1.2m1 + C2.m2) t KT2 (2m1.C1  m C ).t 2m1.C1  m C T1     KT1 (m1.C1  m C ).t m1.C1  m C T2  T2 = ( + m1.C1 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,50 0,25 )T1 m1.C1  m C 4200 Vậy T2 = ( + ).10 = ( + 0,94).10 = 19,4 phút 4200  0,3.880 Trả lời: T2 = 19,4 phút Bài (2,00 điểm) a) Vơn kế lí tưởng nên mạch AB gồm: (R1 nt R2)//(R3 nt Rb) Hiệu điện hai đầu R2 là: U AB 12 U2  R  50 = 10 (V) R1  R 10  50 Hiệu điện hai đầu Rb là: U AB 12 Ub  R b  30 = 7,2 (V) R3  Rb 20  30 0,25 Số vôn kế là: UV = U2 – Ub = 10 – 7,2 = 2,8(V) 0,25 b) Khi điều chỉnh biến trở ta có: 12R b U AB U AB U2  R = 10 (V) U b  R b  R1  R R3  Rb 20  R b DeThiMau.vn 0,50 0,25 0,25 0,25 12R 20  R Vì chốt (+) vôn kế nối với C  U V1  U  U b Khi Rb = R U b  0,25 200  2R 20  R 200  8R 48R Khi Rb = 4R U b   U V2  U  U b  20  4R 20  4R 200  2R 200  8R Ta có: U V1 =3 U V2   R  40R  500   20  R 20  4R Giải phương trình ta R = 10 R = -50 (loại) Bài (2,00 điểm) a) Gọi điện trở biến trở ứng với hai trường hợp cho R1 R2 thì: P U  I1 (r  R1 ) với R1  21  7 I1 U  I (r  R ) với R  P22  3 I2 Giải hệ phương trình ta được: U = 24V r =  U V1  U  U b  b) Khi R0 nt r cơng suất toả nhiệt R0 là: P  Đặt điện trở tương đương (R0 // R) x 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,50 U R (R  r) Khi mắc (R0 // R) nt r cơng suất toả nhiệt x là: P  U2 x (x  r) R0 x U2 U2  R  x  2 (R  r) (x  r) (R  r) (x  r) Giải ta được: x1  10 x  2,5 0,25 0,25 Theo ra, ta có: P1  P2  0,25 Từ : Khi x1  10 R = => Loại Khi x  2,5 R  R 0x 10.2,5 10    R  x 10  2,5 Bài (2,00 điểm) Cách làm: - Móc lực kế vào vật xác định trọng lượng vật khơng khí P1 - Móc lực kế vào vật xác định trọng lượng vật nước P2 - Móc lực kế vào vật xác định trọng lượng vật chất lỏng cần đo P3 Giải thích: P  P2 - Từ giá trị P1 P2 xác định V thể tích vật nặng V  dn - Ta có P1  P3  d x V - Sau lập biểu thức tính P  P3 dx  d n với dn trọng lượng riêng nước P1  P2 0,25 1,00 1,00 GHI CHÚ : 1) Trên biểu điểm tổng quát phần, câu 2) Học sinh làm không thiết phải theo trình tự Hướng dẫn chấm Mọi cách giải khác, kể cách giải định tính dựa vào ý nghĩa vật lý đó, lập luận đúng, có cứ, kết cho điểm tối đa tương ứng với bài, câu, phần hướng dẫn chấm DeThiMau.vn ...HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP Mơn: Vật lí – Năm học 2010 – 2011 (Hướng dẫn gồm 03 trang) Bài (2,00 điểm) Điểm 0,25 Gọi... Cách làm: - Móc lực kế vào vật xác định trọng lượng vật khơng khí P1 - Móc lực kế vào vật xác định trọng lượng vật nước P2 - Móc lực kế vào vật xác định trọng lượng vật chất lỏng cần đo P3 Giải... 0,50 0,25 )T1 m1.C1  m C 4200 Vậy T2 = ( + ).10 = ( + 0 ,94 ).10 = 19, 4 phút 4200  0,3.880 Trả lời: T2 = 19, 4 phút Bài (2,00 điểm) a) Vơn kế lí tưởng nên mạch AB gồm: (R1 nt R2)//(R3 nt Rb) Hiệu