Ngời thứ nhất và ngời thứ hai xuất phát cùng lúc với các vận tốc lần lợt là 12km/h và 15km/h.. Tính vận tốc của ngời thứ ba.. Tính công suất tiêu thụ của đèn và cho biết đèn sáng nh thế
Trang 1Sở giáo dục và
đào tạo hải dơng
(Đề 1)
Đề thi học sinh giỏi tỉnh lớp 9
Năm học 2009 2010–
Môn thi: Vật lý
Thời gian làm bài: 150 phút (Đề thi gồm 01 trang)
Bài 1: (1,75 điểm)
Ba ngời đi xe đạp từ A đến B với các vận tốc không đổi Ngời thứ nhất và ngời thứ hai xuất phát cùng lúc với các vận tốc lần lợt là 12km/h và 15km/h ngời thứ ba xuất phát sau hai ngời trên 30 phút Khi ngời thứ ba gặp ngời thứ hai thì ngời thứ hai và ngời thứ nhất cách nhau 6km Tính vận tốc của ngời thứ ba
Bài 2: (1,75 điểm)
Một khối gỗ có thể tích 30dm3, có khối lợng riêng Dg = 800 kg/m3 nổi trong bể nớc chứa 1m3 nớc ở 50c Ngời ta truyền cho nớc trong bể một nhiệt l-ợng bằng
168 000kJ Tính thể tích phần chìm thêm của khối gỗ Biết rằng khối lợng riêng của nớc Dnớc = 1000kg/m3, nhiệt rung riêng của nớc cnớc = 4 200J/kg.k; 1dm3 nớc nóng từ 50c đến 550c tăng thêm thể tích 12cm3, hiệu suất truyền nhiệt là 100%
Bài 3: (2,0 điểm)
Hai bạn học sinh A và B đứng ở hai bên bờ của con sông có chiều rộng 30m sát mép nớc, mặt bờ cách mặt nớc 0,5m, chiều cao của hai bạn ngang nhau và đều bằng 1,5m Khi mặt nớc yên tĩnh, bạn A đi ra xa con sông theo h-ớng vuông góc với bờ sông, bạn B đứng tại chỗ quan sát Khi hai bạn cách nhau khoảng bao xa thì B bắt đầu hoàn toàn không còn nhìn thấy bóng của A
in dới mặt nớc sông nữa?
Bài 4: (2,0 điểm)
Giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế không đổi U = 18V, mắc bóng
đèn Đ(20V – 10W) song song với biến trở RX(120Ω - 1,8A)
a Tính công suất tiêu thụ của đèn và cho biết đèn sáng nh thế nào?
b Điều chỉnh biến trở RX đến mọi giá trị có thể đợc, hãy tính công suất tiêu thụ lớn nhất và nhỏ nhất của đoạn mạch AB
Bài 5: (2,5 điểm)
Một dây điện trở đồng chất, tiết diện đều, đợc
gấp thành hình chữ nhật ABCD và đờng chéo BD nh
hình vẽ bên Góc ABD=300, đoạn dây ID = IB, điện trở
các dây nối không đáng kể, điện trở của vôn kế rất lớn
a Nối hai điểm D và B vào hiệu điện thế U =
12V Xác định số chỉ của các vôn kế
b Cắt dời đoạn AB tại B thành đầu dây B/ rồi nối
C D
o
o
+
-V1
V2 I
Trang 2B/ vào C Xác định số chỉ của các vôn kế khi:
+ Nối hai điểm D và B vào hiệu điện thế U = 12V
+ Nối hai điểm D và C vào hiệu điện thế U = 12V
-Hết -Họ và tên thí sinh Số báo
danh
Chữ kí của giám thị 1 Chữ kí của giám
thị2
Sở giáo dục và
đào tạo hải dơng
(Đề 2)
Đề thi học sinh giỏi Tỉnh lớp 9
Năm học 2009 2010–
Môn thi: Vật lý
Thời gian làm bài: 150 phút (Đề thi gồm 01 trang)
Bài 1: (2,0 điểm)
Một thanh AB đồng chất tiết diện đều, chiều dài l quay quanh điểm O tại chính giữa thanh Phần thanh OA bị gãy tại C, 2 .
3
OC= OA Đoạn CA còn dính lại
và treo lủng lẳng tại C Để thanh nằm cân bằng theo phơng ngang, ngời ta thực hiện hai phơng án:
a Cắt một phần thanh ở đầu B rồi đặt lên chính giữa phần thanh OB còn lại Hãy tính chiều dài phần thanh đã cắt
b Cắt bỏ một phần thanh ở đầu B Hãy tính chiều dài phần thanh đã cắt bỏ
Bài 2: (2,0 điểm)
Một điểm sáng S đợc đặt cách một màn ảnh phẳng một đoạn D = 4,5m
Đặt một quả cầu chắn sáng tâm O bán kính r = 0,3m giữa S và màn sao cho SO vuông góc với màn Tính vận tốc thu nhỏ trung bình của bán kính vùng bóng
đen in trên màn khi cầu di chuyển dọc theo đờng thẳng SO với vận tốc 0,5m/s
từ vị trí O cách màn 4m đến vị trí O cách màn 0,5m
Bài 3: (1,5 điểm)
Thả một miếng đồng có khối lợng m, đợc nung nóng đến 1200c vào một chậu nớc làm nhiệt độ của nớc tăng từ 400c đến 600c Thả tiếp miếng đồng có khối lợng 2m, nhiệt độ 1000c vào chậu trên thì nhiệt độ sau cùng của nớc khi
có sự cân bằng nhiệt là bao nhiêu?(coi nớc chỉ trao đổi nhiệt với đồng)
Bài 4: (2,0 điểm)
Cho mạch điện nh hình 1, đoạn mạch PQ
P R0 J R Q
V
A
M c N
RX
Trang 3đợc đặt vào hiệu điện thế không đổi U biết R0 =
24Ω; R = 60Ω; biến trở RX có giá trị thay
đổi trong khoảng 15Ω đến 120Ω Khi con chạy
c di chuyển tối đa về phía M, vôn kế chỉ 12V
Ampe kế và vôn kế lí tởng
a Tính hiệu điện thế U số chỉ của ampe kế
trong khoảng nào khi con chạy c di chuyển?
b Xác định RX để công suất tiêu thụ ở R0
lớn nhất, tính công suất tiêu thụ đó H.1
Bài 5: (2,5 điểm)
Cho mạch điện nh hình 2, R1= 6Ω; R2 = 4Ω;
R3 = 6Ω Hiệu điện thế không đổi U Vôn kế và
dây nối lí tởng
a Vôn kế chỉ 3V, tính hiệu điện thế U
b Mắc ampe kế nối tiếp với R2 để đo cờng
độ dòng điện qua R2, số chỉ của vôn kế là 3,5 V
Xác định số chỉ và điện trở của ampe kế Sai số
của ampe kế khi đo là bao nhiêu phần trăm? H.2
-Hết -Họ và tên thí sinh Số báo
danh
Chữ kí của giám thị 1 Chữ kí của giám thị
2
Đáp án và biểu điểm đề thi học sinh giỏi tỉnh
năm học 2009 - 2010
Môn: Vật lí 9
Đề 1
Bài 1
1,75
điểm
Tính đến thời điểm ngời thứ 3 xuất phát thì ngời thứ nhất đi đợc
12.0,5 = 6km Ngời thứ hai đi đợc 15.0,5 = 7,5km Gọi thời gian từ lúc ngời thứ 3 xuất phát đến khi gặp ngời thứ 2 là t, quãng đờng mỗi ngời đi đợc tính từ
điểm xuất phát là:
s1 = 6 + v1t s2 = 7,5 + v2t s2 – s1 = (v2 – v1)t +1,5 = 6 => t = 4,5 : 3 = 1,5(h) s3 = s2 = 7,5 + 15.1,5 = 30(km)
Vận tốc của ngời thứ 3: v3 = s3 : t = 30 : 1,5 =
0,25
0,25 0,25 0,5 0,25 0,25
R2
R3
R1
V
U
Trang 4Bài 2
1,75
điểm
V/ là thể tích phần chìm, ta có:
3
3
1000
g g
n
D V
D
−
Khi đợc truyền nhiệt, độ tăng nhiệt độ của nớc:
0
.
168000000
40 4200000
n n
n n
Q
c m c
=
Thể tích nớc tăng thêm trong bể: 40.12 3
= 0,0096m3 Thể tích nớc trong bể: 1,0096m3 Thể tích phần chìm của gỗ lúc này: V//
3
3
.
0,02423( )
1,0096
g g
n
V D
D
m
−
′ ′′ = ⇒ ′′ =
′
Thể tích phần chìm thêm của gỗ: V// - V/ = 0,02423 – 0,24 = 0,00023m3 = 230cm3
0,25
0,25
0,5
0,5
0,25
Bài 3
2,0 điểm
Vẽ đúng hình Khi A đi đến vị trí A/ thì B hoàn toàn không còn nhìn thấy bóng của A dới mặt nớc nh hình vẽ Theo định luật phản xạ ánh sáng ta dễ thấy ∆A H I′ ′ = ∆BJI ⇒IH′ =IJ IKH
∆ đồng dạng với ∆IBJ
30 : 5 6 ;
+
Vậy khi hai bạn cách nhau 48m thì B không còn nhìn
0,5
0,25 0,25 0,5
I
H / H
A /
K
J
Trang 5thấy bóng của A in dới mặt nớc sông nữa 0,5
Bài 4
2,0 điểm a. 2 400
40( ) 10
DM D
DM
U R P
Công suất tiêu thụ của đèn trong Mạch điện:
2 18 2
8,1( ) 40
D
U
R
P < PDM đèn tối hơn bình thờng
b.
RAB lớn nhất khi RX lớn nhất: RX = 120Ω
=> PAB nhỏ nhất, ta có:
30( ) 160
18 10,8( ) 30
AB
Min AB
R R R
U
R
+
IX = 1,8A => RX nhỏ nhất => IAB lớn nhất => công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB lớn nhất
18
40
D
0,25
0,25 0,25
0,25 0,25
0,25 0,25
0,25
Bài 5
2,5 điểm a.Góc ABD = 300 => AD =ID = IB, giả sử mỗi đoạn dây
này có điện trở là r, => RAB = RCD = 2 2
4r −r =r 3
Ta có UDI = UIB = 12:2 = 6(V)
12
4, 4( )
DA
Vậy số chỉ của vôn kế V1 là 6 – 4,4 = 1,6(V) UAB = UDC = 12 – 4,4 = 7,6(V)
Vậy số chỉ của vôn kế V2 là 7,6 – 6 = 1,6(V)
b.
+ Nối D và B vào U = 12V:
Mạch điện gồm: (((RDA nt RAB)ssRDC)nt RCB) ss RDA UDI = UIB = 6(V)
0,25
0,25 0,25 0,25
0,25
A BU
RX
Đ
Trang 6( 3) 3 3(1 3)
1, 06.
6,17( ) 1,06
DC
DC
=> sè chØ cña v«n kÕ V2 = 6,17 – 6 = 0,17(V)
2, 26( )
DC DA
DA AB
VËy v«n kÕ V1 chØ 6 – 2,26 ≈ 3,74(V)
+ Nèi D vµ C vµo U = 12V
M¹ch ®iÖn gåm:(RDA nt RAB)// RDC // (RDB nt RBC)
Theo lêi gi¶i phÇn a ta cã: UDA = 4,4V
UDI = 12:3 = 4(V)
Sè chØ cña v«n kÕ V1 lµ 4,4 – 4 = 0,4(V)
Sè chØ cña v«n kÕ V2 lµ 12 – 4 = 8 (V)
0,25
0,25
0,25
0,25 0,25
Trang 7Đáp án và biểu điểm đề thi học sinh giỏi tỉnh
năm học 2009 - 2010
Môn: Vật lí 9
Đề 2
Bài 1
2,0
điểm
a
Gọi độ dài phần thanh cần cắt là x, trọng lợng thanh là
P:
áp dụng điều kiện cân bằng của đòn bẩy ta có:
9
l x
−
−
−
⇒ =
b.
Gọi độ dài phần thanh
cần cắt bỏ là y, tiết diện
là S, trọng lợng riêng
là d
Theo điều kiện cân
bằng của đòn bẩy
ta có:
0,25 0,25
0,25
0,25
0,5
O
A
P1
C
P2
P / 3
O
A
P1
C
3
x
Trang 81 2 3
2
1
2
2
35
36
l
l y
−
′
=
Vậy phần thanh cần cắt bỏ dài 36l
0,5
Bài 2
2,0
điểm
Vùng bóng đen có
bán kính MN = R
+ Khi O cách màn
4m:
Vẽ hình
Từ hình vẽ ta có
SI⊥OI =>
SIO
∆ đồng dạng với ∆SNM
3,375( )
0, 4
+ Khi O cách màn 0,5m:
Giải tơng tự ta đợc: 2 2
0,338( ) 3,987
SN IO
SI
′
Quãng đờng O chuyển động: s = 4 – 0,5 = 3,5(m)
Thời gian chuyển động: t = s : v = 3,5 : 0,5 = 7(s)
Quãng đờng M di chuyển làm R giảm:
3,375 0,338 3,037( )
s′ = − =R R′ − = m
Vận tốc thu nhỏ của bán kính vùng bóng đen:
3,037
0, 434( / ) 7
s
t
′
0,25
0,25 0,25
0,25 0,25
0,25 0,25
0,25
Bài 3
1,5
điểm
Thả miếng đồng thứ nhất vào chậu nớc:
Qtoả1 = Qthu1 <=> cđ mđ(120 – 60) = cnmn(60 – 40)
=> 60 cđ mđ = 20 cnmn <=> cnmn = 3 cđ mđ(1) 0,50,25
I
M
N
Trang 9Khi thả miếng đồng thứ hai vào chậu nớc, gọi nhiệt
độ khi cân bằng là t:
Qtoả2 = Qthu2 <=> 2cđ mđ(100 – t) = cnmn(t – 60) (2)
Từ (1) và (2) ta có:
2cđ mđ(100 – t) = 3cđmđ(t – 60) <=> 200 – 2t = 3t –
180
<=> t = 380 : 5 = 760c
0,5 0,25
Bài 4
2,0
điểm
a
* Khi con chạy di chuyển tối đa về phía M, điện trở
của biến trở tham gia trong mạch điện là RX = 15Ω
12( )
60 15
X JQ
X
R R R
R R
Cờng độ dòng điện mạch chính I = I0 = U0 : R0 = 12:24 =
0,5(A)
=> UJQ = I.RJQ = 0,5 12 = 6(V)
Số chỉ của am pe kế lúc này là:
6 0,1( ) 60
JQ A
U
R
* Khi con chạy c di chuyển tối đa về phía N giá trị
điện trở lớn nhất và bằng 120Ω
40( )
60 120
11, 25( )
40 24
X JQ
X JQ JQ
PQ
R R R
R R
U R
R
′
′
′
+
Số chỉ của ampe kế lúc này là:
11, 25
0,19( ) 60
JQ A
U
R
Vậy khi con chạy c di chuyển ampe kế chỉ trong
khoảng từ
0,1A đến 0,19A
b
Công suất tiêu thụ trên R0:
P0 = U0.I0 = I2.R0
P0 lớn nhất khi I lớn nhất
0
0 0
.
1
X JQ
X
X
I
R
R R
R
=> I lớn nhất khi RX nhỏ nhất, khiđó RX = 15Ω
0,25 0,25 0,25
0,25 0,25
0,25
0,25 0,25
Trang 10Công suất tiêu thụ trên R0 lúc này là: P0 = I2.R0 = 0,52
24 = 6(W)
Bài 5
2,5
điểm
a
2 3 2,3
2, 4( )
4 6
R R R
Ta lại có: 1 1 2,3 1
1
7,5( )
2, 4
Hiệu điện thế U của mạch điện:
U = U1 + U2,3 = 7,5 + 3 = 10,5(V)
b
Khi cha mắc ampe kế, cờng độ dòng điện qua R2:
2,3 2
2
3 0,75( ) 4
U
R
Khi mắc ampe kế:
Cờng độ dòng điện mạch chính:
1
1
7
6
U
R
′
′ = − ′ = − = ⇒ = = ′ ′ =
Số chỉ của ampe kế:
3
3
0,58( )
A
U
R
′
Điện trở của ampe kế: RA = R3 – R2 = 6 – 4 = 2(Ω)
Sai số của ampe kế khi đo:
2
2
0,75 0,58
0,75
A
I
0,25
0,25 0,25
0,25
0,5
0,25 0,25 0,5