Sở giáo dục và đào tạo Hải Dơng Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9 THCS Môn thi: Vật lý Mã số: Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề Đề thi gồm 02 trang Câu 1:2 điểm: Ba
Trang 1Sở giáo dục và
đào tạo
Hải Dơng
Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9
THCS
Môn thi: Vật lý Mã số:
Thời gian làm bài: 150 phút, không kể
thời gian giao đề
Đề thi gồm 02 trang
Câu 1:(2 điểm): Ba ngời chỉ có một chiếc xe máy, cần đi từ A đến B
cách nhau là S = 20km trong thời gian ngắn nhất, thời gian chuyển
động đợc tính từ lúc xuất phát đến lúc cả ba ngời đều có mặt ở B Xe máy chỉ đi đợc hai ngời nên một ngời phải đi bộ Đầu tiên ngời thứ nhất đèo ngời thứ hai, còn ngời thứ ba đi bộ, đến một vị trí nào đó thì ngời thứ nhất để ngời thứ hai đi bộ tiếp đến B, còn mình quay xe lại để
đón ngời thứ ba Tính quãng đờng ngời thứ hai, thứ ba đi xe máy, đi bộ
và quãng đờng ngời thứ nhất đi xe máy một mình từ A đến B Biết vận tốc đi bộ V1 = 5 (km/h), còn vận tốc đi xe máy là 45(km/h):
Câu 2: (1,5 điểm):
Cho mạch điện nh hình vẽ
- Khi khoá K mở, Ampekế chỉ I0 = 1 (mA)
- Khi khoá K đóng, Ampekế chỉ I1 = 0,8 (mA)
Vôn kế chỉ 3V Tìm U, R1, R2, biết rằng vôn kế
(V) và Ampekế (A) lí tởng
Câu 3: (1,5 điểm): Một bình bằng nhôm đợc đặt trong một tấm xốp
cách nhiệt có khối lợng 500g, khi cha đựng nớc, nhiệt độ của bình là
250C, cần đổ vào bình bao nhiêu (kg) nớc nớc nóng ở 800C và bao
R2
V K
Trang 2nhiêu (kg) nớc lạnh ở 200C để có đợc 5(kg) nớc ở 300C Bỏ qua nhiệt hao phí ra môi trờng xung quanh
Câu 4: (3 điểm): Cho mạch điện nh hình vẽ:
R1 = R2 = 6(Ω); R3 = 2(Ω); R4 = 4(Ω)
K l khoá điện, nguồn điện mắc vào hai đầu A,Bà
Có HĐT không đổi, Ampekế và Vôn kế lý tởng
Các dây nối có điện trở không đáng kể
1 Ban đầu K mở thì vôn kế chỉ 1(V)
Xác định HĐT U của nguồn điện
2 Nếu đóng khoá K thì Ampekế (A), Vôn kế (V) chỉ giá trị bao
nhiêu
Câu 5: (2 điểm): Một vật sáng nhỏ A1B1 đặt trớc một thấu kính hội tụ sao cho một ảnh ảo A'1B'1 cách vật 45(cm) Khi dịch chuyển vật
15(cm) thì thu đợc một ảnh thật A'2B'2 co độ cao bằng nửa ảnh A'1B'1 Tìm khoảng cách từ Quang tâm đến tiêu điểm của thấu kính
C
D
K
Trang 3Sở giáo dục và
đào tạo
Hải Dơng
Đáp án, biểu điểm thi chọn học sinh giỏi lớp 9 năm học 2009 -
2010 Môn thi: Vật lý
Cõu 1
(2 điểm)
Gọi t là thời gian tớnh từ lỳc xuất phỏt đến lỳc cả ba người đều cú mặt ở B
t1 là thời gian đi bộ của người thứ ba
Quóng đường người thứ ba đó đi gồm đoạn đi bộ và đoạn đi xe
S = 20 = v1t1 + v2 (t - t1) = 5v1 + 45(t - t1)
Trang 4<=> 45t - 40t1 = 20 (*)
Gọi C là vị trí người thứ hai xuống xe để đi bộ, D là
vị trí người thứ ba lên xe để đi tiếp đến B
Quãng đường người thứ nhất đi xe máy từ A -> B là
AC + CD + DB = 45t (1)
Mà AC = BD = AB -CB = 20 - v1t1 (2)
AD = CB => CD = AB - AD - CB = AB - 2CB
=> CD = 20 - 2v1t1 (3)
Từ (1), (2), (3) <=> 2AC + CD = 45t
<=> 45t + 25t1 = 60 (**)
Từ (*) và (**) =>
=
=
=
) ( 1
) ( 62 , 0 65
40
1
h t
h t
Vậy quãng đường người 2 và 3 đi bộ là:
S = 0,62 x 5 = 3(km)
Quãng đường người 2 và 3 đi xe máy là:
S = 45 (t - t1) = 45.(1- 0,38) = 17km
Quãng đường người thứ nhất đi xe máy một mình:
S = 17 - 3 = 14 (km)
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
Câu 2
(1,5
điểm)
Khi K mở thì
1 0
2R
U
I = (1) Khi K đóng vôn kế chỉ HĐT U1 = 3V và Ampekế
0,25 ®
Trang 5chỉ dũng điện I1 = 0,8 (mA)
) ( 3750 10
8 , 0
3
3 1
1
I
U R
Thay R1 vào (1) => U = 2I0R1 = 2.10-3 3750 = 7,5
(V)
Cờng độ dòng mạch chính khi K đóng là
) ( 0012 , 0 3750
3 5 , 7
1
R
U U
I = − = − =
Cờng độ dòng điện qua R2 là:
I2 = I - I1 = 0,0012 - 0,0008 = 0,0004 (A)
) ( 7500 0004
, 0
3
2
1
I
U R
Vậy U = 7,5(V); R1 = 3750 (Ω); R2 = 7500(Ω)
0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
Câu 3
(1,5
điểm)
Gọi mn và mng là khối lợng nớc nóng và nớc nguội
Nhiệt lợng toả ra của nớc nóng là:
Qn = mn.Cn (tn - 300C) = mn 4200 (80 - 30) =
210000 mn (J)
Nhiệt lợng thu vào của nớc nguội và bình là:
Qng = mng cn (30 - 20) = mng 4200 (30- 20) =
42000mng (J)
Qb = mnhôm Cnhôm (30 - 25) = 0,5 880 (30 - 25) =
2200 (J)
Ta có PT: Qn = Qng + Qb
<=> 2100mn = 420mng + 22
Mà mn + mng = 5 => mn = 5 - mng
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
Trang 6<=> 2100 (5 - mng) = 420mng + 22
<=> 10500 - 2100mng = 420mng + 22
) ( 2 , 4 2520
22 10500
kg
m ng = − ≈
=> mn = 0,8 (kg) Vậy ta cần đổ 0,8 kg nớc nóng 800C và 4,2kg nớc nguội ở 200C vào bình để đợc 5kg nớc ở 300C
0,25 đ
Câu 4
(3 điểm)
1 K mở:
R12 = 2R1 = 12 (Ω) R34 = R3 + R4= 6 (Ω)
Ta có:
=
⋅
=
=
=
=
−
=
⋅
=
=
=
=
−
) 2 ( 3
2 4 6
) 1 ( 2
6 12
4 34 4 34
2 12 2 12
U U
R R
U R I U V V
U U
R R
U R I U V V
DB B D
CB B C
Lấy (2) - (1) => VD - VC = 32U −U2
6 U V
U
U V = => =
2 K đóng, mạch điện:
0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ
C
D
•
•
•
C ≡ D
Trang 7) ( 2
3 8
12 2 6
2 6
3 1
3 1
+
= +
=
R R
R R R
) ( 4 , 2 10
24 4 6
4 6
4 2
4 2
+
= +
=
R R
R R R
) ( 54 , 1 9 , 3
6
A R
U I
AB
=
=
=
) ( 31 , 2 2
3 54 , 1 13
U = = =
) ( 385 , 0 6
31 , 2
1
13
R
U
I = = =
) ( 7 , 3 4 , 2 54 , 1 24
U = = =
) ( 62 , 0 6
7 , 3
2
24
R
U
I = = =
Xét tại điểm M: I2 =I1 +I A ⇒I A =I2 −I1
=> IA = 0,62 - 0,385 = 0,235 (A)
Mà UV = IA RA (mà RA = 0)
=> UV = 0 Vậy khi khoá K đóng Ampekế (A) chỉ 0,235(A), Vôn kế chỉ 0(V)
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
Câu 5
1
A1
O
B'1
A'2
B'2 F'
F
Trang 8Xét ∆ OA1B1 ∼ ∆ OA'1B'1 => ( 1 )
' 1 1 1
' 1
' 1
OA
OA B A
B
A =
∆ F'OI ∼ ∆ F'A'1B'1 => ' ( 2 )
' 1 ' '
' 1 ' ' 1
' 1
OF
OA OF OF
A F OI
B
A = = +
Mà A1B1 = OI
1 1
' 1
' 1 1 '
' '
' 1 ' '
1
B A
B A OA OF
OF OF
OA OF OA
OA
=
−
=
+
=
Theo bài ra: OA'1 - OA1 = 45(cm) (*)
Vì phải dịch vật xa thấu kính để thu đợc ảnh thật
nên:
OA2 = OA1 + 15
Xét ∆ OA2B2 ∼ ∆ OA'2B'2 => ( 4 )
2
' 2 2
2
' 2
' 2
OA
OA B
A
B
A =
∆ F'OI ∼ ∆ F'A'2B'2 => ' ( 5 )
' ' 2 '
' 2 ' ' 2
' 2
OF
OF OA OF
A F OI
B
A = = −
Mà A2B2 = OI Từ (4) và (5) ta có:
) 6 (
2 2
' 2
' 2 ' 2
' '
' '
2
2
'
2
B A
B A OF OA
OF OF
OF OA
OA
−
=
−
=
1
' 1
2
1
B
A Từ (3) và (6) =>
' 2
'
1
'
OF OA
OF OA
OF
OF
−
=
−
<=> 2 (OF' - OA1) = OA2 - OF' => OF' = OA1 + 5
(**)
Từ (*) và (**) thay vào (3) <=>
0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
Trang 945 5 45
1
1 1
1
1
+
+ + +
=
+
OA
OA OA
OA
OA
=> OA1 = 15(cm)
Thay OA1 = 15 (cm) vµo (**) ta cã OF = 20 (cm)
0,25 ®