đề thi học sinh giỏi vật lí lớp 9 tỉnh hải dương 2009-2010 (kèm đáp án) đề 29

Sở giáo dục và đào tạo Hải Dơng kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9 thcs năm học: 2009 - 2010 Môn: vật lý - mã số: . Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm: 01 trang Câu 1: (2,0 đ) Một chuyển động trên đoạn đờng AB. Nửa đoạn đờng đầu vật chuyển động với vận tốc v 1 = 60km/h. Nửa đoạn đờng sau vật chuyển động theo 2 giai đoạn: trong nửa thời gian đầu vật chuyển động với vận tốc v 2 = 40km/h, nửa thời gian sau vật chuyển động với vận tốc v 3 = 20km/h. Tính vận tốc trung bình của vật chuyển động trên cả đoạn đ- ờng AB. Câu 2: (2,0 đ) Một nhiệt lợng kế bằng đồng thau có khối lợng là 128 gam, chứa 210 gam nớc ở nhiệt độ 8,4 0 C. Ngời ta thả một miếng sắt có khối lợng 192 gam đã nung nóng đến 100 0 C vào nhiệt lợng kế. Hãy xác định nhiệt độ của nớc sau khi cân bằng. Biết nhiệt dung riêng của đồng thau là 128J/kgK, của sắt là 460J/kgK, của nớc là 4.190J/kgK. Câu 3: (1,5đ) Cho 1 vôn kế nguồn điện không đổi, các dây nối, khoá K, 2 điện trở R 1 , R 2 mắc nối tiếp không ngắt mạch điện. Hãy nêu phơng án làm thí nghiệm xác định hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở ? Vẽ sơ đồ mạch điện minh hoạ và xây dựng công thức tính? Câu 4: ( 2,5đ) Cho mạch điện nh hình vẽ: Biết R 1 = R 2 = 6 ; R 3 = 12 ; R x có thể thay đổi đợc. Biết R A = 0; U AB = 12V. a) Khi R x = 4. Tính số chỉ của ampe kế. b) Xác định R x để công suất toả nhiệt trên R x là lớn nhất. Câu 5: (2đ) Vật sáng AB là một đoạn thẳng nhỏ đợc đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ. Điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm O một khoảng OA bằng 10cm. Một tia sáng đi qua B gặp thấu kính tại I (với OI = 2AB). Tia nó ra khỏi thấu kính của tia sáng này có đờng kéo dài đi qua A. Tính tiêu cự của thấu kính. Đáp án biểu điểm A B R 1 C R 2 R 3 R x A Đề thi HS giỏi Tỉnh môn Vật lý 9 - Năm học 2009 - 2010 Câu Nội dung Biểu điểm Câu 1: (2đ) Ta có: 1 1 2 S t v = Thời gian chuyển động với vận tốc v 2 và v 3 đều là 2 2 t Ta có 3 2 2 2 3 3 ; 2 2 t t S v S v= = Theo bài ra ta có: 2 3 2 S S S+ = 2 2 2 3 2 2 2 t t S v v + = 2 2 3 ( ) 2 2 t S v v + = 2 2 3 S t v v = + Thời gian đi hết quãng đờng là: 1 2 1 1 2 2 120 60 40 S S S S S t t t v v v = + = + = + = + Vậy vận tốc trung bình trên cả quãng đờng AB là: 1 2 40 / tb S v km h t t = = + 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Câu 2: (2đ) Gọi khối lợng của nhiệt lợng kế, khối lợng của nớc và của miếng sắt lần lợt là m 1 , m 2 và m 3 . Khối nhiệt dung riêng của nhiệt lợng kế, của nớc, của miếng sắt là: C 1 , C 2 , C 3 Gọi t là nhiệt độ của nớc sau khi cân bằng. Nhiệt lợng của nhiệt lợng kế và nớc thu vào là: Q thu = m 1 c 1 (t 8,4 0 C) + m 2 c 2 (t 8,4 0 C) Nhiệt lợng của miếng sắt toả ra là: Q toả = m 3 c 3 . (100 t) Theo phơng trình cân bằng nhiệt có: Q thu = Q toả 3 3 1 1 2 2 1 1 2 2 3 3 100 8,4( )m c m c m c t m c m c m c + + = + + Thay số t = 16,6 0 C (0,5đ) (0,5đ) (0,25đ) (0,25đ) 0,5đ Câu 3: (1,5đ) - Mắc vôn kế // với nguồn để đo U - Mắc vôn kế // với R 1 để đo U 1 (vẽ hình) - Ta có: I 1 = U- U 1 /R 2 I 2 = I v + I 1 (U U 1 )/R 2 = U 1 /R v + U 1 /R 1 (1) - Mắc vôn kế // với R 2 để đo U 2 (vẽ hình) - Ta có: I 1 = I v + I 2 - (U U 2 )/R 1 = U 2 /R v + U 2 /R 2 (2) Từ (1) và (2) R 1 = (U 1 x R 2 )/U 2 (3) Nếu bỏ vôn kế ra khỏi mạch ta có: U 1 = (U x R 1 )/ (R 1 + R 2 ) (4) U 2 = (U x R 2 )/ (R 1 + R 2 ) (5) Thay (3) vào (4) ta có: U 1 = U x U 1 /U 1 + U 2 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Thay (3) vµo (5) ta cã: U 2 = U x U 2 /U 1 + U 2 C©u 4: (2,5®) M¹ch ®iÖn ®îc vÏ l¹i nh sau: a) 1 3 1 3 13 1 3 // 4 ( ) R R R R R R R ⇒ = = Ω + 2 2 2 2 . // 2,4 ( ) x x x x R R R R R R R ⇒ = = Ω + R AB = R 13 + R 2x = 4 + 2,4 = 6,4 (Ω) 12 1,875 ( ) 6,4 AB AB AB U I A R = = = U AC = I AB . R 13 = 1,875 . 4 = 7,5 (V) U CB = U AB - U AC = 12 - 7,5 = 4,5 (V) 13 1 1 7,5 1, 25 ( ) 6 U I A R ⇒ = = = 2 2 2 4,5 0,75( ) 6 x U I A R = = = V× I 1 > I 2 . Do ®ã sè chØ cña ampe kÕ lµ IA = I 1 - I 2 = 0,5A b) TÝnh 12 2 2 6. 24 10 4 6 6 x x AB x x R R R R R R R + = + = + = + + 6(6 ) 12 5 x AB AB AB x R U I R R + = = + 2 36. . 12 5 x CB x x x R U U I R R = = = + TÝnh 2 2 1296 12 5 x x x x x U P R R R = =   +  ÷  ÷   P x max khi 12 5 min x x R R   +  ÷  ÷   12 12 5 2 .5 x x x x R R R R ⇒ + ≥ §Ó mÉu min ta lÊy dÊu = (0,25) (0,25) (0,25) (0,25) (0,25) (0,25) (0,25) (0,25) (0,25) R 1 R 2 A C B R 3 R x D 12 5 2 60 x x R R + = Giải phơng trình bậc 2 R x = 2,4 () thì công suất trên R 2 cực đại. (0,25) Câu 5: (2đ) Dựng ảnh A'B' của AB nh hình vẽ: Do 1 2 AB OI= AB là đờng trung bình của B'OI vì vậy B' là trung điểm của B'O AB là đờng trung bình của A'B'O OA' = 2OA = A'B' = 20 (cm) Do 1 ' ' 2 OH AB A B= = nên OH là đờng trung bình của FA'B' = OA' = 20 (cm) Vậy tiêu cự của thấu kính là: f = 20 (cm) B' B A' A O F I (0,5đ) (0,5đ) (0,5đ) (0,5đ) H Câu 2: (1đ) Một cục nớc đá có thể tích V = 360cm 3 nổi trên mặt nớc. Hãy tính thể tích của phần nhô ra khỏi mặt nớc. Biết khối lợng riêng của nớc đá là 0,92g/cm 3 , trọng lợng riêng của nớc là 10.000N/m 3 . Câu 5: (1,5đ) Cho mạch điện nh hình vẽ: Một biến trở có điện trở toàn phần R = 120 nối tiếp với điện trợ R 1 . Nhờ biến trở có thể làm thay đổi cờng độ dòng điện trong mạch từ 0,9A đến 4,5A. Hãy tính điện trở R 1 và hiệu điện thế U AB =? A B R 1 M N Câu 2: (1đ) + Khối lợng của cục nớc đá là: m = D . V = 360 . 0,92 = 331,2 (g) = 0,3312 kg + Trọng lợng của nớc đá là: P = 10m = 3,312 (N) Khi cục nớc đá nổi trọng lợng của cục nớc đá đúng bằng lực đẩy Acsimet. Ta có: Thể tích phần chìm trong nớc là: 3 ' 3,312 ' 0,0003312 ( ) 10.000 n c P V m d = = = Vậy thể tích phần cục đá nhô ra khỏi mặt nớc là: V nhô = V - V' = 360 - 331,2 = 28,8 (cm 3 ) 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Câu 5: (1,5đ) Cờng độ dòng điện lớn nhất khi con chạy C ở M nhỏ nhất và nhỏ nhất khi con chạy C ở N. Do đó: 1 4,5( ) (1) U A R = và 1 0,9( ) (2) 120 U A R = + Từ (1) và (2) Thay số tính R 1 = 30 Tính U AB = 135V (0,25đ) (0,25đ) (0,5đ) (0,5đ) . giáo dục và đào tạo Hải Dơng kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9 thcs năm học: 20 09 - 2010 Môn: vật lý - mã số: . Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm: 01 trang Câu. đờng kéo dài đi qua A. Tính tiêu cự của thấu kính. Đáp án biểu điểm A B R 1 C R 2 R 3 R x A Đề thi HS giỏi Tỉnh môn Vật lý 9 - Năm học 20 09 - 2010 Câu Nội dung Biểu điểm Câu 1: (2đ) Ta có:. đầu vật chuyển động với vận tốc v 1 = 60km/h. Nửa đoạn đờng sau vật chuyển động theo 2 giai đoạn: trong nửa thời gian đầu vật chuyển động với vận tốc v 2 = 40km/h, nửa thời gian sau vật chuyển