A Phòng GD & ĐT Huyện Yên Thành Đề kiểm tra chọn đội tuyển dự thi học sinh giỏi tỉnh lớp 9 Môn Vật lí Thời gian làm bài : 120 phút Câu 1 : Một thuyền máy và một thuyền chèo cùng xuất phát xuôi dòng từ bến A đến bến B dọc theo chiều dài của một con sông, khoảng cách giữa 2 bến sông A, B là S = 14 km. Thuyền máy chuyển động với vận tốc 24km/h so với nớc, nớc chảy với vận tốc 4km/h so với bờ. Khi thuyền máy tới B lập tức quay trở lại A, đến A nó lại tiếp tục quay về B và đến B cùng lúc với thuyền chèo. Hỏi: a/ Vận tốc của thuyền chèo so với nớc ? b/ Trên đờng từ A đến B thuyền chèo gặp thuyền máy ở vị trí cách A bao nhiêu ? A Câu 2 : Một thanh đồng chất, tiết diện đều, một đầu C nhúng vào nớc, đầu kia tựa vào thành chậu tại C sao cho CB = 2 CA (hình H-1). Khi thanh nằm cân bằng, - - - - - - - mực nớc ở chính giữa thanh. Xác định trọng lợng riêng - - - - - - - của thanh? Biết trọng lợng riêng của nớc là d 0 = 10 000 N/m 3 - - - - - - B (H-1) - - - - - - - Câu 3 : a/ Hai cuộn dây đồng tiết diện đều, khối lợng bằng nhau, chiều dài cuộn dây thứ nhất gấp 5 lần chiều dài cuộn dây thứ 2. So sánh điện trở hai cuộn dây đó ? b/ Từ các điện trở cùng loại r = 5 ôm. Hỏi phải dùng ít nhất bao nhiêu điện trở và mắc nh thế nào để mạch điện có điện trở tơng là 8 ôm ? Câu 4 : Cho đoạn mạch điện nh hình vẽ (H-2). Biết: R 1 = R 2 = 16 , R 3 = 4 , R 4 = 12 . C D Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB không R 1 R 2 đổi U = 12V, am pe kế và dây nối có điện trở A 0 R 3 R 4 không đáng kể. U a/ Tìm số chỉ của ampe kế ? B 0 b/ Thay am pe kế bằng một vôn kế có điện trở (H- 2) rất lớn. Hỏi vôn kế chỉ bao nhiêu ? Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Hớng dẫn chấm môn vật lý 9 Câu Đáp án Cho điểm Câu 1 Gọi v 1 là vận tốc thuyền máy so với nớc , v 2 là vận tốc nớc so với bờ , v 3 là vận tốc thuyền chèo so với nớc , S là chiều dài quảng đờng AB . a, Thuyền chèo chuyễn động xuôi dòng từ A đến B thì thuyền máy chuyễn động xuôi dòng từ A đến B hai lần và một lần chuyễn động ngợc dòng từ B về A . Thời gian chuyễn động của hai thuyền bằng nhau , ta có : 0,25 0,25 3 2 1 2 1 2 S 2S S v v v v v v = + + + 3 1 2 1 v 4 24 4 24 4 = + + + 3 v 4,24 ; (km/h) . b, Thời gian thuyền máy đi xuôi dòng từ A đến B : t 1 = 1 2 S 14 0,5 v v 24 4 = = + + (h) . Trong thời gian này thuyền chèo đã đi đến C AC = S 1 = ( v 2 +v 3 ).t 1 = (4 + 4,24) 0,5 = 4,12 (km) Chiều dài quảng đờng CB là: CB = S 2 = S - S 1 = 14 - 4,12 =9,88 (km) . Trên quảng đờng S 2 hai thuyền gặp nhau tại D , Thời gian đi tiếp để hai thuyền gặp nhau tại D là : t 2 = 2 2 3 1 2 S 9,88 = 0,35 (v + v ) + (v - v ) (4, 24 + 4) + (24 - 4) ; (h) Quảng đờng để thuyền máy đi từ B về A gặp thuyền chèo tại D là : BD = S 3 = (v 1 - v 2 ).t 2 = (24 - 4).0,35 = 7 (km) Không kể hai bến A và B , hai thuyền gặp nhau tại D cách B 7 km , cũng cách A 7 km . 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 2 Gọi chiều dài của thanh là l A tiết diện là S , trọng lợng riêng là d . C - Trọng lợng P của thanh đặt vào O I O P = d.V = d.S.l (1) F Cánh tay đòn của P là OI . H D B - Một nữa thanh OB chìm trong nớc P nên lực đẩy Acssimets lên trung điểm của OB là F F = d N .S . 2 l (2) Cánh tay đòn của F là DH - Theo quy tắc đòn bẩy : F P = OI DH mà OI DH = OC DC . Với OC = OA CA = 2 1 l - 3 1 l = 6 1 l . DC = DO + OC = 4 1 l + 6 1 l = 12 5 .l -Vậy : F P = OI DH = OC DC = 2 5 = 2,5 .(3) Thay (1) , (2) vào (3) ta đợc : d = 1,25.d N = 12 500 N/m 3 Câu 2: 2,5 đ - Vẽ hình đúng 0,25 đ - Viết đợc công thức tính P = d.S.l cho 0,50đ - Viết đợc CT tính F 0,50đ - Viết đợc : F P = OI DH = OC DC cho 0,50 đ - Tính đợc : OC DC = 2 5 (Cho 0,25 đ ) - Tính đúng d ( Cho 0,50 đ ) Câu 3 a/ áp dụng : m = D.S.l , ta có : - Cuộn dây thứ nhất có : khối lơng m 1 = D.S. 1 l 1 (1) điện trở R 1 = 1 1 S l (2) - Cuộn dây thứ hai có : khối lơng m 2 = D.S. 2 l 2 (3) điện trở R 2 = 2 2 S l (4) Câu 3a :1,25 đ - 0,25 đ - 0,25 đ Y - Theo bài ra : m 1 = m 2 ==> S. 1 l 1 = S. 2 l 2 hay : = 1 2 S S 2 1 l l = 5 . - Từ (2) và (4) ta có : 2 1 R R = 2 1 l l . = 1 2 S S 5.5 = 25 . b/ Gọi điện trở tơng đơng là R : vì R = 8 > r =5 ,nên: ít nhất có 1 điện trở r nối tiếp với 1 cụm điện trở X=3 . r X 0 0 0 Xét thấy cụm điện trở X =3 < r nên cụm này phải có ít nhất 2 nhánh song song nh dới đây : r Y X = 3 = Y Y +5 .5 ==> 5Y = 15 + 3Y ==> Y = 7,5 . Lập luận tơng tự , suy ra: cụm Y gồm 3 điện trở r mắc nh sau : r + ( r // r ). Vậy cần ít nhất 5 điện trở r mắc nh sơ đồ dới đây : r r r r r - 0,50 đ - 0,25 đ 3b/ 1,25 điểm - 0,25 đ - 0,25đ - 0,25 đ - 0,50 đ Câu 4 a/ - Sơ đồ ta có : Số chỉ của am pe kế I A = I 2 +I 4 . - Vì R A = R d = 0 nên [(R 1 // R 2 ) nt R 3 ] // R 4 , ta có : + Điện trở tơng đơng của (R 1 // R 2 ) là : R 12 = 2 16 = 8 ( ). + Điện trở tơng đơng của (R 1 // R 2 )ntR 3 :R 123 = 8+4= 12 + Cờng độ dòng điện qua R 3 là : I 3 = 123 R U = 12 12 = 1(A) + Cờng độ dòng điện qua R 1 , R 2 là : I 1 = I 2 = 2 1A = 0,5A . + Cờng độ dòng điện qua R 4 là : I 4 = 4 R U = 12 12 = 1 (A). - Vậy am pe kế chỉ I A = I 2 +I 4 = 0,5A + 1A = 1,5A . b/ Thay Vôn kế vào thế chổ am pe kế , thì mạch điện khi đó R 1 nt [R 3 // (R 2 ntR 4 )] .Ta có : - Điện trở tơng đơng (R 2 ntR 4 ) là R 24 = 16 + 12 = 28 ( ) - Điện trở tơng đơng của [R 3 // (R 2 ntR 4 )] là : R 234 = 284 28.4 + = 3,5 ( ) - Điện trở mạch điện AB là: R = R 1 + R 234 =16 + 3,5 = 19,5( ) . 4a/ cho 1,25đ - Nhận dạng đ- ợc mạch điện cho 0,25 đ - Tính đúng I 2 cho 0,5 đ -Tính đúng I 4 cho 0,25 đ. - Tính đợc I A cho 0,25 đ 4b/ Cho 1,0 đ -Tính đợc I 1 cho 0,5đ - Cêng ®é dßng ®iÖn qua R 1 lµ ; I 1 = R U = 5,19 12 ≈ 0,615A - Cêng ®é dßng ®iÖn qua R 2 lµ : I 2 = 24 11 R IRU − = 28 615,0.1612 − ≈ 0,077A. - V«n kÕ chØ : U V = I 1 R 1 + I 2 R 2 = 0,615 .16 + 0,077.16 = 11,07 (V) - TÝnh ®îc I 2 cho 0,25 ® - TÝnh ®óng U V cho 0,50 ® L u ý : ThÝ sinh gi¶i theo c¸ch kh¸c nÕu ®óng vÉn cho ®iÓm tèi ®a . v 2 ).t 2 = (24 - 4).0,35 = 7 (km) Không kể hai bến A và B , hai thuyền gặp nhau tại D cách B 7 km , cũng cách A 7 km . 0 ,25 0 ,25 0 ,25 0 ,25 0 ,25 0 ,25 0 ,25 0 ,25 Câu 2 Gọi chiều dài của thanh. 1 1 S l (2) - Cuộn dây thứ hai có : khối lơng m 2 = D.S. 2 l 2 (3) điện trở R 2 = 2 2 S l (4) Câu 3a :1 ,25 đ - 0 ,25 đ - 0 ,25 đ Y - Theo bài ra : m 1 = m 2 ==> S. 1 l 1 = S. 2 l 2 hay. A . Thời gian chuyễn động của hai thuyền bằng nhau , ta có : 0 ,25 0 ,25 3 2 1 2 1 2 S 2S S v v v v v v = + + + 3 1 2 1 v 4 24 4 24 4 = + + + 3 v 4 ,24 ; (km/h) . b, Thời gian thuyền máy