Vòng thứ hai ngời đó tăng vận tốc lên thêm 2km/h thì thấy thời gian đi hết vòng thứ hai ít hơn thời gian đi hết vòng thứ nhất 1 21giờ.. Vòng thứ ba ngời đó tăng vận tốc thêm 2km/h so với
Trang 1Sở giáo dục & đào tạo
hải dơng
Đề chính thức
Kỳ thì chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 9 THCS năm học 2009-2010
Môn: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: Ngày 28 tháng 3 năm 2010
(Đề thi gồm 01 trang) Câu 1 (1,5 điểm):
Một ngời đi xe xung quanh một sân vận động, vòng thứ nhất ngời đó đi đều với vận tốc
v1 Vòng thứ hai ngời đó tăng vận tốc lên thêm 2km/h thì thấy thời gian đi hết vòng thứ hai ít hơn thời gian đi hết vòng thứ nhất 1
21giờ Vòng thứ ba ngời đó tăng vận tốc thêm 2km/h so với vòng thứ hai thì thấy thời gian đi hết vòng thứ ba ít hơn vòng thứ nhất là
1
12giờ Hãy tính chu vi của sân vận động đó?
Câu 2 (2 điểm):
Có hai bình cách nhiệt: bình 1 chứa khối lợng m1= 3kg nớc ở nhiệt độ 300C, bình 2 chứa khối lợng m2= 5kg nớc ở 700C Ngời ta rót một lợng nớc có khối lợng m từ bình 1 sang bình 2 Sau khi cân bằng nhiệt, ngời ta lại rót từ bình 2 sang bình 1 một lợng nớc có khối lợng cũng bằng m Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 là 31,950C Tính m và nhiệt độ cân bằng của nớc ở bình 2 sau khi rót nớc từ bình 1 sang (Bỏ qua sự trao đổi nhiệt khi rót nớc từ bình nọ sang bình kia và giữa nớc với bình)
Câu 3 (2 điểm):
10Ω, R2= 50Ω, R3= 20Ω, Rb là một biến trở, vôn kế lí
tởng và chốt (+) của vôn kế đợc nối với C
a) Điều chỉnh biến trở sao cho Rb = 30Ω Tính số chỉ
của vôn kế khi đó
b) Điều chỉnh biến trở ta thấy: khi Rb = R thì thấy vôn
kế chỉ UV1, khi Rb = 4R thì số chỉ của vôn kế làUV2
Tính R biết: UV1=3UV2
Câu 4 (2,5 điểm):
Cho mạch điện nh hình vẽ
Biết U = 15V, R1= 1
15R, R2= R3= R4= R, các vôn
kế giống nhau và điện trở của các dây nối không
đáng kể, vôn kế V1 chỉ 14V
a) Vôn kế có lí tởng không? Vì sao?
b) Tính số chỉ của vôn kế V2?
Câu 5 (2 điểm):
4AB Biết AB vuông góc với trục chính của thấu kính và A nằm trên trục chính của thấu kính a) Tìm tiêu cự của thấu kính
b) Ngời ta dịch chuyển vật lên trên và theo phơng vuông góc với trục chính một đoạn 4
cm trong thời gian là 2 giây Tìm vận tốc trung bình của ảnh
Biểu điểm và đáp án
Đề thi chọn học sinh giỏi môn vật lí 9
Năm học: 2009-2010
1 Gọi v1 và t1 , v2 và t2 , v3 và t3 lần lợt là vận tốc và thời gian của vòng 1, vòng 2,
vòng 3
Theo bài ta có: v2 = v1 + 2, t2 = t1 - 1
21
0,25
V
R 3 C
D U
R b
_ +
A
B
C D
U
4
V 1
V 2
Đề chính thức
V
R 3 C
D U
R b
Trang 2v3 = v1 + 4, t3 = t1 - 1
v1 t1 = v2 t2⇔ v1 t1 = (v1 + 2).( t1 - 1
21) ⇔ 2t1 - 1
21v1 =
2
v1 t1 = v3 t3⇔ v1 t1 =( v1 + 4).( t1 - 1
12) ⇔ 4t1 - 1
12v1 =
1
Giải hệ phơng trình (1) và (2) ta đợc: v1 = 12 km/h, t1 =1
Chu vi của sân là: S = v1 t1 = 12.1
2 Rót khối lợng m (kg) nớc từ bình 1 sang bình 2 thì:
Nhiệt lợng m (kg) nớc đó thu vào là: Q1= mc(t-30) 0,25
Nhiệt lợng 5 (kg) nớc ở bình 2 toả ra là: Q2= 5c(70 - t) 0,25
Ta có Q1 = Q2⇔ mc(t-30) = 5c(70 - t) ⇔ m(t-30) = 5(70 - t) (1) 0,25
Sau khi cân bằng nhiệt thì:
Bình 1 có khối lợng là 3 - m (kg), nhiệt độ là 300
Bình 2 có: khối lợng là 5 + m (kg), nhiệt độ là t
Rót khối lợng m (kg) nớc từ bình 2 sang bình 1 thì:
Nhiệt lợng m (kg) nớc này toả ra là: Q3= mc(t-31,95)
0,25
Nhiệt lợng 3- m (kg) nớc ở bình 1 thu vào là: Q4= (3 - m)c(31,95-30) 0,25
Ta có Q3 = Q4⇔ mc(t-31,95) = (3 - m)c(31,95-30) ⇔ m(t - 30) = 5,85 (2) 0,25
Từ (1) và (2) ta tìm đợc: t = 68,830C, m ≈ 0,15 kg 0,5
3 a) Vôn kế lí tởng nên mạch AB gồm:
(R1 nt R2)//(R3 nt Rb)
Hiệu điện thế ở hai đầu R2 là:
1 2
12
AB
U
= 10 (V) Hiệu điện thế ở hai đầu Rb là:
3 b
12
AB
U
= 7,2 (V)
0,25
Số chỉ của vôn kế là: UV = U2 – Ub = 10 – 7,2 = 2,8(V)
0,25
b) Khi điều chỉnh biến trở thì ta có:
1 2
R R
=
+
AB
U
12R
AB
U
0,25
Khi Rb = R thì Ub 12R
20 R
= +
Vì chốt (+) của vôn kế đợc nối với C ⇒UV 1 =U2−Ub 0,25 1
200 2R
20 R
−
= − =
Khi Rb = 4R thì Ub 48R
20 4R
= + ⇒ V 2 2 b
200 8R
20 4R
−
= − =
Ta có: UV1=3UV2⇔200 2R 3.200 8R
20 R 20 4R
+ + ⇔R2+40R 500 0− = 0,25
Giải phơng trình ta đợc R = 10Ω và R = -50Ω (loại) 0,25
Nếu vôn kế lí tởng thì mạch R1 nt R2 nt R3
Số chỉ của vôn kế V1 là U2 + U3 = 14V ⇒ U1 = 15 – 14 = 1V, U2 = U3 = 7V 0,25
1 1
2 2
R = U = ⇒7 R1=1
7R2 =
1
7R mâu thuẫn với đề bài R1=
1
15R.
Trang 3b V× v«n kÕ kh«ng lÝ tëng nªn ta cã m¹ch gåm:
R1 nt [R2nt{(Rv nt R4)//R3}//Rv] (víi Rv lµ ®iÖn trë cña v«n kÕ) 0,25
UDA= UV1= 14V⇒UMD = UMN – UDA = 1V 0,25
Ta cã: I = I1 + I2 ⇔ MD DA V 1
U
R =R R + R
v
R(R R )
2R R
+
16R −11R.R −42R = ⇔0 Rv= 2R vµ Rv = - 21
16 R (lo¹i). 0,25
§o¹n m¹ch DCA cã: DC CA
2 CA
v
R(R R ) R
2R R
− =
+ +
⇒UCA= 6V
0,25
2
4
2
U = R = R = ⇒UV2= 2UR4
0,25
kÕt hîp víi UV2 + UR4=6 ⇒ UV2= 4V
VËy sè chØ cña v«n kÕ V2 lµ 4V 0,25
5 a + NÕu ¶nh A’B’ lµ ¶nh ¶o th× thÊu kÝnh trªn lµ thÊu kÝnh ph©n k× vµ ¶nh A’B’
lu«n n»m trong tiªu cù
0,25
∆ABO: ∆A B O g g ⇒ OA = AB = ⇒OA = OA= cm
4 ' ' ( )
' ' ' 3 4
36
9 3
−
OKF A B F g g
A F A B f
f cm
+ NÕu ¶nh A’B’ lµ thËt th× thÊu kÝnh trªn lµ thÊu kÝnh héi tô ¶nh A’B’ thËt
nhá h¬n vËt nªn AB n»m ngoµi kho¶ng 2f
0,25
∆ABO: ∆A B O g g ⇒ OA = AB = ⇒OA = OA= cm
OA A B
N
R 1 R 2
I 1
V 2
V 1
R 3
R 4
I 2
M
A
B
A’
B’
F’
F
K
O
A
B
A’
B’
F’
F
K
O
Trang 4' 4 ' ' ' '( )
' ' ' ' 3
−
OKF A B F g g
A F A B f
f cm
b) Vật ở A thì thì ảnh ở A’, khi dịch chuyển vật đến vị trí A1 (A A1= 4cm) thì
ảnh dịch chuyển đến vị trí A’1⇒ A’ A’1 là ảnh của A A1 0,25
Vì A A1 vuông góc với trục chính nên theo bài ta có A’ A’1 =3
4 A A1=3cm. 0,25
Khi vật 2 dịch chuyển giây thì ảnh cũng dịch chuyển 2 giây và A’ A’1 là đoạn
đ-ờng ảnh dịch chuyển
Vận tốc của ảnh là: 3:2 = 1,5 (cm/s)
0,25