PHÒNG GD& ĐT CÀNG LONG TRƯỜNG THCS TÂN AN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN NĂM HỌC 2009-2010 MÔN : VẬT LÝ 9 THỜI GIAN:150 phút Bài 1: (4đ) Trộn hỗn hợp rượu vào nước người ta thu được một hỗn hợp có khối lượng 188g ở nhiệt độ 30 0 C. Tính khối lượng của nước và rượu đã pha biết rằng lúc đầu rượu có nhiệt độ 20 0 C và nước có khối lượng 80 0 C . cho nhiệt dung riêng của rượu là 2500J/kg.K và của nước là 4200J/kg.K , bỏ qua sự bốc hơi của rượu. Bài 2: (3đ) Lúc 7 giờ hai xe cùng xuất phát từ hai điểm A và B cách nhau 24km. chúng chuyển động cùng chiều từ điểm A đến điểm B . Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc 42km/h , xe thứ hai từ B với vận tốc 36km/h. a. Tìm khoảng cách giữa hai xe sau 45 phút kể từ lúc xuất phát. b. Hai xe có gặp nhau không? Nếu chúng gặp nhau lúc mấy giờ? Ở đâu?. Bài 3: (3 đ) Chứng minh rằng gương quay một góc α quanh đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến thì tia phản xạ của nó sẽ quay đi một góc 2 α Bài 4: (4 đ) Một bếp điện công suất P = 666W hoạt động với hiệu điện thế U=110V 1- Tính điện trở R của bếp. 2- Điện trở R làm bằng nicrôm có tiết diệ không đổi s =0,25mm 2 . Điện trở suất ρ =1,1.10 -6 mΩ . Tìm độ dài của R. 3- Bếp dùng để đun một lượng nước ở nhiệt độ ban đầu 20 0 C . Sau 30 phút nước bắt đầu sôi . Tính thể tích nước , cho nhiệt dung riêng của nước lad 4200J/kg.K , ấm chứa nước bằng đồng nặng 500g nhiệt dung riêng của đồng 380J/kg.K. Coi sự mất mát của nhiệt không đáng kể . Bài 6:( 6 đ) Cho mạch điện như hình vẽ : Đ 1 (6V – 6W) , Đ 2 (12V – 6W) . Khi mắc hai điểm A và B vào một hiệu điện thế U 0 thì các đèn bình thường .Hãy xác định a- Hiệu điện thế định mức của các đèn Đ 3 , Đ 4 , Đ 5 . b- Công suất tiêu thụ của cả mạch , biết công suất tiêu thụ của Đ 3 là 1,5W và tỉ số công suất của hai đèn cuối là 5 3 (Hết) A B Đ 2 Đ 3 Đ 4 Đ 1 Đ 5 ĐÁP ÁN CÂU NỘI DUNG ĐIỂM 1 Gọi khối lượng của rượu và nước lần lượt là m 1 và m 2 m 1 + m 2 = 188g = 0,188kg (1) Nhiệt lượng do rượu hấp thụ : Q 1 = m 1 C 1 (t 0 - 0 1 t ) = m 1 .2500(30 -20) = 25000m 1 Nhiệt lượng do nước tỏa ra : Q 2 = m 2 C 2 ( 0 2 t - t 0 ) = m 2 .4200(80 -30) = 210000m 2 Phương trình cân bằng nhiệt : Q 1 = Q 2 ⇔ 25000m 1 = 210000m 2 ⇒ m 1 = 8,4m 2 (2) Từ (1) và (2) giải ra ta được : m 1 = 0,168kg = 168g m 2 = 0,02kg = 20g 1 0,5 0,5 1 1 2 a/. Quãng đường các xe đi được trong 45 phút ( tức 3 4 giờ) - Xe I: s 1 = v 1 . t = 42. 3 4 = 31,5 (km) - Xe II: s 2 = v 2 . t = 36. 3 4 = 27 (km) Vì khoảng cách ban đầu giữa hai xe là s = AB = 24 (km) nên khoảng cách của hai xe sau 45 phút là: l = s 2 + AB – s 1 = 27 + 24 – 31,5 = 19,5 (km) b/. Khi hai xe gặp nhau thì : s 1 – s 2 = AB v 1 .t - v 2 .t = AB ⇒ t(v 1 – v 2 ) = AB ⇒ t = 1 2 24 4 42 36 AB v v = = − − (giờ) Vị trí gặp nhau cách B một khoảng l = v 2 .t = 36.4 = 144 (km) 0,5 0,5 1 0,5 0,5 3 - Gọi điểm tới I tia tới 3I - Tia phản xạ thứ nhất IS 1 - Gương quay một góc α thì pháp tuyến cũng quay một góc α tới IN 2 . Tia phản xạ quay đi một góc · 1 2 ISS tới IS 2 - Ta có : · · · 1 2 2 2 2 1 ISS N IS N IS= − · · 2 2 1 N IS N IS= − (vì · · 2 2 2 N IS N IS= ) ( ) ( ' )i i α α = + − − ' 2i i α α α = + − + = (vì i = i’) i i’ 0,5 2,5 I N 1 N 2 S 1 S 2 S α I 4 I 3 I 1 I 5 I 2 4 1/. Điện trở của bếp P = 2 2 2 110 18,2( ) 666 U U R R ⇒ = = = Ω 2/. S=0,25mm 2 =0,25.10 -6 m 2 . Độ dài của điện trở là: 6 6 18,2.0,25.10 4,14( ) 1,1.10 RS R m S ρ ρ − − = × ⇒ = = = l l 3/. Thể tích của nước: +Điện năng của bếp trong 30 phút: A= P.t = 666.30.60=1198800J +Nhiệt năng tiêu thụ bởi ấm: 0 0 1 1 1 2 1 ( )Q m c t t= − +Nhiệt năng tiêu thụ bởi nước: 0 0 2 2 2 2 1 ( )Q m c t t= − +Nhiệt lượng tổng cộng : 0 0 1 2 1 1 2 2 2 1 2 2 2 ( ).( ) (0,5.380 .4200).(100 20) (190 4200. ).80 15200 336000 Q Q Q m c m c t t m m m = + = + − = + − = + = + Theo định luật bảo toàn năng lượng : A = Q 1198800 = 15200+336000m 2 2 1198800 15200 3,5( ) 336000 m kg − ⇒ = = Khối lượng nước 3,5kg tương đương với thể tích 3,5 lít 0,5 1 0,5 1 1 5 a/. Do A nối với cực dương B nối với cực âm nên dòng điện có chiều như hình vẽ . Cường độ dòng điện qua đèn 1 và đèn 2 1 1 2 2 6 1( ) 6 6 0,5( ) 12 I A U I A U = = = = = = Tại nút C: I 1 = I 2 +I 3 ⇒ I 3 = I 1 +I 2 = 1 – 0,5 = 0,5(A) Hiệu điện thế định mức đèn 3 là : P 3 = U 3 .I 3 3 3 3 1,5 3 3( ) 0,5 U V U V I ⇒ = = = ⇒ = Ta có: U AB =U AC – U CD ⇔ U 4 = U 1 +U 3 =6+3 = 9(V) Mặt khác:U DB =U AB – U AD ⇔ U 5 = (U 1 +U 2 )-U 4 = 6+1-9 = 9(V) Vậy: U 3 = (3V); U 4 = (9V); U 5 = (9V) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 P P 3 P 2 P 1 A B Đ 2 Đ 3 Đ 4 Đ 1 Đ 5 b/. Đèn Đ 4 và Đ 5 có cùng hiệu điện thế định mức Vậy: 5 5 5 4 4 4 5 3 U I I U I I = = = ( Vì I 5 > I 4 ) (1) Mặt khác: I 5 = I 4 + I 3 ⇒ I 5 =I 4 +0,5 (2) Từ (1) và (2) ta được: I 4 = 0,75 (A) ; I 5 = 1,25 (A) ⇒ = U 4 .I 4 =9.0,75 =6,75 (W) = 5 5 . .0,75 6,75(W) 3 3 = = Công thức têu thụ cả đoạn mạch: = + + + + = 6 + 6 + 1,5 + 6,75 + 11,25 = 31,5(W) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 P 5 P 4 P 4 P 5 P 4 P P 5 P 1 P 2 P 3 P 4 . AN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN NĂM HỌC 20 09- 2010 MÔN : VẬT LÝ 9 THỜI GIAN:150 phút Bài 1: (4đ) Trộn hỗn hợp rượu vào nước người ta thu được một hỗn hợp có khối lượng 188g ở nhiệt độ 30 0 C đ) Cho mạch điện nh h nh vẽ : Đ 1 (6V – 6W) , Đ 2 (12V – 6W) . Khi mắc hai điểm A và B vào một hiệu điện thế U 0 thì các đèn b nh thường .Hãy xác đ nh a- Hiệu điện thế đ nh mức của các đèn. (U 1 +U 2 )-U 4 = 6+1 -9 = 9( V) Vậy: U 3 = (3V); U 4 = (9V); U 5 = (9V) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 P P 3 P 2 P 1 A B Đ 2 Đ 3 Đ 4 Đ 1 Đ 5 b/. Đèn Đ 4 và Đ 5 có cùng hiệu điện thế đ nh mức Vậy: