a.Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đưa nhiệt độ khối nước đá lên đến 00C.. Sau đó tất cả được đặt vào bình cách nhiệt có nhiệt dung không đáng kể.. Tìm khối lượng hơi nước cần phải dẫn v
Trang 1PHòNG GD-ĐT QUảNGTRạCH đề THI HọC SINH GiỏI Năm học : 2009 - 2010 TRƯờng thcs quảng minh Môn thi : VậT Lí 9
Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề )
Bài 1: (1,5 điểm)
Hai ô tô cùng khởi hành từ A đến B, xe ô tô thứ nhất đi trong nữa quảng đờng đầu với vận tốc
v1 = 40km/h và nữa quảng đờng sau đi với vận tốc v2 = 60km/h Xe ô tô thứ 2 đi trong nữa thời gian đầu với vận tốc v1 = 60km/h và nữa thời gian sau đi với vận tốc
v2 = 40km/h Hãy tính xem ô tô nào đến trớc ?
B
à i 2: (2,5điểm) Có một khối nước đá nặng100g ở nhiệt độ -100C
a.Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đưa nhiệt độ khối nước đá lên đến 00C Cho nhiệt dung riêng của nước đá là 1800J/ kg.K
b Người ta đặt một thỏi đồng khối lượng 150g ở nhiệt độ 1000C lên trên khối nước đá này đang ở 00C Tính khối lượng nước đá bị nóng chảy Cho nhiệt dung riêng của đồng là 380J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4 105J/kg
c Sau đó tất cả được đặt vào bình cách nhiệt có nhiệt dung không đáng kể Tìm khối lượng hơi nước cần phải dẫn vào để toàn bộ hệ thống có nhiệt độ 200C Cho biết nhiệt hóa hơi, nhiệt dung riêng của nước lần lượt là 2,3.106J/kg ; 4200J/kg.K
B
à i 3: (2,5điểm) Cho mạch điện như hình vẽ.
Biết UAB = 90V, R1 = 40Ω; R2 = 90 Ω; R4 = 20Ω; R3 là
một biến trở Bỏ qua điện trở của ampe kế, khoá K và
dây nối.* a.Cho R3 = 30Ω tính điện trở tương đương
của đoạn mạch AB và số chỉ của ampe kế trong hai
trường hợp : + Khóa K mở
+ Khóa K đóng
* b.Tính R3 để số chỉ của ampe kế khi K đóng cũng như khi K ngắt là bằng nhau ?
B à i 4 (3.5 điểm) : Một điểm sáng đặt cách màn chắn 1 khoảng 2m, giưa điểm sáng và màn
người ta đặt 1 đĩa chắn sáng hình tròn sao cho đĩa song song với màn và điểm sáng nằm trên trục đi qua tâm và vuông góc với đĩa
a) Tìm đường kính của bóng đen in trên màn biết đường kính của đĩa d = 20cm và đĩa cách điểm sáng 50 cm
b) Cần di chuyển đĩa theo phương vuông góc với màn một đoạn bao nhiêu, theo chiều nào
để đường kính bóng đen giảm đi một nưa?
c) Biết đĩa di chuyển đều với vận tốc v= 2m/s Tìm vận tốc thay đổi đường kính của bóng đen
d) Giư nguyên vị trí của đĩa và màn như câu b thay điểm sáng bằng vật sáng hình cầu đường kính d1 = 8cm Tìm vị trí đặt vật sáng để đường kính bóng đen vẫn như câu a Tìm diện tích của vùng nưa tối xung quanh bóng đen?
( Hết )
Hiệu trởng Tổ trởng chuyên môn Ngời ra đề
PHòNG GD-ĐT QUảNGTRạCH đáp án và biểu điểm chấm
TRƯờng thcs QUảNG MINH đề thi học sinh giỏi MôN VậT Lí 9
C K
D _
+ B A
R 4
R 3
R 2
R 1
A
Trang 2Năm học : 2009 - 2010
Tổng điểm toàn bài là : 10 điểm
Bài 1 : ( 1,5 điểm)
Goị t1 là thời gian xe thứ 1 đi hết quảng đờng
t2 là thời gian xe thứ 2 đi hết quảng đờng ( 0,25điểm)
Thời gian xe thứ nhất đi hết quảng đờng là :
t1 =
2 1
2
2 / 2
/
V
S V
S V
S V
hay t1 =
48 40
60 2
) 40 60 (
2 1 2
1
V V
V V
Quảng đờng xe thứ 2 đi (quảng đờng AB)
S = v1/
2 2
2 / 2
2 t
V
2
/ 2
/ 1
2 V V
Suy ra thời gian xe thứ 2 đi hết quảng đờng t2 = /
2
/ 1
2
V V
S
+
hay t2 =
50 40 60
2S = S
+ (2) ( 0,25điểm)
từ (1) và (2) ⇒ t1 〉 t2 vậy xe thứ 2 đến B trớc ( 0,25điểm)
Bài 2:
(2,5đ) (0,5đ) a Gọi các nhiệt độ lần lượt là: t1 = - 10
0C ; t1’ = 00C
t2 = 1000C ; t = 200C
Nhiệt lượng cần thiết :
Q1 = m1c1(t1,- t1) = 0,1.1800.{ 0 - ( - 10)} = 1800J
0,50
b (1 đ)
Giả sư nước đá nóng chảy hoàn toàn thì nhiệt lượng cần cung cấp là: Q1, = m1.λ = 34000J
Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra khi hạ nhiệt độ xuống 00C là :
Q2 = m2c2( t2 - t1’) = 5700J
Ta thấy Q1’ > Q2 nên chỉ có một phần nước đá nóng chảy
Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy là : Q1’’ = m λ
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có : Q1’’ = Q2
<=> m λ = Q2
Q2
Khối lượng nước đá bị nóng chảy là : m = ≈ 0,0167kg λ
0,25 0,25 0,25 0,25
c (1 đ)
Nhiệt lượng do hơi nước tỏa ra :
Q3 = m3L + m3c3 (t2 - t) Q3 = 2636000m3 Nhiệt lượng nước đá và thỏi kim loại thu vào:
Q’ = m’λ + m1c3 (t - t1’) + m2c2 (t - t1’) Với m’ = m1 - m Thay số vào và tính ta được Q’ = 37842J
áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có : Q3 = Q’
<=> 2636000m3 = 37841,6 => m3 ≈ 0,0144kg
0,25 0,25 0,25 0,25
+ Khi K mở đoạn mạch được vẽ lại :
Trang 3Bµi 3
( 2,5đ ) a
( 1,5đ)
_
R2
R1
I4
IAB
A
RAB = RAD + R3 = 14 2
3
14 2
.
R R
R
R R + + = 66Ω ; IAB = AB
AB
U
UAD = IAB RAD = 48,96V
Số chỉ của ampe kế : Ia = I4 =
14
AD
U
+ Khi K đãng đoạn mạch được vẽ lại :
D
R234 = R2 + R34 = R2 + 3 4
3 4
R R
TÝnh đóng : RAB = 1 234
1 234
R R
R +R = 28,7Ω ; I234 =
234
AB
U
U34 = I234 .R34 = 10,56 V => Ia = 34
4
U
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
b (1đ)
+ K mở :
RAB = 14 2
3
14 2
.
R R
R
R R + + = 36 +R3 ; Ia = I1 = I4 = 14 3
54 36
AD
U
+ K đãng :
20
+ + ; R234 = R2 + R34 =
3
90(20 ) 20 20
R
+
I2 = I34 = ( 3)
3
9 20
180 11
R R
+ +
U34 = I34 R34 = 3
3
180
180 11
R R
+
Ia = I4 = 3
3
9
180 11
R R
+ (2)
Từ (1) và (2) => R3 - 30R3 - 1080 = 0 Giải phương tr×nh ta cã : R3 = 51,1Ω ( Chọn )
R3 = - 21,1( Loại v× R3 < 0)
0,25
0,25 0,25 0,25
Bµi 4 : (3,5điểm) :
S
A
B
A 1
B 1
I
I1
A '
A 2
I'
B 2
B'
A
R 3
R 2
B
R 1 A
R 4
D
IAB
I234
Ia
Ia
Trang 40, 5điểm)
a) Gọi AB, A’B’ lÇn lượt lµ đường kính cña đÜa vµ cña bãng đen Theo định lý Talet ta cã:
cm SI
SI AB B A SI
SI B
A
AB
80 50
200 20 ' ' ' ' '
b) Gọi A2, B2 lÇn lượt lµ trung điÓm cña I’A’ vµ I’B’ ĐÓ đường kÝnh bãng đen gi¶m đi mét nưa(tưc lµ A2B2) th× đÜa AB ph¶i nằm ở vÞ trÝ A1B1 V× vËy đÜa AB ph¶i dÞch chuyÓn vÒ phÝa mµn Theo định lý Talet ta cã :
cm SI
B A
B A SI SI
SI B A
B A
100 200 40
20 '
1 1 1 1 2 2
1
1 = ⇒ = = = (0,5 điểm)
VËy cÇn dÞch chuyÓn đÜa mét đo¹n II1 = SI1 - SI = 100 - 50 = 50 cm (0,25điểm)
c) Thời gian đÓ đÜa đi được qu·ng đường II1 lµ:
t =
v
s =
v
II1 =
2
5 ,
Tèc đé thay đæi đường kÝnh cña bãng đen lµ:
v’ =
t
B A -B
A ′ ′ 2 2 =
25 , 0
4 , 0 8 ,
d) Gọi CD lµ đường kÝnh vËt s¸ng, O lµ t©m Ta cã:
4
1 4
1 80
20
3 3
3 3
3
′ +
⇒
=
=
′
′
=
MI B
A
B A I
M
MI
=> MI3 = I I cm
3
100 3
3 ′ = (0,25điểm)
B A
CD MI
MO
3
40 3
100 5
2 5
2 5
2 20
8
3 3
3 3
=
×
=
=
⇒
=
=
M
C
A 3
B 3
D
B 2 B’
A’
A 2
I3
O
Trang 5( 0,25điểm)
I'
3
60 3
40 3
100 − = = ( 0,25điểm)
Vậy đăt vật sáng cách đĩa một khoảng là 20 cm
2 ) 3 , 14 ( 80 40 ) 15080 (I′A −I′A′ = − ≈ cm
Ghi chú : Học sinh làm bài theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa
Hiệu Trởng Tổ Trởng chuyên môn Ngời làm đáp án
Hoàng Minh Ngọc Nguyễn Nh Thiện