Hai bản đợc hàn dính lại ở một đầu và đợc treo bằng sợi dây.. Để thanh nằm ngang ngời ta thực hiện hai biện pháp sau: a/ Cắt một phần của bản thứ nhất và đem đặt lên chính giữa của phần
Trang 1UBND Huyện
Phòng GD&Đt Đề thi học sinh giỏi năm học 2008 - 2009
Môn : Vật lí 9
(Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề)
Câu 1( 3 điểm): Một vận động viên đi bộ và một vận động viên đua xe đạp hằng ngày
cùng tập trên một đoạn đờng dài 1,8km vòng quanh một công viên Nếu họ đi cùng chiều thì sau 2 giờ ngời đi xe vợt ngời đi bộ 35 lần, nếu họ đi ngợc chiều thì sau 2 giờ hai ngời gặp nhau 55 lần Hãy tính vận tốc của mỗi ngời
Câu 2 ( 4 điểm): Hai bản kim loại đồng chất, tiết diện đều, có cùng chiều dài l =20cm và
tiết diện nhng có trọng lợng riêng khác nhau d1 = 1,25d2 Hai
bản đợc hàn dính lại ở một đầu và đợc treo bằng sợi dây Để
thanh nằm ngang ngời ta thực hiện hai biện pháp sau:
a/ Cắt một phần của bản thứ nhất và đem đặt lên chính
giữa của phần còn lại mà thanh vẫn cân bằng Tìm chiều dài
phần bị cắt
b/ Cắt bỏ một phần của bản thứ nhất mà thanh vẫn cân
bằng Tìm phần bị cắt
Câu 3 ( 4 điểm): Một bếp điện công suất P =1KW, đun lợng nớc có nhiệt độ ban đầu là
200C Sau 5 phút thì nhiệt độ nớc lên đến 450C Ngay sau đó bị mất điện trong 3 phút Vì vậy nhiệt độ nớc giảm xuống, khi nhiệt độ nớc còn 400C bếp lại tiếp tục đun cho đến khi nớc sôi Hãy xác định:
a Khối lợng nớc đun
b Thời gian cần thiết từ khi bắt đầu đun cho tới khi nớc sôi
Biết nhiệt lợng nớc toả ra môi trờng tỷ lệ thuận với thời gian; cho Cn = 4200J/kg.độ
Câu 4( 4 điểm): Cho mạch điện nh hình vẽ trong đó hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch
không đổi là U = 7V, các điện trở R1 = 3 Ω, R2 = 6 Ω
MN là một dây dẫn điện chiều dài l = 1,5 m,tiết diện không đổi
S = 0,1 mm2, điện trở suất ρ= 4.10-7 Ω.m, điện trở các dây nối
và của ampe kế không đáng kể
a/ Tính điện trở R của dây MN
b/ Dịch chuyển con chạy C tới vị trí sao cho chiều dài
MC =
2
1
CN Tính cờng độ dòng điện qua ampe kế
c/ Xác định vị trí của C để dòng điện qua ampe kế từ D đến C có cờng độ
3
1
A
C
âu 5 ( 5 điểm): Cho mạch điện nh hình vẽ, UMN = 5V Công suất tiêu thụ trên các đèn: P1
= P4 = 4W, P2 = P3 = 3W, P5 = 1W
Bỏ qua điện trở của dây nối
Tính điện trở các bóng đèn
Đề này gồm 1 trang, cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
O
•
•
•
D
U +
-C
A
N M
N
Đ
5
Đ4
Đ3
M
Trang 2UBND Huyện
năm học 2008 - 2009 Môn : Vật lí 9
(Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề)
Câu 1( 3 điểm):
- Tính đợc thời gian một lần gặp nhau:
+ Khi đi cùng chiều: t =
35
2
+ Khi đi ngợc chiều: t’ =
55
2
- Lập luận đa ra đợc hệ phơng trình:
= +
=
−
8 , 1 't v 't v
8 , 1 t v t v
2 1
2 1
(1 điểm)
- Thay số tính đợc v1 = 40,5km/h, v2 = 9km/h (0,5 điểm)
Câu 2 ( 4 điểm):
a/ Gọi x là phần bị cắt Do nó đợc đặt lên chính giữa phần còn lại và thanh cân bằng, ta có:
P1
2
x
l−
= P2
2
l
( 0,75 điểm ) Gọi S là tiết diện của mỗi bản, ta có:
d1.S l
2
x
l− = d2.S l
2
l
( 0,75 điểm )
⇒ x = (1-
1
2
d
d
) l ⇒ x = 4 cm ( 0,5 điểm )
b/ Gọi y là phần bị cắt bỏ đi, trọng lợng bản còn lại là:
P1’ = d1.S ( l - y ) = P1
l
y
Do thanh cân bằng nên ta có:
d1.S.( l.-y)
2
) (l−y = d2
.S l
2
Hay ta có: y2 - 2 l y + (1 -
1
2
d
d
) l 2 = 0 ( 0,5 điểm )
⇒ y2 – 40 y + 80 = 0
⇒ ( y – 20 )2 – 320 = 0
Giải ra ta nhận kết quả y = 2,11 cm ( 0,5 điểm )
Câu 3 ( 4 điểm):
Cho biết:
P = 1kW = 1000W; Cn= 4200J/kg.độ; t0 = 200C; t1 = 450C; t2 = 400C; t3 = 1000C
T 1 = 5 phút; T 2 = 3 phút.
Tính: m = ?, T =
Giọi: Nhiệt lợng nớc toả ra môi trờng trong vòng 1 phút là q;
Thời gian đun nớc từ 400C đến 1000C là T 3 Theo bài ra ta có: P T 1 = C.m( t1 - t0 ) + q. T 1 (0,25 điểm)
q T 2 = C.m( t1- t2 ) (0,25 điểm)
O
l-x
l
O
l - y
Trang 3P T 3 = C.m( t3 – t2 ) + q. T 3 (0,25 điểm) Thay số vào ta đợc:
5P = 25 C.m + 5 q P – q = 5 Cm (1)
3q = 5Cm 3q = 5 Cm (2) (0,25 điểm)
P T 3 = 60 Cm + q. T 3 T 3 ( P – q ) = 60 Cm (3)
Từ (1) v (2): P – q = 3q à ⇒ q =
4
P
Từ (2) ta tìm đợc m =
C
q
5
3
Từ (1) và (3) ta có: T 3
Cm
Cm q
P
q P
5
60 ) (
=
−
T 3 = 12 phút (0,25 điểm) Vậy tổng thời gian cần thiết để đun sôi lợng nớc nói trên là:
T = T 1 + T 2 + T 3 ⇒ 5 + 3 + 12 = 20 phút (0,25 điểm)
Câu 4 ( 4 điểm):
a/ Điện trở của dây MN:
6
0,1.10
S
−
b/ Khi 1
2
MC= CN tức 1
3
MC= MN ( 0,25 điểm)
.6 2( )
R =R = R = = Ω ( 0,25 điểm)
=>RCN = R4 = 6 - 2 = 4Ω ( 0,25 điểm )
Do 1 3
2 4
R
R
R = R ( vì 3 2
6 = 4 ) nên mạch cầu cân bằng ( 0,25 điểm )
=> Cờng độ dòng điện qua là : IA = 0 ( 0,25 điểm )
c/Xét tại nút D: I1 đi tới nút D ; I2 và IA= 1
3A đi ra khỏi nút D nên : 1 2 2 1
I = + ⇒ = −I I I ( 0,25 điểm )
Phơng trình hiệu điện thế nút: UPD+UDQ= UPQ= 7V ( 0,25 điểm )
1
3
⇔ + − = => = ( 0,25 điểm )
UPD= U1 = 3.I1 =3 (V) ( 0,25 điểm )
UDQ = U2 = 7- 3 = 4 (V) ( 0,25 điểm )
Vì RA ≈ 0 nên mạch điện có thể vẽ lại nh h.c:
Ta có: 13
24
PD
DQ
R U
U = R (mắc nối tiếp)
1 3 2 4
1 3 2 4
.
3
+
⇔ =
+ ( 0,25 điểm )
Thay R3 = x; R4 = 6-x vào (1) ta đợc:
2
.
3
18
x
x
− +
=
=
⇔ + − = ⇒ = −
A
-Q P
U
•
•
•
C
A 6 x−
x
1
1
3A
-Q
•
•
R1 000 000
R2 C
6 x−
x
P
U
D 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
•
( nhận ) ( loại vì R 3 ≥ 0
(0,25 điểm)
•
•
•
R1 +D- R2
N C
A
M
(0,5 điểm)
Trang 4Do R3 = x= 3Ω = 1
2R MN nên con chạy ở chính giữa dây MN ( 0,25 điểm )
C
âu 5 ( 5 điểm):
Giả sử chiều dòng điện nh hình vẽ
- Công suất của cả mạch:
P = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 = 15 ( W ) ( 0,5 điểm )
- Cờng độ dòng điện trong mạch chính là:
I = I1 + I3 = U P +U P =U P
3
3 1
1
( 0,25 điểm)
⇔
3
15 3
4
3 1
= +
U
U ⇒ U1 =
3 3
4
3
3
−
U
U
U5=U3 – U1 Nên
3
3 3
4 1
3
5
U
P U U
P U
U
P
−
−
=
3 5
4 1
U U U
−
=
−
⇒ U1 =
15 7
20 8
3
3 3
−
−
U
U U
Từ (1) và (2) ta có: 3U 3 − 14U3 − 15 = 0
Giải ra ta đợc U3= 3V; U3= V
3
5
( 0,5 điểm)
+ Nếu U 3 =3V ⇒ U1=2V
U
P
2
1
1 = ; R1= = 1 Ω
1
1
I
U
( 0,25 điểm)
U U
P U
P
1
1
2 2
−
2
2
I
P
I3 =I - I1 = 1A; R3=
3
3
I
U
U U
P U
P
2
3
4 4
−
4
4
I
P
( 0,25 điểm)
2 3
1
1 3
5 5
U U
P U
P
=
−
=
−
5
5
I
P
Vậy chiều dòng điện nh quy ớc là đúng ( 0,25 điểm)
+ Nếu U 3 = V
3 5
Tơng tự ta đợc
I5=- 0,6A; R5= 2,8Ω (Chiều I5 ngợc chiều quy ớc) ( 0,25 điểm)
*** Nếu học sinh làm cách khác mà kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa
D 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Đ
2
4
Đ5
> >