UBND TNH BC NINH S GIO DC & O TO THI CHN HC SINH GII TNH NM HC 2009 2010 MễN THI: VT Lí LP 9 - THCS Thi gian lm bi : 150 phỳt (Khụng k thi gian giao ) Ngy thi : 14 / 04/ 2009 *** Bài 1:(3 điểm) Hai xe mỏy ng thi xut phỏt, chuyn ng u i li gp nhau, mt i t thnh ph A n thnh ph B v mt i t thnh ph B n thnh ph A. Sau khi gp nhau ti C cỏch A 30km, hai xe tip tc hnh trỡnh ca mỡnh vi vn tc c. Khi ó ti ni quy nh, c hai xe u quay ngay tr v v gp nhau ln th hai ti D cỏch B 36 km. Coi quóng ng AB l thng. Tỡm khong cỏch AB v t s vn tc ca hai xe. Bài 2:(3 điểm) Ngời ta đổ m 1 gam nớc nóng vào m 2 gam nớc lạnh thì thấy khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nớc lạnh tăng 5 0 C. Biết độ chênh lệch nhiệt độ ban đầu của nớc nóng và nớc lạnh là 80 0 C. 1. Tìm tỷ số m 1 / m 2 . 2. Nếu đổ thêm m 1 gam nớc nóng nữa vào hỗn hợp mà ta vừa thu đợc, khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ hỗn hợp đó tăng thêm bao nhiêu độ? Bỏ qua mọi sự mất mát về nhiệt. Bài 3:(4 điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ 1. Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 12V. Hai bóng đèn giống nhau, trên mỗi đèn có ghi: 6V- 3W. Thanh dẫn AB dài, đồng chất, tiết diện đều. Vị trí nối các bóng đèn với thanh là M và N có thể di chuyển đợc dọc theo thanh sao cho AM luôn bằng BN. Khi thay đổi vị trí của M và N trên thanh thì thấy xảy ra hai trờng hợp các đèn đều sáng bình thờng và công suất tiêu thụ trên mạch ngoài trong hai trờng hợp bằng nhau. Tìm điện trở toàn phần của thanh AB. Bài 4:(4 điểm) Mt mỏy sy bỏt a cú in tr R = 20 mc ni tip vi in tr R 0 = 10 ri mc vo ngun in cú hiu in th khụng i. Sau mt thi gian, nhit ca mỏy sy gi nguyờn 52 o C. Nu mc thờm mt mỏy sy ging nh trc song song vi mỏy ú thỡ nhit ln nht ca mỏy sy l bao nhiờu? Nhit phũng luụn l 20 o C, coi cụng sut ta nhit ra mụi trng t l vi chờnh lch nhit gia mỏy sy v mụi trng. Bài 5:(4 điểm) Hệ quang học gồm một gơng phẳng và một thấu kính hội tụ mỏng có tiêu cự f. Gơng phẳng đặt tại tiêu diện của thấu kính (hình vẽ 2). Nguồn sáng điểm S đặt trên trục chính của thấu kính, cách đều thấu kính và gơng. Bằng cách vẽ đ- ờng đi của các tia sáng hãy xác định vị trí của tất cả các ảnh của S qua hệ. Tỡm khong cỏch gia cỏc nh ú. (C (Chỳ ý : hc sinh khụng dựng cụng thc thu kớnh) Bài 6:(2 điểm) Hãy xác định trọng lợng riêng của 1 chất lỏng với dụng cụ: một lực kế, một chậu nớc và một vật nặng. Nêu các bớc tiến hành và giải thích. Hết Họ tên thí sinh Chữ ký của Giám thị số 1 Số báo danh Chữ ký của Giám thị số 2 O F * S Hình vẽ 2 CHNH THC B M 1 A N 2 Hỡnh v 1 + U Sở giáo duc- Đào tạo Bắc ninh Kỳ thi học sinh giỏi THcs cấp tỉnh Năm học 2009- 2010 Môn: Vật lý. Lớp 9 Đáp án - Biểu điểm chấm Bài Nội dung Điểm 1 Gi v 1 l vn tc ca xe xut phỏt t A, v 2 l vn tc ca xe xut phỏt t B, t 1 l khong thi gian t lỳc xut phỏt n lỳc gp nhau ln 1, t 2 l khong thi gian t lỳc gp nhau ln 1n lỳc gp nhau ln 2, x = AB. Gp nhau ln 1: 1 1 30v t = , 2 1 30v t x= suy ra 1 2 30 (1) 30 v v x = Gp nhau ln 2: 1 2 ( 30) 36 6v t x x= + = + 2 2 30 ( 36) 6v t x x= + = suy ra 1 2 6 (2) 6 v x v x + = T (1) v (2) suy ra x = 54km. Thay x = 54 km vo (1) ta c 1 2 2 1 1,25 hay 0,8 v v v v = = 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 2a 2b Nớc nóng có nhiệt độ t 1 Nớc lạnh có nhiệt độ t 2 Sau khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ hỗn hợp là t Ta có PTCBN m 1 C(t 1 -t) = m 2 C( t-t 2 ) => tt tt m m 1 2 2 1 = Theo bài ra t - t 2 = 5 t 1 t 2 = 80 => t 1 = 75 + t Thay vào 75 5 tt tt m m 1 2 2 1 = = 0,5 0,5 0,5 + Khi đổ thêm vào m 1 nớc nóng vào hỗn hợp khi cân bằng nhiêt; nhiệt độ hỗn hợp t. ta có pt cân bằng nhiệt m 1 (t 1 - t) = (m 1 + m 2 )(t- t) mà t 1 = 75 + t Thay vào m 1 (75 +t - t) = (m 1 + m 2 )(t- t) Rút gọn ta có 21 1 mm2 m75 t't + = mà 75 m5 m 75 5 m m 2 1 2 1 == Thay số vào tính đợc : t- t ~ 4,412 Vậy khi cân bằng nhiệt hỗn hợp đó tăng 4,412 0 C 0,5 0,5 0,5 Gọi R là điện trở của thanh AB. Khi thay đổi vị trí M và N trên thanh AB thì có hai trờng hợp các đèn sáng bình thờng. Trờng hợp 1: M và N trùng nhau tại trung điểm của thanh. Khi đó, R AM = R NB = 2 R 0,75 B M 1 A N 2 3 Công suất tiêu thụ trên toàn mạch trong trờng hợp này là: P 1 = 2P đ + P R = 2P đ + 4U đ 2 / R (1) ở đây P đ , U đ là công suất và hiệu điện thế định mức của đèn ( P đ = 3W; U đ = 6V) 0,75 Trờng hợp 2: M và N ở hai vị trí sao cho AM = NB > 2 AB . Lúc này ta có mạch cầu cân bằng. d d d R x x R x R = = = R AM = R NB ; R đ là điện trở của đèn. 0,5 0,5 - Công suất tiêu thụ trên toàn mạch trong trờng hợp này là: P 2 = 2P đ + P AN + P NB = 2P đ + 2U đ 2 /R AM = 2P đ + 2U đ 2 /R NB = 4P đ (2) Mặt khác, theo đề bài ta có: P 2 = P 1 (3) Từ (1), (2), (3) ta tìm đợc: R= 24 Vậy điện trở của thanh AB là 24 0,5 1 4 Mỏy sy mc vo mch in nh hỡnh v. ta bit rng cụng sut ta nhit ra mụi trng t l vi chờnh nhit gia mỏy v phũng. Khi nhit mỏy sy n nh thỡ cụng sut P bng cụng sut hao phớ. Lỳc u cụng sut ca mỏy sy l: )tt(kRI 01 2 1 = vi 0 1 RR U I + = T ú )1)(tt(k )RR( RU 01 2 0 2 = + Khi mc t sy song song thỡ:cng dũng in mch chớnh l: 0 ' / 2 U I R R = + Hiu in th hai u mỏy sy l: ' / 2 m U I R= Cng dũng in i qua mi mỏy sy l: 2 0 2( / 2 ) m U U I R R R = = + Cụng sut ca mi mỏy sy l: )( 0 '2 2 ttkRI x = Suy ra )2)(tt(k )R2/R(4 RU 0x 2 0 2 = + T (1) v (2) suy ra: C18 )R2/R(4 )RR( )tt(tt o 2 0 2 0 010x = + + = suy ra t x = 38 o C 1 0,75 0,25 0,25 0,75 0,5 0,5 B N 1 A M 2 2 1 B A M x N x 5 0,5 * Trng hp 1: Xột ỏnh sỏng n thu kớnh trc - Tia khỳc x ca tia ti SI song song vi trc ph p ct trc ph ti tiờu im ph F p . ng kộo di F p I ct trc chớnh ti S 1 . Suy ra S 1 l nh o ca thu kớnh. 0, 5 Ta thy: SOI )1( OF F F '' ' '' SO F OI FO p p = OIS 1 )2( F F F 1 ' 1 ' ' '' 1 S OS F OI FS p p = (*) FOS S OF S ' 1 1 ' O O O + = Theo bi ra: OF= f; OS = f/2, thay vo (*) trờn ta tỡm c OS 1 = f Vy S 1 trựng vi tiờu im F v gng 0,5 0,5 * Trng hp 2: Xột ỏnh sỏng n gng trc - Ly S 2 i xng vi S qua gng suy ra S 2 nh o ca S qua gng, ni S 2 K sao cho S 2 K // ( p ), ni K vi F p ct trc chớnh ti S 3 suy ra S 3 l nh tht ca S qua h gng ( hỡnh v) 0,5 Vỡ S 2 K// p OKS 2 )3( OF F F ' 2 ' ' '' OS F OK FO p p = OKS 3 )4( OS S F F F 3 3 3 ' 3 ' ' '' 3 f O S OS F OK FS p p == T (3) v (4) suy ra: (**) OS S OF' S 3 3 2 f O O = Vỡ OS 2 = OS + SF + FS 2 = f/2 + f/2 + f/2 = 1,5f Thay vo (**) fOOfO f O f f 3SS5,1S.5,1 OS S 5,1 333 3 3 == = Kt hp hai trng hp trờn ta tỡm c khong cỏch gia cỏc nh l: S 1 S 2 = 0,5f; S 1 S 3 = 3f + f = 4f; S 2 S 3 = 3f + 1,5 f = 4,5 f 0,5 0,5 0,5 6 Cách làm: - Móc lực kế vào vật xác định trọng lợng của vật trong không khí P 1 - Móc lực kế vào vật xác định trọng lợng của vật trong nớc P 2 - Móc lực kế vào vật xác định trọng lợng của vật trong chất lỏng cần đo P 3 Giải thích: - Từ giá trị P 1 và P 2 xác định đợc V thể tích vật nặng n 21 d PP V = - Ta có VdPP x31 = 0,5 0,5 0,5 S S S S O F * S * S 2 S 1 * F S 3 F p I G K - Sau đó lập biểu thức tính n 21 31 x d PP PP d = với d n là trọng lợng riêng của nớc 0,5 - Học sinh có thể giải bài theo cách khác đúng kết quả cho điểm tối đa. - Thiếu đơn vị mỗi lần trừ 0,5 điểm; toàn bài thiếu hoặc sai đơn vị trừ không quá 1 điểm - Điểm bài thi là tổng điểm các câu không làm tròn. . có PTCBN m 1 C (t 1 -t) = m 2 C( t- t 2 ) => tt tt m m 1 2 2 1 = Theo bài ra t - t 2 = 5 t 1 t 2 = 80 => t 1 = 75 + t Thay vào 75 5 tt tt m m 1 2 2 1 = = 0,5 0,5 0,5 + Khi đổ thêm. nhi t; nhi t độ hỗn hợp t. ta có pt cân bằng nhi t m 1 (t 1 - t) = (m 1 + m 2 ) (t- t) mà t 1 = 75 + t Thay vào m 1 (75 +t - t) = (m 1 + m 2 ) (t- t) R t gọn ta có 21 1 mm2 m75 t& apos ;t + = . ng thi xut ph t, chuyn ng u i li gp nhau, mt i t thnh ph A n thnh ph B v mt i t thnh ph B n thnh ph A. Sau khi gp nhau ti C cỏch A 30km, hai xe tip tc hnh trỡnh ca mỡnh vi vn tc c. Khi ó ti