Đề thi học sinh giỏi lớp 9 môn Vật lý năm học 2009-2010 Đề số 17 Câu 1: Một chiếc thuyền đi từ bến A đến bến B trên một dòng sông rồi quay về A. Biết rằng vận tốc của thuyền trong nước yên lặng là 12km/h . Vận tốc của dòng nước so với bờ sông là 2km/h . khoảng cách AB là 14km. Tính thời gian đi tổng cộng của thuyền. Câu 2: Đĩa xe đạp có 52 răng, líp có 18 răng và 22 răng. Biết đường kính của bánh xe là 650mm. Hãy tính đoạn đường mà bánh xe đi được nếu đĩa quay một vòng và: a) Dùng líp 18 răng b) Dùng líp 22 răng c) Khi nào cần dùng líp có số răng lớn Câu 3: Một điểm sáng S đặt cách màn chắn 3m. khoảng cách giữa điểm sáng và màn có một vật chắn sáng hình cầu, đường kính 40cm. Và cách màn 2m . Tính diện tích bóng quả cầu trên màn Câu 4: Một đồng tiền xu gồm 99% bạc và 10% đồng. Tính nhiệt dung riêng của đồng xu này. biết nhiệt dung riêng của bạc là 230J/kg độ, đồng là 400J/kg độ. Câu 5: Một khối thép 1 kg đợc nung nóng ở nhiệt độ 990 0 c. Sau đó thả vào hai lít nueớc đang ở nhiệt độ 99 0 c . Mô tả hiện tượng xảy ra tiếp theo. Câu 6: Một biến trở có giá trị điện trở toàn phần R =120 . Nối tiếp với một điệ trở R 1 . Nhờ biến trở có thể làm thay đổi cueờng độ dòng điện trong mạch từ 0,9A đến 4,5 A. a) Tính giá trị của điện trở R 1 b) Tính công suất toả nhiệt lớn nhất trên biến trở. Biết rằng mạch điện được mắc vào mạch điện có hiệu điện thế U không đổi Đáp án và biểu chấm Câu 1: Gọi t 1 , t 2 là thời gian thuyền xuôi dòng từ A ->B và ngược dòng từ B->A (0,25 điểm) - Gọi V 1 , V 2 là vận tốc thuyền trong nước yên lặng và vận tốc dòng nước s (0,25 điểm) - Ta có t 1 = 21 VV S (0,5 điểm) t 2 = 21 VV s (0,5 điểm) - Thời gian tổng cộng thuyền đi là: t 1 + t 2 = 21 VV S + 21 VV s =S 2 2 2 1 1 2 VV V (0,5 điểm) - Thay số đợc t 1 + t 2 =14 22 2 12 12.2 = 2,4 giờ (0,5 điểm) Câu 2: a) Nếu bánh xe quay được một vòng thì xe đi đợc đoạn đường là: = 3,14. 650mm =2041 mm = 2,041m (0,5 điểm) M A B N R 1 + - C Nếu đĩa quay 1 vòng thì líp 18 răng quay đợc 52: 18= 2,89 vòng (0,5 điểm) và xe đi được đoạn đờng là 2,89 . 2.041m = 5.90 m (0,5 điểm) Nếu đĩa quay 1 vòng thì líp 22 răng quay đợc 52 : 22 = 2,36 vòng (0,5 điểm) và xe đi đư- ợc đoạn đường là 2,36 . 2.041m = 4,81 m (0,5 điểm) b) Dùng líp có số răng lớn xe đi được đoạn đường ngắn hơn nhưng lực đẩy của xe tăng lên. vì vậy khi lên dốc, vueợt đèo ngời ta thueờng dùng líp có số răng lớn (1 điểm) Câu 3: - Hình vẽ đúng đẹp (0,5 điểm) - Xét SAO và SA'O' Vì SAOđd SA'O' Nên ' '' SO OA SO AO =>A'O'=AO. SO SO' (0,5 điểm) => A'O' = 1 3 . 20 = 60 cm (0,5 điểm) - Diện tích bóng tối: S = . R 2 =3,14. 60 2 =11304 cm 2 =1,1304m 2 (0,5 điểm) Câu 4: - Một kg hợp kim có 900g bạc và 100g đồng (0,5 điểm) Để tăng 1kg hợp kim lên 1 0 C cần cung cấp cho bạc nhiệt lợng Q 1 = 0,9 . 230 . 1= 207J (0,5 điểm) Và cung cấp cho đồng nhiệt lượng Q 2 =0,1 . 400 . 1 = 40J (0,5 điểm) Vậy để tăng 1kg hợp kim lên 1 0 C cần cung cấp tất cả 247 J và theo định nghiã đó chính là nhiệt dung riêng của hợp kim (0,5 điểm) Câu 5: Nhiệt lượng do thép toả ra Q 1 = C . m . t = C. 1 .(990 0 - t) trong đó t là nhiệt độ khi cân bằng nhiệt (0,5 điểm) Nhiệt lượng do nước thu vào Q 2 = C 1 . m 1 . t = 2. C 1 (t-99 0 ) (0,5 điểm) Khi có cân bằng nhiệt: Q 1 = Q 2 =C . (990 0 - t) = 2C 1 . (t- 99 0 ) (*) (0,5 điểm) Giải * ta đợc t = 148 0 C ( 0,5 điểm) - Kết luận t=148 0 C là điều vô lí vì nớc sôi ở nhiệt độ 100 0 C (0,5 điểm) Nên sau khi thả khối thép vào nước tăng nđộ lên 100 0 C và sau đó nhiệt lượng thép làm n- ước bay hơi (0,5 điểm) Câu 6: a) Cờng độ dòng điện lớn nhất khi con chạy C ở vị trí A. và nhỏ nhất khi con chạy C ở vị trí B của biến trở (0,25 điểm) Ta có 4,5A = 1 R U (1) (0,5 điểm) O A B S A' O' B' M A B N R 1 + - C Và 0,9A = 120 1 R U (2) (0.5 điểm) Từ (1) và (2) ta có: R 1 = 30 U= 135V (0.5 điểm) b) Gọi R x là phần điện trở từ A -> C trên biến trở Công suất toả nhiểt trên R x là: P x =R x . I 2 = R x . 2 1 2 )( x RR U ( 0,5 điểm) P x = 1 2 1 2 .2 RR R R U x x (0,75 điểm) Để P x đạt giá trị cực đại ta phải có : 1 2 1 .2 RR R R x x đạt cực tiểu (0,5 điểm) Vì 2R 1 không đổi nên cần x x R R R 2 1 đạt cực tiểu (0,25 điểm) nhng x R R 2 1 R x là hằng số (0,25điểm) Nên ta có x x R R R 2 1 2. x x R R R . 2 1 = 2 R 1 ( bất đẳng thức Cô Si) (0,5 điểm) Do đó x x R R R 2 1 đạt cực tiểu bằng 2. R 1 hay x x R R R 2 1 = 2. R 1 (0,5 điểm) => R 1 2 + R x 2 = 2.R 1 .R x ( 0,25 điểm) (R 1 -R x ) 2 = 0 R 1 = R x = 30 (0,5 điểm) P xMaX = 120 135 2 = 151,875W (1 điểm) Đáp số: R 1 = 30 ; P xMaX = 151,875W (0,5điểm) . Đề thi học sinh giỏi lớp 9 môn Vật lý năm học 20 0 9- 2010 Đề số 17 Câu 1: Một chiếc thuyền đi từ bến A đến bến B trên một dòng. (0,5 điểm) Khi có cân bằng nhiệt: Q 1 = Q 2 =C . (99 0 0 - t) = 2C 1 . (t- 99 0 ) (*) (0,5 điểm) Giải * ta đợc t = 148 0 C ( 0,5 điểm) - Kết luận t=148 0 C là điều vô lí vì nớc sôi ở nhiệt. Q 1 = C . m . t = C. 1 . (99 0 0 - t) trong đó t là nhiệt độ khi cân bằng nhiệt (0,5 điểm) Nhiệt lượng do nước thu vào Q 2 = C 1 . m 1 . t = 2. C 1 (t -9 9 0 ) (0,5 điểm) Khi có cân