PHÒNG GD&ĐT ĐẦM DƠI ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2012-2013 MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian chép đề) (Học sinh không phải ghi lại đề) Bài 1 (4 điểm) Một chiếc xe đi từ A đến B với vận tốc không đổi v 1 = 20km/h, rồi quay trở lại A với vận tốc không đổi v 2 = 25km/h. Thời gian xe nghỉ ở dọc đường bằng 1/5 tổng số thời gian chuyển động. Tính vận tốc trung bình của xe trên quảng đường A-B-A. Bài 2 (4 điểm) Người ta thả một quả cầu vào trong một bình đựng nước thì phần thể tích chìm của quả cầu trong nước bằng 85% thể tích V của quả cầu. Hỏi nếu đổ thêm vào bình một ít dầu sao cho dầu phủ kín hoàn toàn quả cầu thì phần thể tích chìm của quả cầu trong nước lúc này bằng bao nhiêu? Cho biết trọng lượng riêng của nước và dầu lần lược là d 1 = 10. 000N/m 3 ; d 2 = 8. 000N/m 3 , thể tích của quả cầu V = 40cm 3 . Bài 3 (4 điểm) Dây dẫn dùng làm điện trở của một bếp điện có chiều dài l = 5m; tiết diện S = 0,1mm 2 và có điện trở suất 6 0,4.10 m ρ − = Ω , mắc vào nơi có hiệu điện thế 120V. a. Tính điện trở của dây dẫn. b. Tính công suất tiêu thụ của bếp. c. Dùng bếp điện trên để đun sôi 1,2 lít nước ở 25 0 C thì mất bao lâu? Biết hiệu suất của bếp là 60% và nhiệt dung riêng của nước c = 4200J/kg.K Bài 4 (4 điểm) Biết cường độ dòng điện I qua một bóng đèn phụ thuộc vào hiệu điện thế giữa hai cực của bóng đèn U theo biểu thức I = 0,5 U . Mắc bóng đèn trên nối tiếp với một điện trở R = 240 Ω vào hiệu điện thế U 0 = 160V. Tìm cường độ dòng điện qua bóng đèn và công suất của bóng đèn. Bài 5 (4 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Khi đặt một hiệu điện thế U vào hai điểm 1 và 2 và để cho hai đầu 3 và 4 hở thì công suất Tỏa nhiệt trong mạch N 1 = 40W, nếu nối tắt hai Đầu 3 và 4 thì công suất tỏa nhiệt trong mạch Là N 2 = 80W. Nếu đặt hiệu điện thế U vào hai đầu 3 và 4 , để hở hai đầu 1 và 2 thì công suất tỏa nhiệt trong mạch là N 3 20W. Hãy xác định công suất tỏa nhiệt trong mạch khi hiệu điện thế U đặt vào hai đâu 3 và 4, đồng thời nối tắt hai đầu 1 và 2 HẾT ĐỀ CHÍNH THỨC 1 R 3 R 2 R 4 R 5 R 3 4 1 2 A B ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ 9 NĂM 2012-2013 HUYỆN ĐẦM DƠI Bài 1: Thời gian chiếc xe đi từ A đến B: 1 1 2 40 S S t v = = (S = AB + BA) Thời gian chiếc xe đi từ B đến A: 2 2 2 50 S S t v = = Do thời gian nghỉ = 1/5 thời gian đi và về, nên thời gia nghỉ là: 1 2 3 9S 9S 40 50 200 5 5 5 1000 S S t t t + + = = = = 1 2 3 9 54S 40 50 1000 1000 S S S t t t⇒ + + = + + = Vận tốc trung bình của xe khi đi, về và nghỉ trên đoạn đường A-B-A là: 1 2 3 1000S 18,52 / 54S 54S 1000 TB S S v km h t t t = = = = + + Bài 2: * Khi bỏ quả cầu vào nước, quả cầu chịu tác dụng hai lực đó là trọng lực và lực đẩy Ác-si-met của nước: 1 1 2 2 1 1 2 1 . . . .0,85. A P F d V d V d V d V= ⇔ = ⇔ = Suy ra: 1 2 0,85. 0,85.10000 8500d d= = = (N/m 3 ) (Trong đó d 1 trọng lượng riêng quả cầu, d 2 trọng lượng riêng của nước) * Khi đổ dầu vào nước ngập quả cầu thì 1 2 3 3 1 2 V V V V V V= + ⇒ = − (1) Lúc này quả cầu chịu tác dụng ba lực đó là trọng lực và lực đẩy Ác-si-met của nước, lực đẩy ác-si-mét của dầu : 2 3A A P F F= + Suy ra: 1 1 2 2 3 3 . . .V d V d V d= + (2) Thế (2) vào (1): 1 1 2 2 1 2 3 2 2 3 1 2 3 2 2 2 3 3 1 . . ( ). . . . . . .V d V d V V d d V d V V d d V V d d V= + − = + − = − + Suy ra : 1 1 2 2 3 1 3 2 2 3 1 1 1 3 1 1 3 . ( ) . ( ) . . ( ) V d V d d V d V d d V d V d V d d = − + ⇒ − = − = − 3 1 1 3 2 2 3 ( ) 40.(8500 8000) 10 ( ) (10000 8000) V d d V cm d d − − ⇒ = = = − − Bài 3: Cho biết: 2 6 2 6 5 ; 0,1 0,1.10 ; 0,4.10 . ; 120l m S mm m m U V ρ − − = = = = Ω = a) Điện trở dây dẫn làm dây đốt nóng: 6 6 5 R . 0,4.10 . 20 0,1.10 l S ρ − − = = = Ω b) Công suất tiêu thụ của bếp điện: 2 2 120 720 20 U P W R = = = c) 0 0 1 2 1,2 ; 25 ; 100 ; 60% 0,6; 4200 . J V l t C t C H c kg K = = = = = = Khối lượng của 1,2 lít nước: 3 . 1000.1,2.10 1,2m DV kg − = = = Nhiệt lượng cần thiết để 1,2 nước hấp thụ để sôi là: 2 1 . .( ) 1,2.4200.(100 25) 378000 c Q m c t t J= − = − = Nhiệt lượng mà bếp phải tỏa ra để đun sôi nước: 378000 630000 0,6 c c tp tp Q Q H Q J Q H = ⇒ = = = Thời gian đun sôi nước là: 630000 . 875s 720 TP TP Q Q P t t P = ⇒ = = = Bài 4: Đ nt R; 0,5 D I U= ; 1 , 240 ; 160 ; ? AB D D R U V I P= Ω = = Giải Nước Dầu V 2 V 3 Ta có hiệu điện thế qua đèn là: 2 2 2 0,5 0,25. 4. 0,25 D I I U I U U I= ⇔ = ⇒ = = Hiệu điện thế hai đầu điện trở là: 1 1 . .240 240U I R I I= = = Theo bài ra ta có: 2 1 4. 240. 160 D U U U I I= + = + = suy ra: 2 2 4. 240 160 0 60 40 0I I I I+ − = ⇔ + − = Giải phương trinh ra ta được: 1 0,66AI = (nhận); 2 60,66AI = − (loại) Hiệu điện thế qua đèn lúc này là: 2 2 4. 4.(0,66) 1,7424 D U I V= = = Công suất của đèn là: . 1,7424.0,66 1,15 D P U I W= = = Bài 5: *. Khi để hai đầu 3,4 hở: ( 1 2 5 ( )R ntR ntR : 2 2 1 d 1 2 5t U U N R R R R = = + + *. Khi nối tắt hai đầu 3,4: 1 2 5 3 4 R ntR nt(R //(R )ntR : 3 4 5 1 3 4 5 2 3 4 5 5 3 4 d 1 2 3 4 5 3 4 5 ( ). ( ) ( ) ( ) R t R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R + + + + + + + + = + + = + + + + 1 3 1 4 1 5 2 3 2 4 2 5 3 5 4 5 d 3 4 5 t R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R + + + + + + + = + + 5 1 2 3 4 1 3 4 2 3 4 d 3 4 5 ( ) ( ) ( ) t R R R R R R R R R R R R R R R + + + + + + + = + + 5 1 2 3 4 1 2 3 4 d 3 4 5 ( ) ( )( ) t R R R R R R R R R R R R R + + + + + + = + + Suy ra: 2 3 4 5 2 5 1 2 3 4 1 2 3 4 ( ) ( ) ( )( ) U R R R N R R R R R R R R R + + = + + + + + + *. Khi để hai đầu 1,2 hở: ( 1 2 5 ( )R ntR ntR : 2 2 3 d 3 4 5t U U N R R R R = = + + *. Khi nối tắt hai đầu 1,2: 3 4 5 1 2 R ntR nt(R //(R )ntR : 1 2 5 3 1 2 5 4 1 2 5 5 1 2 d 3 4 1 2 5 1 2 5 ( ). ( ) ( ) ( ) R t R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R + + + + + + + + = + + = + + + + 3 1 3 2 3 5 4 1 4 2 4 5 5 1 5 2 d 1 2 5 t R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R + + + + + + + = + + 5 1 2 3 4 3 1 2 4 1 2 d 1 2 5 ( ) ( ) ( ) t R R R R R R R R R R R R R R R + + + + + + + = + + 1 R 3 R 2 R 4 R 5 R 3 4 1 2 A B R 1 R 3 R 4 R 2 B A R 5 21 1 R 3 R 2 R 4 R 5 R 3 4 1 2 A B R 3 R 1 R 2 R 4 B A R 5 43 5 1 2 3 4 1 2 3 4 d 1 2 5 ( ) ( )( ) t R R R R R R R R R R R R R + + + + + + = + + Suy ra: 2 1 2 5 4 5 1 2 3 4 1 2 3 4 ( ) ( ) ( )( ) U R R R N R R R R R R R R R + + = + + + + + + Lập tỉ số: 1 2 5 1 2 5 4 4 2 2 3 4 5 3 4 5 . R R R R R R N N N N R R R R R R + + + + = ⇒ = + + + + (1) Lập tỉ số: 3 1 2 5 1 3 4 5 N R R R N R R R + + = + + (2) Thế (2) vào (1): 3 4 2 1 20 . 80. 40 40 N N N W N = = = . PHÒNG GD&ĐT ĐẦM DƠI ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2012-2013 MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian chép đề) (Học. tắt hai đầu 1 và 2 HẾT ĐỀ CHÍNH THỨC 1 R 3 R 2 R 4 R 5 R 3 4 1 2 A B ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ 9 NĂM 2012-2013 HUYỆN ĐẦM DƠI Bài 1: Thời gian chiếc xe đi từ A đến B: 1 1 2 40 S S t v =. K = = = = = = Khối lượng của 1,2 lít nước: 3 . 1000.1,2.10 1,2m DV kg − = = = Nhiệt lượng cần thi t để 1,2 nước hấp thụ để sôi là: 2 1 . .( ) 1,2.4200.(100 25) 378000 c Q m c t t J= − = − = Nhiệt