hsg vat li 9 hay hay

PHÒNG GD&ĐT ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN VÒNG 2 BÌNH SƠN NĂM HỌC 2012-2013 Môn thi vật lí LỚP 9 Thời gian làm bài 150phút Câu 1. (4,0 điểm): Một người đi xe đạp từ địa điểm A đến địa điểm B trong khoảng thời gian dự định t.Nếu người ấy đi với vận tốc v 1 = 48km/h thì đến B sớm hơn dự định 18 phút.Nếu người ấy đi với vận tốc v 2 = 12km/h thì đến B muộn hơn dự định 27phút a) Tìm chiều dài quãng đường AB và thời gian dự định t? b) Để đến B đúng thời gian dự định t, người ấy đi từ A đến C ( C nằm trên AB) với vận tốc v 1 = 48km/h rồi tiếp tục đi từ C đến B với vận tốc v 2 = 12km/h.Tìm chiều dài quãng đường AC? Câu 2. (3.0điểm): Một quả cầu sắt rỗng nổi trong nước.Tìm thể tích phần rỗng biết khối lượng quả cầu là 500g và khối lượng riêng của sắt là 7,8g/cm 3 .Biết nước ngập đến 2 3 thể tích quả cầu. Câu 3. (4,0 điểm): Một nhiệt lượng kế ban đầu không chứa gì,có nhiệt độ t 0 .Đổ vào nhiệt lượng kế một ca nước nóng thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 5 0 C.Lần thứ hai đổ thêm một ca nước nóng như trên vào thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 3 0 C nữa.Hỏi nếu lần thứ ba đổ thêm vào cùng một lúc 5 ca nước nóng nói trên thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm bao nhiêu độ nữa?Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Câu 4. (5.0 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ : Thanh kim loại MN đồng chất,tiết diện đều có điện trở 16 Ω và có chiều dài L.Con chạy C chia thanh MN thành 2 phần . Đoạn MC có chiều dài a, đặt x = a L .Biết R 1 = 2 Ω ,nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 12V a) Tìm biểu thức cường độ dòng điện I chạy qua R 1 theo x? Với các giá trị nào của x thì I đạt giá trị lớn nhất, nhỏ nhất. Tìm các giá trị ấy? b) Tìm biểu thức công suất toả nhiệt P trên thanh MN theo x. Với giá trị nào của x thì P đạt giá trị lớn nhất.Tìm giá trị ấy?Biết điện trở của các dây nối là không đáng kể. Câu 5. (4,0 điểm): Hai gương phẳng G 1 và G 2 hợp với nhau một góc α = 30 0 mặt phản xạ quay vào nhau.Một tia sáng xuất phát từ điểm sáng S nằm bên trong góc tạo bởi hai gương đến gặp mặt phản xạ gương G 1 tại điểm I sau đó phản xạ đến gặp mặt phản xạ gương G 2 tại điểm I ’ và cho tia phản xạ I ’ R a) Tính góc lệch giữa tia tới SI và tia phản xạ I ’ R? b) Phải quay gương M 2 quanh trục qua I ’ và song song với giao tuyến của hai gương một góc nhỏ nhất là bao nhiêu theo chiều nào để • Tia tới SI song song và cùng chiều với tia phản xạ I ’ R • Tia tới SI vuông góc với tia phản xạ I ’ R Người coi thi không phải giải thích gì thêm ĐỀ CHÍNH THỨC + - R 1 M N C U HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN VÒNG 2 Năm học 2012-2013 MÔN VẬT LÍ LỚP 9 Câu Đáp án Điểm 1, (4,0đ) a) Gọi t 1 ,t 2 là thời gian xe đạp đi từ A đến B với vận tốc tương ứng là v 1 ,v 2 Ta có AB = v 1 t 1 = v 2 t 2 hay 48t 1 = 12t 2 ⇔ t 2 = 4t 1 (1) 0,5 Mặt khác ta có t 1 + 18 = t 2 - 27 ⇔ t 2 – t 1 = 45 (2) 0,5 Từ (1) và (2) suy ra 4t 1 – t 1 = 45 t 1 = 15ph = 1 4 h Thời gian dự định đi từ A đến B là t = 15 + 18 = 33ph = 0,55h 0,5 Quãng đường AB : AB = 48t 1 = 48 . 1 4 = 12km 0,5 b) Chiều dài quãng đường AC Ta có 48 12 AC BC t+ = 0,75 12 0,55 48 12 AC AC− + = 0,75 AC + 48 - 4AC = 26,4 3AC = 21,6 AC = 7,2km 0,5 2, (3,0đ) Gọi thể tích cả quả cầu là V 1 ,thể tích phần rỗng là V 2 Thể tích sắt làm quả cầu là V = V 1 – V 2 0,5 Mặt khác ta có V = m D hay V 1 – V 2 = m D ( 1) 0,5 Khi quả cầu nằm cân bằng trên mặt nước F A = P hay 10m = 10D n . 2 3 V 1 ⇔ m = D n . 2 3 V 1 (2) 0,75 Từ (1) và (2) suy ra V 2 = 3 3 1 . 685,9 2 n m cm D D   − =  ÷   0,75 3 Gọi q k là nhiệt lượng do nhiệt lượng kế thu vào để tăng thêm 1 0 C Gọi q c là nhiệt lượng do 1 ca nước nóng toả ra để giảm 1 0 C Gọi t là nhiệt độ ban đầu của ca nước nóng Khi đổ 1 ca nước nóng vào bình nhiệt lượng kế ta có phương trình q c [ t – ( t 0 +5 )] = 5q k ⇔ q c t – q c t 0 – 5q c = 5q k (1) 0.75 Khi đổ 1 ca nước nóng vào nhiệt lượng kế lần 2 ta có phương trình q c [ t – ( t 0 +5 +3 )] = 3q k +3q c ⇔ q c t – q c t 0 – 5q c – 3q c = 3q k + 3q c (2) 0.75 4(5,0đ) Lần thứ ba đổ thêm 5 ca nước nóng vào nhiệt lượng Gọi ∆ t là nhiệt độ tăng thêm của nhiệt lượng kế 5q c [ t – ( t 0 +5 +3 + ∆ t )] = ∆ t.q k +2 ∆ t.q c ⇔ q c t – q c t 0 – 5q c – 3q c - q c ∆ t = ( ∆ t q k + 2 ∆ tq c ) : 5 (3) 0.75 Từ (1) và (2) suy ra 5q k – 3q c = 3q k + 3q c q k = 3q c (4) 0.75 Từ (2) và (3) suy ra 3q k + 3q c - q c ∆ t = ( ∆ t q k + 2 ∆ tq c ) : 5 15q k + 15q c – 5q c ∆ t = ( ∆ t q k + 2 ∆ tq c ) 15q k + 15q c = (q k + 7q c ) ∆ t (5) 0.75 Từ (4) và (5) suy ra 60q c = 10q c ∆ t ∆ t = 6 0 C 0,25 a) Phần biến trở giữa M và C,giữa C và N R MC = R a L = R.x ; R CN = R L a L − = R(1 – x) 0,50 Điện trở tương đương của R MC và R CN là R 0 = R(1 – x)x 0,25 Điện trở toàn mạch R tm = R 0 + R 1 = R 1 + R(1 – x) x 0,25 Cường độ dòng điện qua R 1 I = ( ) 1 1 tm U U R R x x R = − + với 0 1x≤ ≤ 0,50 Ta thấy I đạt gía trị cực đại khi A = R(1-x)x + R 1 nhỏ nhất Vì A = R(1-x)x + R 1 ≥ R 1 nên A min = R 1 khi x =1 hoặc x = 0 1.0 Khi đó I max = 1 12 6 2 U A R = = I đạt gía trị cực tiểu khi A = R(1-x)x + R 1 lớn nhất A = R(1-x)x + R 1 = -16x 2 + 16x + 2 = 6 – 16(x - 1 2 ) 2 ≤ 6 A max = 6 khi x = 12 và I min = 12 2 6 max U A A = = c) Công suất toả nhiệt trên thanh MN P= I 2 R 0 = ( ) ( ) 2 2 1 1 1 U R x x R x x R − − +    ( ) ( ) 2 2 1 1 1 U P R R x x R x x ⇔ =     + − −    0.50 P MAX khi ( ) ( ) 1 min 1 1 R B R x x R x x     = + −   −   0.50 Ta co ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 1 1 2 1 2 1 1 R R B R x x R x x R R x x R x x     = + − ≥ − =   − −   0.50 B Min = 1 2 R khi ( ) ( ) ( ) 1 1 1 1 1 R R x x R R x x R x x = − ⇔ = − − 0.50 Thay số vào ta được phương trình 8x 2 – 8x +1 = 0 Giải phương trình ta được x = 0,85; x = 0,15 Công suất cực đại P max = 18W 0.50 5 a/ Gọi N là giao điểm của hai pháp tuyến tại I và I ’ gọi B là giao điểm của tia tới SI và tia phản xạ I ’ R Góc INI’ hợp giữa hai pháp tuyến cũng bằng α . Vận dụng định lí về góc ngoài của một tam giác đối với tam giác II’N: i = i’+ α Đối với ∆ II’B: 2i = 2i’+ β . Từ đó suy ra: β = 2 α . Vẽ hình đúng 1.0 1,0 b) * Để tia SI song song và cùng chiều với tia I ’ R thì β = 0 0 Góc hợp bởi hai gương là α = 0 0 lúc này gương G 1 // G 2 .Ta phải quay gương G 2 quanh trục qua I ’ theo chiều ngược chiều quay kim đồng hồ 1 góc α = 30 0 1,0 * Để tia SI vuông góc với tia I ’ R thì β = 90 0 Góc hợp bởi hai gương là α = 0 90 45 2 2 β = = Ta phải quay gương G 2 quanh trục qua I ’ theo chiều quay kim đồng hồ 1góc δ = 45 0 – 30 0 = 15 0 ( Chú ý đáp án chỉ là một cách vẽ hình học sinh có thể vẽ hình theo cách khác và chiều quay của gương G 2 sẽ thay đổi ) 1,0 Mọi cách giải khác nếu đúng vẫn ghi điểm tối đa a S α β i i i' i G 1 G 2 R . m D hay V 1 – V 2 = m D ( 1) 0,5 Khi quả cầu nằm cân bằng trên mặt nước F A = P hay 10m = 10D n . 2 3 V 1 ⇔ m = D n . 2 3 V 1 (2) 0,75 Từ (1) và (2) suy ra V 2 = 3 3 1 . 685 ,9 2 n m. 2012-2013 MÔN VẬT LÍ LỚP 9 Câu Đáp án Điểm 1, (4,0đ) a) Gọi t 1 ,t 2 là thời gian xe đạp đi từ A đến B với vận tốc tương ứng là v 1 ,v 2 Ta có AB = v 1 t 1 = v 2 t 2 hay 48t 1 = 12t 2 . đồng hồ 1 góc α = 30 0 1,0 * Để tia SI vuông góc với tia I ’ R thì β = 90 0 Góc hợp bởi hai gương là α = 0 90 45 2 2 β = = Ta phải quay gương G 2 quanh trục qua I ’ theo chiều quay