DE THI HSG TRUONG LI 9.09 - 10

Phòng GD & ĐT Tân Kỳ Trờng THCS Nghĩa Hoàn Kỳ thi HSG cấp trờng Năm học: 2010 2011 Môn thi: Vật lí 9 ( Thời gian làm bài 120 phút không kể thời gian phát đề ) Câu 1: Hai xe cùng khởi hành lúc 8 giờ từ hai điểm A và B cách nhau 100km. Xe thứ nhất đi từ A về phía B với vận tốc v 1 = 60 km/h. Xe thứ hai đi từ B về phía A với vận tốc v 2 = 40 km/h. Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau. Câu 2: Một bình nhiệt lợng kế bằng nhôm có khối lợng m 1 = 100g chứa m 2 = 400g nớc ở nhiệt độ t 1 = 10 0 C. Ngời ta thả vào nhiệt lợng kế một thỏi hợp kim nhôm và thiếc có khối lợng m 3 = 200g đợc nung nóng đến nhiệt độ t 2 = 120 0 C. Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là 14 0 C. Tính khối lợng nhôm và thiếc có trong hợp kim. Cho nhiệt dung riêng của nhôm, nớc và thiếc lần lợt là C 1 = 900J/kg.k; C 2 = 4200J/kg.k; C 4 = 230J/kg.k. Câu 3: Cho mạch điện có sơ đồ nh H. 1 Biến trở R x có ghi ( 20 - 1A ) a) Biến trở làm bằng dây Nikêlin có điện trở suất = 0,4. 10 -6 .m. Đờng kính tiết diện dây d = 0,3 mm. Tính chiều dài của dây làm biến trở. b) Khi con chạy C ở vị trí M thì vôn kế chỉ 24V, khi con chạy ở N thì vôn kế chỉ 9V. Tính điện trở R 1 . c) Phải điều chỉnh R x có giá trị bao nhiêu để công suất trên R x là lớn nhất. Tính công suất này. Biết U AB không đổi bằng 24V. Câu 4: Cho mạch điện nh H.2. U MN = 15V; R 1 = 8 ; R 2 = 36 ; R 3 = 24 ; R 4 = 6 ; R 5 = 12 . a) Tính điện trở tơng đơng của mạch. b) Tính cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở. P R 1 R 3 M + R 2 N - R 4 R 5 Q H . 2 V A + R 1 R x M C N B - H . 1 1 1) Phòng GD & ĐT Tân Kỳ Trờng THCS Nghĩa Hoàn đáp án bài thi HSG cấp trờng Năm học: 2010 2011 Môn thi: Vật lí 9 Câu Đáp án Điểm 1 Gọi S 1 , S 2 là quãng đờng chuyển động của các xe, t là thời gian chuyển động cho đến khi gặp nhau. Ta có S 1 = v 1 .t; S 2 = v 2 .t Khi hai xe gặp nhau thì: S 1 + S 2 = S = 100 km Hay (v 1 + v 2 ).t = S )(1 4060 100 21 h vv S t = + = + = Vậy sau 1 giờ hai xe gặp nhau. Thời điểm gặp nhau là lúc 9 giờ. Vị trí gặp nhau cách A một khoảng S 1 = v 1 .t = 60.1 = 60 (km) 0.5đ 0,5đ 1đ 1đ 0,5đ 0,5đ 2 Gọi m 1 là khối lợng của nhôm có trong hợp kim m 4 là khối lợng của thiếc có trong hợp kim Theo bài ra ta có: m 1 + m 4 = 200g = 0,2kg (1) Nhiệt lợng do nhôm và thiếc trong hợp kim tỏa ra để hạ nhiệt độ từ 120 0 C xuống 14 0 C là: Q = Q 1 + Q 4 = m 1 .C 1 .(t 2 o t 0 ) + m 4 .C 4 .(t 2 o t 0 ) = = 10600.(9m 1 + 2,3m 4 ) Nhiệt lợng do nhiệt lợng kế và nớc trong nhiệt lợng kế thu vào để tăng nhiệt độ từ 10 0 C đến 14 0 C là: Q = m 1 .C 1 .( t 0 t 1 0 ) + m 2 .C 2 . (t 0 t 1 0 ) = = ( 0,1. 900 + 0,4. 4200 ). (14 - 10) = 7080(J) Theo phơng trình cân bằng nhiệt ta có: Q = Q Hay: 7080 = 10600. ( 9m 1 + 2,3m 4 ) 9m 1 + 2,3m 4 = 1060 708 (2) Từ ( 1) và (2 ) giải ra ta có: m 1 = 0,031kg = 31g; m 4 = 0,169kg = 169g Vậy: khối lợng nhôm trong hợp kim là 31g, của thiếc là 169g. 0,5đ 1đ 1đ 1đ 0,5đ 0,5đ 3 a) Chiều dài dây làm biến trở l = .4 2 dRSR = = )(53.3 10.4,0.4 )10.3,0.(14,3.20 6 23 m b) Khi con chạy ở M thì R x = 0 U v = U AB = 24 V Khi con chạy ở N thì R x = 20 U V = 9V = U R Ta có U x = U AB U R = 24 9 = 15( V) Cờng độ dòng điện qua biến trở là: I x = R x x IA R U === )(75,0 20 15 Điện trở R 1 = 12 75,0 9 == R R I U ( ) 1đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ c) Ta có: P x = I 2 .R x = 2 1 2 2 21 2 )( ) . x x AB x AB R R R U RR RU + = + ; U AB không đổi. Để (P x ) max thì ( min 1 ) x x R R R + mà hsR R R R x x === 12. 1 1 Nên min)( 1 x x R R R + khi R x = R 1 =12 Công suất lớn nhất trên R x : (P x ) max = )(12 12.4 24 .4 22 W R U x AB == 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 4 a) Mạch điện có cấu tạo R 1 nt {R 2 //(R 3 nt <R 4 //R 5 >)} R 45 = )(4 126 12.6 . 54 54 = + = + RR RR R 345 = R 3 + R 45 = 24 + 4 = 28( ) R PQ = (75,15 2836 28.36 . 3452 3452 = + = + RR RR ) Vậy điện trở tơng đơng của đoạn mạch là: R = R 1 + R PQ = 8 + 15,75 = 23,75( ) b) áp dụng định luật Ôm cho các đoạn mạch ta có: I 1 = )(63,0 75,23 15 A R U MN = I 2 = 2 R U PQ mà U PQ = U MN R 1 .I 1 = 15 8.0,63 = 9,96 ( V ) I 2 = 2 R U PQ = )(28,0 36 96,9 A= I 3 = )(36,0 28 96,9 345 A R U PQ == Đối với đoạn mạch R 45 , ta có: U 45 = R 45 .I 3 = 4.0,36 = 1,44(V) I 4 = )(24,0 6 44,1 4 45 4 4 A R U R U === I 5 = )(12,0 12 44,1 5 45 5 5 A R U R U === 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0, 5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ Tổng 20 điểm ( Nếu HS có cách giải khác và lập luận đúng vẫn cho điểm tối đa) . R 3 M + R 2 N - R 4 R 5 Q H . 2 V A + R 1 R x M C N B - H . 1 1 1) Phòng GD & ĐT Tân Kỳ Trờng THCS Nghĩa Hoàn đáp án bài thi HSG cấp trờng Năm học: 2 010 2011 Môn thi: Vật lí 9 Câu Đáp. (t 0 t 1 0 ) = = ( 0,1. 90 0 + 0,4. 4200 ). (14 - 10) = 7080(J) Theo phơng trình cân bằng nhiệt ta có: Q = Q Hay: 7080 = 106 00. ( 9m 1 + 2,3m 4 ) 9m 1 + 2,3m 4 = 106 0 708 (2) Từ ( 1) và. Hoàn Kỳ thi HSG cấp trờng Năm học: 2 010 2011 Môn thi: Vật lí 9 ( Thời gian làm bài 120 phút không kể thời gian phát đề ) Câu 1: Hai xe cùng khởi hành lúc 8 giờ từ hai điểm A và B cách nhau 100 km.