Tính vận tốc trung bình của người đó trên toàn bộ quảng đường S.. Chứng minh rằng: Vận tốc trung bình đó lớn hơn vận tốc bé nhất và nhỏ hơn vận tốc lớn nhất.. Biết rằng trước khi đổ, tro
Trang 1PHÒNG GD & ĐT PHÙ MỸ KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ( 2010 – 2011)
TRƯỜNG THCS MỸ ĐỨC Môn: Vật lý lớp 9
====//==== Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề )
Đề chính thức:
Bài 1: ( 4 điểm ) Một người đi trên quãng đường S chia thành n chặng không đều nhau, chiều dài
các chặng đó lần lượt là S1, S2, S3, Sn Thời gian người đó đi trên các chặng đường tương ứng là
t1, t2 t3 tn Tính vận tốc trung bình của người đó trên toàn bộ quảng đường S Chứng minh rằng: Vận tốc trung bình đó lớn hơn vận tốc bé nhất và nhỏ hơn vận tốc lớn nhất
Bài 2: ( 4 điểm ) Dùng một ca múc nước ở thùng chứa nước A có nhiệt độ tA = 200C và ở thùng chứa nước B có nhiệt độ tB = 800C rồi đổ vào thùng chứa nước C Biết rằng trước khi đổ, trong thùng chứa nước C đã có sẵn một lượng nước ở nhiệt độ tC = 400C và bằng tổng số ca nước vừa đổ thêm vào nó Tính số ca nước phải múc ở mỗi thùng A và B để có nhiệt độ nước ở thùng C là 500C
Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, với bình chứa và ca múc nước
Bài 3: ( 4 điểm ) Nêu một phương án thực nghiệm xác định điện trở của một ampe kế Dụng cụ
gồm: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một ampe kế cần xác định điện trở, một điện trở
R0 đã biết giá trị, một biến trở con chạy Rb có điện trở toàn phần lớn hơn R0, hai công tắc điện K1
và K2, một số dây dẫn đủ dùng Các công tắc điện và dây dẫn có điện trở không đáng kể
( Chú ý: Không mắc ampe kế trực tiếp vào nguồn )
Bài 4: ( 4 điểm ) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ
Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch được giữ không đổi là U = 7 V;
các điện trở R1 = 3 , R2 = 6 ; MN là một dây dẫn điện có
chiều dài l = 1,5 m, tiết diện không đổi S = 0,1 mm2, điện trở
suất ρ = 4.10 -7
m Bỏ qua điện trở của ampe kế và của các dây nối
a, Tính điện trở R của dây dẫn MN
b, Xác định vị trí điểm C để dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C và có cường độ 1/3 A
Bài 5: ( 4 điểm ) B I D
Ở hình bên có AB và CD là hai gương phẳng song song và quay
mặt phản xạ vào nhau cách nhau 40 cm Đặt điểm sáng S cách A
một đoạn SA = 10 cm SI // AB, cho SI = 40 cm
Trình bày cách vẽ một tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên AB
ở M, phản xạ trên CD tại N và đi qua I ?
A S C
KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ( 2010 – 2011)
A
N
D
Trang 2HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÍ 9
Bài 1: ( 4 điểm )
Vận tốc trung bình của người đó trên quãng đường S là: Vtb=
t t
t
s
n
n
3 2 1
3 2 1
( 0,5 điểm )
Gọi v1, v2, v3 vn là vận tốc trên các chặng đường tương ứng ta có:
;
1
1
1
t
s
2
2 2
t
s
v ;
3
3 3
t
s
v ;
t
s v
n
n
n
( 0,5 điểm ) Giả sử vklớn nhất và vi là bé nhất ( n k >i 1) ta phải chứng minh vk > vtb > vi ( 0,5 điểm )
Thật vậy: vtb= v t t v t t t v t tnv t
n n
3 2 1
3 3 2 2 1 1
= vi
t t t t
t v
v t v
v t v
v t v v
n
n i n i
i i
3 2 1
3 3 2 2 1 1
( 0,5 điểm )
Do
v
v
i
1
;
v
v
i
1
v
v i
1
>1 nên
v
v
i
1
t1+
v
v i
1
t2.+
v
v i
1
tn> t1 +t2+ tn vi< vtb (1) ( 0,5 điểm )
Tương tự ta có vtb= v t t v t t t v t tnv t
n n
3 2 1
3 3 2 2 1 1
= vk
t t
t t
t v
v t
v v
t v
v t
v v
n
n k n k
k k
3 2 1
3 3 2 2 1 1
( 0,5 điểm )
Do
v vk
1
;
v vk
1
v vk
1
<1 nên
v vk
1
t1+
v vk
1
t2.+
v vk
1
tn< t1 +t2+ tn vk> vtb (2) ( 0,5 điểm )
Từ (1) và (2) suy ra: vk > vtb > vi ( đpcm ) ( 0,5 điểm )
Bài 2: ( 4 điểm )
- Gọi : C là nhiệt dung riêng của nước ; m là khối lượng nước chứa trong một ca.( 0,25 điểm )
n1 và n2 lần lượt là số ca nước múc ở thùng A và thùng B.( 0,25 điểm )
- Theo đề bài ta có: (n1 + n2) là số ca nước có sẵn trong thùng C ( 0,5 điểm )
- Nhiệt lượng don1 ca nước ở thùng A khi đổ vào thùng C đã hấp thụ là :
Q1 = n1.m.C.(50 – 20) = 30C.m.n1 ( 0,5 điểm )
- Nhiệt lượng don2 ca nước ở thùng B khi đổ vào thùng C đã toả ra là :
Q2 = n2.m.C.(80 – 50) = 30.C.m.n2 ( 0,5 điểm )
- Nhiệt lượng do (n1 + n2) ca nước ở thùng C đã hấp thụ là :
Q3 = (n1 + n2).m.C.(50 – 40) = 10.C.m.(n1 + n2) ( 0,5 điểm )
- Phương trình cân bằn nhiệt : Q1 + Q3 = Q2 ( 0,5 điểm )
30.C.m.n1 + 10.C.m.(n1 + n2) = 30.C.m.n2 2n1 = n2 ( 0,5 điểm )
- Vậy, khi múc n ca nước ở thùng A thì phải múc 2n ca nước ở thùng B và số nước đã có sẵn trong
thùng C trước khi đổ thêm là 3n ca ( 0,5 điểm )
Bài 3: ( 4 điểm )
- Bố trí mạch điện như hình vẽ (hoặc mô tả đúng cách mắc)( 0,5 điểm )
- Bước 1: Chỉ đóng K1: số chỉ ampe kế là I1 ( 0,25 điểm )
Ta có: U = I1(RA + R0) (1) ( 0,25 điểm )
- Bước 2: Chỉ đóng K2 và dịch chuyển con chạy để ampe kế chỉ I1.Khi
đó phần biến trở tham gia vào mạch điện có giá trị bằng R0.( 1 điểm )
- Bước 3: Giữ nguyên vị trí con chạy của biến trở ở bước 2 rồi đóng
cả K1 và K2, số chỉ ampe kế là I2 ( 0,5 điểm )
Ta có: U = I2(RA + R0/2) (2) ( 0,5 điểm )
- Giải hệ phương trình (1) và (2) ta tìm được:
R
U
K
K 1
2
0
b
Trang 31 2 0
A
I I R R
I I
( 1 điểm ) Bài 4: ( 4 điểm )
a) Điện trở của dây MN : RMN = ρl
S = 4.10 1,577
10
= 6 () ( 1 điểm )
b) Gọi I1 là cường độ dòng điện qua R1, I2 là cường độ dòng điện qua R2 và Ix là cường độ dòng điện qua đoạn MC với RMC = x ( 0,25 điểm )
- Do dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C nên : I1 > I2
Ta có : U = R I = 3IR1 1 1 1; R2 2 2 1
1
U = R I = 6(I - )
3 ( 0,25 điểm )
- Từ UMN = U + U = U + U = 7 (V)MD DN R 1 R 2 ( 0,25 điểm )
ta có phương trình : 3I + 6(I - 1 1 1 ) = 7
3 I1 = 1 (A) ( 02,5 điểm )
- Do R1 và x mắc song song nên : 1 1
x
x x ( 0,25 điểm )
- Từ UMN = UMC + UCN = 7 3 3 1
x + (6 - x)( + ) = 7
x2 + 15x – 54 = 0 (*) ( 0,25 điểm )
- Giải pt (*) và lấy nghiệm dương x = 3 () Vậy con chạy C ở chính giữa dây MN ( 0,75 điểm ) Bài 5: ( 4 điểm )
B I D I’
K N
M H
( 2 điểm )
x S’ A S C y
- Vẽ ảnh của I qua CD ta được I’ ( 0,5 điểm )
- Vẽ ảnh của S qua AB ta được S’ ( 0,5 điểm )
- Nối các các ảnh này với nhau ta sẽ xác định được M và N.( như hình vẽ ) ( 0,5 điểm )
- Nối S với M; nối M với N; nối N với I ta được đường truyền của tia sáng ( 0,5 điểm )
A
N
+ U _
D