Đề và đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý 9- THCS Mỹ Thọ 2010-2011.

PHÒNG GD- ĐT PHÙ MỸ ĐỀ ĐỀ XUẤT THI HỌC SINH GIỎI CẤPHUYỆN TRƯỜNG THCS MỸ THỌ NĂM HỌC: 2010 -2011 MÔN: VẬT LÝ , LỚP 9 Thời gian làm bài: 150 phút ( Không kể thời gian phát đề) Bài 1(4,0 điểm) Trong một bình nhiệt lượng kế ban đầu có chứa m 0 = 400g nước ở nhệt độ t 0 = 25 0 C. Người ta đổ thêm một khối lượng nước m 1 có nhiệt độ t x vào bình thì khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước là t 1 = 20 0 C. Cho thêm một cục nước đá khối lượng m 2 ở nhiệt độ t 2 = -10 0 C vào bình thì cuối cùng trong bình có M= 700g nước ở nhiệt độ t 3 = 5 0 C. Tìm m 1 , m , t x . Biết nhiệt dung riêng của nước c 1 = 4200J/(kg. độ), nhiệt dung riêng của nước đá c 2 = 2100J (kg. độ), nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 336000J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của các chất trong bình với nhiệt lượng kế và môi trường. Bài 2 (4,0 điểm) Cho mạch điện như trên hình vẽ. Hiệu điện thế giữa hai đầu M và N có giá trị m không đổi là 5V. . Đèn dây tóc Đ trên đó có ghi 3V – 1,5W. Biến trở con chạy có điện trở toàn phần là 3 Ω . 1. Xác định vị trí của con chạy C để đèn sáng bình thường. 2. Thay đèn bằng một vôn kế có điện trở R V . Hỏi khi dịch chuyển con chạy C từ A đến B thì số chỉ vôn kế tăng hay giảm ? Giải thích tại sao? Bài 3 (4.0 điểm) Hai anh em Nam và Nhật ở cách trường 27 km mà chỉ có một xe đạp không chở được. Vận tốc của Nam khi đi bộ và khi đi xe đạp lần lượt là 5km/h và 15km/h, còn của Nhật là 4km/h và 12km/h. Nếu muốn xuất phát và đến nơi cùng một lúc thì hai anh em phải thay nhau dùng xe như thế nào? Xe có thể dựng bên đường và thời gian lên xuống xe không đáng kể. Bài 4 (4.0 điểm) Hai bình trụ thông nhau đặt thẳng đứng chứa nước được đậy bằng các píttông có khối lượng m 1 = 1kg, m 2 = 2kg. Ở vị trí cân bằng, pittông thứ nhất cao hơn pittông thứ hai một đoạn h = 10cm Khi đặt lên pittông thứ nhất quả cân m = 2kg, các píttông cân bằng ở cùng độ cao. Nếu đặt quả cân ở píttông thứ hai, chúng sẽ cân bằng ở vị trí nào? Bài 5 (4,0 điểm) Một người cao1,65m đứng đối diện với một gương phẳng hình chữ nhật được treo thẳng đứng. Mắt người đó cách đỉnh đầu 15cm. a) Mép dưới của gương cách mặt đất ít nhất bao nhiêu để người đó thấy ảnh của chân trong gương? b) Mép trên của gương cách mặt đất nhiều nhất bao nhiêu để người đó thấy ảnh của đỉnh đầu trong gương? c) Tìm chiều cao tối thiểu của gương để người đó nhìn thấy toàn thể ảnh của mình trong gương. d) Các kết quả trên có phụ thuộc vào khoảng cách từ người đó tới gương không ? Vì sao? Đ M A B N C PHÒNG GD - ĐT PHÙ MỸ TRƯỜNG THCS MỸ THỌ ĐÁP ÁN ĐỀ ĐỀ XUẤT THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2010 – 2011 MÔN : VẬT LÝ , LỚP 9 ============================================ Bài 1: (4.0 điểm) Sau khi đổ lượng nước m 1 ở nhiệt độ t x vào và hệ cân bằng nhiệt t 1 = 20 0 C. Phương trình cân bằng nhiệt có dạng: c 1 m 0 (t 0 – t 1 )= c 1 m 1 (t 1 –t x ) (0.5 điểm) ⇒ t 1 = 1 1 10 100 4,0 425,0 m tm mm tmtm xx + + = + + = 20 (1) (0.5 điểm) Mặt khác: m 0 + m 1 + m 2 = M (0.5 điểm) m 1 + m 2 = 0,3 kg (2) Sau khi thả cục nước đá khối lượng m 2 vào ta có phương trình cân bằng nhiệt mới: Q tỏa = c 1 (m 0 + m 1 ) ( t 1 – t 3 ) Q thu = m 2 c 2 (0 – t 2 )+ λ m 2 + m 2 c 1 (t 3 – 0) c 1 (m 0 + m 1 ) ( t 1 – t 3 ) = m 2 c 2 (0 – t 2 )+ λ m 2 + m 2 c 1 t 3 (0.5 điểm) 4,2.10 3 (0,4 + m 1 ) 15 = m 2 . 2,1.10 3 .10 =336.10 3 m 2 + m 2 . 4,2.10 3 .5 (0,4 + m 1 ) 63 = 378 m 2 (0,4 + m 1 ) = 6m 2 (3) (0.5 điểm) Từ (2) và (3) ta có : m 1 = 0,2 kg (0.5 điểm) m 2 = 0,1kg (0.5 điểm) Thay vào (1) ta được t x = 10 0 C. (0.5 điểm) Bài 2 : (4.0 điểm) Cường độ dòng điện định mức của đèn : I đ = 3 5,1 = đ đ U P = 0,5A (0.5 điểm) Gọi điện trở của đoạn Aclà : R AC = x ( trên biến trở) Cường độ dòng điện qua x là : I x = xx U đ 3 = (0.25 điểm) Cường độ dòng điện qua BC là : I = I đ + I x = 0,5 + x 3 (0.25 điểm) Hiệu điện thế giữa B và C là : U BC = I R BC (0,5 + x 3 )(3 – x) (0.25 điểm) Mà U BC = U – U đ = 5 – 3 = 2 (0.25 điểm) Vậy ta có phương trình : 2 = (0,5 + x 3 ) ( 3 - x) ⇔ x 2 + 7x – 18 = 0 (0.5 điểm) Giải phương trình trên ta được : x 1 = -9 Ω < 0 (loại) (0.5 điểm) x 2 = 2 Ω 2. Thay đèn bởi vơn kế. Vẫn gọi R AC = x, khi dịch chuyển con chạy C từ A đến B thì x tăng. Vơn kế chỉ hiệu điện thế : U v = I xR xR xR xR xR U xR xR V V V V AB V v + + +− = + . )( = 2 xxRRR xRU ABVAB V −+ = xR x RR RU AB VAB V −+ . . (1,0 điểm) Khi x tăng thì R AB khơng đổi còn x x RR VAB − . giảm, do vậy số chỉ của vơn kế tăng lên. (0,5 điểm) Bài 3:(4.0 điểm) Vì xe không tự chuyển động nên quãng đường người này đi xe chính là quãng đường người kia đi bộ và ngược lại. (0.5 điểm) Giả sử Nam đi xe trên đoạn đường x và đi bộ trên đoạn 27-x thì Nhật đi bộ trên đoạn đường x và đi xe trên đoạn 27-x. (0.5 điểm) Thời gian Nam và Nhật đi bằng nhau, do đó ta có: += − + 45 27 15 xxx 12 27 x− (1.0 điểm) <=> 18x=189=> x=10.5 (km) (1.0 điểm) Vậy Nam đi xe 10.5km rồi để xe ở bên đường, đi bộ tiếp 16.5km để đến trường. (0.5 điểm) Nhật xuất phát cùng lúc với Nam, đi bộ 10.5km thì gặp xe. Nhật đạp xe một qng đường 16.5km và đến trường cùng lúc với Nam. (0.5 điểm) Bài 4: (4.0 điểm) Chọn điểm tính áp suất ở mặt dưới của pittông thứ 2. Khi chưa đặt vật nặng m, ta có: 2 2 0 1 1 10 10 10 S m hD S m =+ (0.5 điểm) <=> 2 2 0 1 1 S m hD S m =+ (1) (0.5 điểm) (D 0 : khối lượng riêng của nước) Khi đặt vật nặng lên pittông 1 ta có: 2 2 11 1 10 10 10 S m S m S m =+ <=> 2 2 11 1 S m S m S m =+ (2) (0.5 điểm) Từ (1) và (2) suy ra: S 2 = 1 3 2 S (3) (0.5 điểm) và D 0 h= 1 1 2 S m (4) (0.5 điểm) Khi vật nặng ở pittông 2 ta có: 22 2 0 1 1 10 10 10 10 S m S m HD S m +=+ (0.5 điểm) <=> )5( 22 2 0 1 1 S m S m HD S m +=+ (0.5 điểm) Từ (3),(4),(5) suy ra: H = 2 5 h= 2 5 .10 = 25 (cm). (0.5 điểm) V A C B m 1 m 2 h M N Vậy khi đặt vật lên pít tông 2 thì chúng cân bằng ở vị trí cách nhau một đoạn 25 cm. Bài 5: (4.0 điểm) a) Để mắt thấy được ảnh của chân thì mép dưới của gương cách mặt đất nhiều nhất là đoạn IK. (0,5 điểm) Xét ∆ B / BO có IK là đường trung bình nên: IK = m OABABO 75,0 2 15,065,1 22 = − = − = (0,5 điểm) b) Để mắt thấy được ảnh của đỉnh đầu thì mép trên của gương cách mặt đất ít nhất là đoạn JK (0,5 điểm) Xét ∆ O / OA có JH là đường trung bình nên: JH = 2 15 2 = OA = 7,5 cm = 0,075m (0,5 điểm) Mặt khác: JK = JH + HK = JH + OB JK = 0,075 + (1,65- 0,15) = 1,575m (0,5 điểm) c) Chiều cao tối thiểu của gương để thấy được toàn bộ ảnh là đoạn IJ. Ta có: IJ = JK – IK = 1,575 – 0,75 = 0,825m (0,5 điểm) d) Các kết quả trên không phụ thuộc vào khoảng cách từ người đến gương do trong các kết quả không phụ thuộc vào khoảng cách đó . Dù người soi gương ở bất kì vị trí nào thì các tam giác ta xét ở các câu a, b thì IK , JK đều là đường trung bình nên chỉ phụ thuộc vào chiều cao của người đó. (1,0 điểm) A / J A O / O I B / K B . ? Vì sao? Đ M A B N C PHÒNG GD - ĐT PHÙ MỸ TRƯỜNG THCS MỸ THỌ ĐÁP ÁN ĐỀ ĐỀ XUẤT THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2010 – 2011 MÔN : VẬT LÝ , LỚP 9 ============================================ Bài. PHÒNG GD- ĐT PHÙ MỸ ĐỀ ĐỀ XUẤT THI HỌC SINH GIỎI CẤPHUYỆN TRƯỜNG THCS MỸ THỌ NĂM HỌC: 2010 -2011 MÔN: VẬT LÝ , LỚP 9 Thời gian làm bài: 150 phút ( Không kể thời gian phát đề) Bài 1(4,0 điểm) Trong. Hai anh em Nam và Nhật ở cách trường 27 km mà chỉ có một xe đạp không chở được. Vận tốc của Nam khi đi bộ và khi đi xe đạp lần lượt là 5km/h và 15km/h, còn của Nhật là 4km/h và 12km/h. Nếu