Phòng giáo dục và đào tạo đoan hùng Kì thi chọn học sinh giỏi huyện lớp 9 vòng 2 nĂm học 2010-2011 đề thi môn: Vật lí Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Đề có 02 trang Câu 1 (2,5 điểm): Ba ngời đi xe đạp, đều xuất phát từ A đi về B. Ngời thứ nhất đi với vận tốc là v 1 = 8km/h. Sau 15 phút thì ngời thứ hai xuất phát với vận tốc là v 2 = 12km/h. Ngời thứ ba xuất phát sau ngời thứ hai 30 phút. Sau khi gặp ngời thứ nhất, ngời thứ ba đi thêm 30 phút nữa thì sẽ ở cách đều ngời thứ nhất và ngời thứ hai. Tìm vận tốc của ngời thứ ba. Câu 2 (2,5 điểm): Ba bình nhiệt lợng kế đựng ba chất lỏng khác nhau có khối lợng bằng nhau và không phản ứng hóa học với nhau. Nhiệt độ chất lỏng ở bình 1, bình 2, bình 3 lần lợt là t 1 = 15 0 c, t 2 = 10 0 c, t 3 = 20 0 c. Nếu đổ 1/2 chất lỏng ở bình 1 vào bình 2 thì nhiệt độ hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt là t 12 = 12 0 c. Nếu đổ 1/2 chất lỏng ở bình 1 vào bình 3 thì nhiệt độ hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt là t 13 = 19 0 c. Hỏi nếu đổ lẫn cả ba chất lỏng với nhau thì nhiệt độ hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt là bao nhiêu? Bỏ qua nhiệt lợng trao đổi với môi trờng và nhiệt lợng truyền cho các bình nhiệt l- ợng kế. Các bình nhiệt lợng kế có thể tích đủ lớn để chứa đợc hết cả ba chất lỏng nói trên khi chúng đợc đổ lẫn vào nhau. Câu 3 (2,5 điểm): Cho mạch điện nh hình vẽ (H1). Các điện trở có giá trị nh nhau và bằng R. Khi dùng một vôn kế có điện trở R v lần lợt đo hiệu điện thế trên các điện trở R 3 và R 4 thì thu đợc các giá trị U 3 và U 4 . 1, Chứng minh rằng: U 4 = 1,5U 3 . 2, Tuy nhiên khi một học sinh dùng vôn kế trên lần lợt đo hiệu điện thế trên các điện trở lại thu đợc kết quả ghi trong bảng sau: Điện trở R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 Hiệu điện thế đo đợc 3,2V 3,2V 7V 9,9V 17,6V Biết rằng trong các giá trị hiệu điện thế đo đợc ghi ở bảng kết quả trên có một giá trị sai. Hãy: a, Tìm tỷ số R/R v . b, Xác định hiệu điện thế đo trên điện trở nào bị sai. H1 Đề chính thức U + - R 1 R 3 R 5 R 4 R 2 V Câu 4 (2,5 điểm): Cho hai điện trở R 1 , R 2 , một am pe kế và một vôn kế mắc lần lợt theo các sơ đồ trong hình vẽ (H2). Biết rằng số chỉ của vôn kế trong cả ba sơ đồ đều là 18V. Trong sơ đồ thứ nhất (H2a) am pe kế chỉ 3,1A, trong sơ đồ thứ hai (H2b) am pe kế chỉ 1,6A, trong sơ đồ thứ ba (H2c) am pe kế chỉ 1,1A. Hãy tính giá trị điện trở R 1 và R 2 . H2a H2b H2c .Hết Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Họ tên thí sinh: SBD: V A V A V A R 1 R 2 R 1 R 2 + - + + - - Phòng giáo dục và đào tạo đoan hùng Hớng dẫn chấm thi chọn học sinh giỏi huyện lớp 9 vòng 2 nĂm học 2010-2011 Môn: Vật lí Câu 1 (2,5 điểm): Ba ngời đi xe đạp, đều xuất phát từ A đi về B. Ngời thứ nhất đi với vận tốc là v 1 = 8km/h. Sau 15 phút thì ngời thứ hai xuất phát với vận tốc là v 2 = 12km/h. Ngời thứ ba xuất phát sau ngời thứ hai 30 phút. Sau khi gặp ngời thứ nhất, ngời thứ ba đi thêm 30 phút nữa thì sẽ ở cách đều ngời thứ nhất và ngời thứ hai. Tìm vận tốc của ngời thứ ba. Nội dung Điểm Gọi vận tốc của ngời thứ ba là v 3 (v 3 > v 1 ) 0,25 Khi ngời thứ ba xuất phát thì ngời thứ nhất và ngời thứ hai đi đợc quãng đờng là: l 1 = v 1 . 3 3 8. 6 4 4 km= = và l 2 = v 2 . 1 1 12. 2 2 = 0,25 Gọi t 1 là thời gian ngời thứ ba đi đến gặp ngời thứ nhất v 3 t 1 = l 1 + v 1 t 1 => t 1 = 1 3 1 3 6 8 l v v v = (1) 0,5 Sau t 2 = t 1 + 0,5 (h) thì: - Quãng đờng ngời thứ nhất đi đợc là: s 1 = l 1 + v 1 t 2 = 6 + 8(t 1 + 0,5) - Quãng đờng ngời thứ nhất đi đợc là: s 2 = l 2 + v 2 t 2 = 6 + 12(t 1 + 0,5) - Quãng đờng ngời thứ nhất đi đợc là: s 3 = v 3 t 2 = v 3 (t 1 + 0,5) 0,75 Theo đề ta có s 2 s 3 = s 3 s 1 => s 1 + s 2 = 2 s 3 thay các giá trị s 1 , s 2 , s 3 vào ta đ- ợc: 12 = (2v 3 20)(t 1 + 0,5) (2) 0,5 Thay (1) vào (2) ta đợc pt: v 3 2 18v 3 + 56 = 0 (v 3 14)( v 3 4) = 0 giải pt ta đợc v 3 = 14km/h và v 3 = 4km/h < 8km/h => không thoả mãn (loại) 0,25 Vậy vận tốc của ngời thứ ba là 14km/h Câu 2 (2,5 điểm): Ba bình nhiệt lợng kế đựng ba chất lỏng khác nhau có khối lợng bằng nhau và không phản ứng hóa học với nhau. Nhiệt độ chất lỏng ở bình 1, bình 2, bình 3 lần lợt là t 1 = 15 0 c, t 2 = 10 0 c, t 3 = 20 0 c. Nếu đổ 1/2 chất lỏng ở bình 1 vào bình 2 thì nhiệt độ hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt là t 12 = 12 0 c. Nếu đổ 1/2 chất lỏng ở bình 1 vào bình 3 thì nhiệt độ hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt là t 13 = 19 0 c. Hỏi nếu đổ lẫn cả ba chất lỏng với nhau thì nhiệt độ hỗn hợp khi có cân bằng nhiệt là bao nhiêu? Bỏ qua nhiệt lợng trao đổi với môi trờng và nhiệt lợng truyền cho các bình nhiệt l- ợng kế. Các bình nhiệt lợng kế có thể tích đủ lớn để chứa đợc hết cả ba chất lỏng nói trên khi chúng đợc đổ lẫn vào nhau. Nội dung Điểm Gọi khối lợng nớc trong mỗi bình là m - Khi đổ 1/2 chất lỏng ở bình 1 vào bình 2 ta có: 12 0 c = 1 1 2 2 1 2 2 2 m c t mc t m c mc + + biến đổi 0,75 rút ra đợc c 2 = 0,75c 1 (1) - Khi đổ 1/2 chất lỏng ở bình 1 vào bình 3 ta có: 19 0 c = 1 1 3 3 1 3 2 2 m c t mc t m c mc + + biến đổi rút ra đợc c 3 = 2c 1 (2) 0,75 Khi đổ lẫn cả ba chất lỏng vào với nhau thì nhiệt độ hỗn hợp là: t x = 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 1 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3 1 2 3 m c t m c t m c t c t c t c t m c m c m c c c c + + + + = + + + + (3) 0,75 Thay giá trị từ (1) và (2) vào (3) ta đợc t x = 16,7 0 c 0,25 Câu 3 (2,5 điểm): Cho mạch điện nh hình vẽ (H1). Các điện trở có giá trị nh nhau và bằng R. Khi dùng một vôn kế có điện trở R v lần lợt đo hiệu điện thế trên các điện trở R 3 và R 4 thì thu đợc các giá trị U 3 và U 4 . 1, Chứng minh rằng: U 4 = 1,5U 3 . 2, Tuy nhiên khi một học sinh dùng vôn kế trên lần lợt đo hiệu điện thế trên các điện trở lại thu đợc kết quả ghi trong bảng sau: Điện trở R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 Hiệu điện thế đo đợc 3,2V 3,2V 7V 9,9V 17,6V Biết rằng trong các giá trị hiệu điện thế đo đợc ghi ở bảng kết quả trên có một giá trị sai. Hãy: a, Tìm tỷ số R/R v . b, Xác định hiệu điện thế đo trên điện trở nào bị sai. H1 Nội dung Điểm 1. Khi mắc vôn kế đo hiệu điện thế trên R 3 ta có đoạn mạch MN gồm ((R 1 nt R 2 )// R 3 )// R v , gọi điện trở tơng đơng của đoạn mạch là R MN R 123 = 2 . 2 . 2 . 2 3 ; 2 2 3 2 3 v v MN v v R R R R R R R R R R R R R R = = = + + + khi đó vôn kế chỉ U 3 , tính U 3 = I 4 .R MN = 4 . 2 5 2 MN MN v U R U R R R R = = + + (1) 0,25 V U + - R 1 R 3 R 5 R 4 R 2 M N P Q - Khi mắc vôn kế đo hiệu điện thế trên R 4 ta có đoạn mạch MP gồm R 4 // R v , gọi điện trở tơng đơng của đoạn mạch là R MP : R MP = . v v R R R R+ => I 123 = 123 . 2 3 v MP v U U R R R R R R R = + + + khi đó vôn kế chỉ U 4 , tính U 4 = I 123 .R MP = . 3 . . 2 5 2 3 v v v v v R R U U R R R R R R R R R = = + + + + (2) 0,25 Chia (2) cho (1) ta đợc U 4 = 1,5U 3 0,25 2. - Do R 1 nt R 2 và R 1 = R 2 = R nên khi đo hiệu điện thế trên R 1 và R 2 phải thu đợc các giá trị nh nhau, vậy các giá trị U 1 = 3,2V và U 2 = 3,2V là đúng. 0,5 - Theo giá trị đo đợc U 4 = 9,9V 1,5U 3 = 1,5.7 = 10,5V mâu thuẫn với kết quả đã chứng minh trên cho nên một trong hai giá trị U 3 hoặc U 4 sai. U 5 = U = 17,6V là đúng - Khi mắc vôn kế đo hiệu điện thế trên R 1 ta có đoạn mạch QN gồm R 1 //R v dòng qua R 2 là I 2 = 3, 2 3, 2 v R R + - U 3 = U 1 + I 2 .R 2 = 6, 4 3,2 v R R + - U 4 = I 4 R 4 = (I 2 + I 3 ).R = 9,6 + 6,4 v R R U = U 3 + U 4 = 16 + 9,6 v R R = 17,6V => v R R = 1 6 0,5 Thay vào (1) ta đợc U 3 = 6,6V 7V 0,25 Thay vào (2) ta đợc U 4 = 9,9V = 1,5.U 3 . 0,25 Vậy hiệu điện thế đo đợc trên điện trở R 3 bằng 7V là sai. 0,25 Câu 4 (2,5 điểm) Cho hai điện trở R 1 , R 2 , một am pe kế và một vôn kế mắc lần lợt theo các sơ đồ trong hình vẽ (H2). Biết rằng số chỉ của vôn kế trong cả ba sơ đồ đều là 18V. Trong sơ đồ thứ nhất (H2a) am pe kế chỉ 3,1A, trong sơ đồ thứ hai (H2b) am pe kế chỉ 1,6A, trong sơ đồ thứ ba (H2c) am pe kế chỉ 1,1A. Hãy tính giá trị điện trở R 1 và R 2 . H2a H2b H2c V A V A V A R 1 R 2 R 1 R 2 + - + + - - Nội dung Điểm Gọi cờng độ dòng điện qua vôn kế trong cả ba trờng hợp là i ( i < 1,1 A) 0,25 Khi đó R 1 = 2 12 ; ; 3,1 1, 6 1,1 v v v U U U R R i i i = = (1) mặt khác R 12 = R 1 + R 2 (2) 0,5 Thay (1) vào (2) ta đợc: 3,1 1, 6 1, 1 v v v U U U i i i + = 0,5 => i 2 2,2i + 0,21 = 0 (i- 0,1)(i- 2,1) = 0 giải pt ta đợc i = 2,1A và i= 0,1A 0,5 * i = 2,1A > 1,1A => không thỏa mãn (loại) 0,25 * i = 0,1A thỏa mãn => thay i = 0,1 vào và tính đợc R 1 = 6 và R 2 = 12 0,5 Lu ý: Trên đây chỉ là đáp án sơ lợc của một cách giải, học sinh làm cách khác mà vẫn đúng thì cho tối đa theo thang điểm trên. Tổ chấm có thể chia nhỏ điểm đến 0,25. Điểm bài thi của học sinh là tổng điểm của toàn bài không làm tròn. . v 3 t 2 = v 3 (t 1 + 0,5) 0,75 Theo đề ta có s 2 s 3 = s 3 s 1 => s 1 + s 2 = 2 s 3 thay các giá trị s 1 , s 2 , s 3 vào ta đ- ợc: 12 = (2v 3 20 )(t 1 + 0,5) (2) 0,5 Thay (1) vào (2) . hùng Kì thi chọn học sinh giỏi huyện lớp 9 vòng 2 nĂm học 20 10 -20 11 đề thi môn: Vật lí Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Đề có 02 trang Câu 1 (2, 5 điểm): Ba ngời đi xe đạp, đều xuất. 3 2 2 m c t mc t m c mc + + biến đổi rút ra đợc c 3 = 2c 1 (2) 0,75 Khi đổ lẫn cả ba chất lỏng vào với nhau thì nhiệt độ hỗn hợp là: t x = 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 1 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3 1 2