Đỗ Văn Lâm - Trờng THCS TT Tân Uyên - Lai Châu Sở giáo dục và đào tạo lai châu (Đề thi gồm 01 trang) kỳ thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh năm học 2011 môn: vật lý - lớp 9 cấp THCS Thời gian làm bài: 150 phút (không tính thời gian giao đề) Câu 1: (5,0 Điểm) Hai điểm A và B cách nhau 72km. Cùng một lúc một ô tô đi từ A và một xe đạp đi từ B ngợc chiều nhau và gặp nhau sau 1 giờ 12 phút. Sau đó ô tô tiếp tục đi về B rồi quay lại với vận tốc cũ và gặp ngời đi xe đạp sau 48 phút kể từ lần gặp trớc. a, Tính vận tốc của ô tô và xe đạp? b, Nếu ô tô tiếp tục đi về A rồi quay lại thì sẽ gặp ngời đi xe đạp sau bao lâu kể từ lần gặp trớc? Câu 2: (5,0 điểm) Một nhiệt lợng kế ban đều cha đựng gì. Đổ vào nhiệt lợng kế một ca nớc nóng thì nhiệt độ của nhiệt lợng kế tăng thêm 5 0 C. Sau đó lại đổ thêm một ca nớc nóng nữa thì thấy nhiệt lợng kế tăng thêm 3 0 C. Hỏi nếu đổ thêm vào nhiệt lợng kế cùng một lúc 5 ca nớc nóng nh trên thì nhiệt độ của nhiệt lợng kế tăng thêm bao nhiêu? Câu 3: (5,0 điểm) Cho mach điện nh hình vẽ, Trong đó U MN = 6V, R 1 = 2, R 2 = 4, R 3 = 6. a, Cho R 4 = 8 tính chỉ số của Ampe kế khi K ngắt và khi K đóng? b, Để chỉ số của Ampe kế không đổi khi K ngắt cũng nh khi K đóng phải cho R 4 giá trị bằng bao nhiêu? Câu 4: (5,0 điểm) Một vật AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ sao cho điểm A nằm trên trục chính và cách thấu kính một khoảng OA = a. Nếu di chuyển vật một khoảng 5cm lại gần hoặc ra xa thấu kính thì đều nhận đợc ảnh lớn gấp 3 lần vật, trong đó có một ảnh cùng chiều và một ảnh ngợc chiều với vật. Hy xác đinh khoảng cách a và tiêu cự của thấu kính. Hết đề chính thức D C NM A K R 4 R 3 R 2 R 1 U Đỗ Văn Lâm - Trờng THCS TT Tân Uyên - Lai Châu Đáp án Câu 1: (5 điểm) a, Gọi: Vận tốc của ô tô là v 1 (km/h, v 1 > 0) Vận tốc của xe đạp là v 2 (km/h, v 2 > 0) C - Là vị trí hai xe gặp nhau lân đầu khi đi đợc 1giờ20phút = 1,2giờ D - Là vị trị gặp nhau lần thức hai cách C một khoảng 48 phút = 0,8giờ - Tại vị trí gặp nhau lần đầu (tại C) + Ô tô đi đợc qung đờng AC = 1,2v 1 + Xe đạp đi đợc qung đờng BC = 1,2v 2 (1) Vì AC + BC = AB 1,2v 1 + 1,2v 2 = 72 v 1 + v 2 = 60 (2) - Tại vị trí gặp nhau lần thứ hai (tại D) + Ô tô đi đợc qung đờng 2BC + CD = 0,8v 1 (3) + Xe đạp đi đợc qung đờng CD = 0,8v 2 (4) Thay (1), (4) vào (3) ta đợc: 2(1,2v 2 ) + 0,8v 2 = 0,8v 1 3,2v 2 = 0,8v 1 v 1 = 4v 2 (5) Từ (2) và (5) ta có hệ: 1 2 2 2 1 2 1 2 1 v v 60 5v 60 v 12 v 4v v 4v v 48 + = = = = = = (T/mn) Vậy: Vận tốc ô tô là 48(km/h) Vận tốc xe đạp là 12 (km/h) b, Gọi E là vị trí ô tô và xe đạp gặp nhau lần thức ba: - Lúc đó đoạn AD = 72 - BD = 72 - (1,2.12 + 0,8.12) = 48km + Ô tô đi đợc qung đờng: AD + AE = 48.t + Xe đạp đi đợc qung đờng DE = 12.t AD + (AE + DE) = 48t + 12t 2AD = 60t 2.48 = 60t t = 1,6 (giờ) Vậy thời gian để ô tô và xe đạp gặp nhau lần thức ba là: 1,6 giờ Câu 2 : ( 5 điểm) Gọi: m 1 , c 1 lần lợt là khối lợng và nhiệt dung riêng của nhiệt kế m 2 , c 2 là khối lợng của một ca nớc nóng và nhiệt rung riêng của nớc nóng. t 0 là nhiệt độ ban đầu của nhiệt lợng kế t 1 là nhiệt độ của nớc nóng t 2 là nhiệt độ cân bằng khi đổ 1 ca nớc nóng t 3 là nhiệt độ cân bằng khi đổ thêm ca nớc nóng thứ 2 t 4 là nhiệt độ cân bằng khi sau khi đổ thêm cùng lúc 5 ca nớc nóng + Sau khi đổ ca thứ nhất ta có phơng trình cân bằng nhiệt: m 1 c 1 (t 2 - t 0 ) = m 2 c 2 (t 1 - t 2 ) (vì t 2 - t 0 = 5 t 2 = t 0 + 5) m 1 c 1 .5 = m 2 c 2 (t 1 - t 0 - 5) 1 01 1 2 2 t t 5 m c m c 5 = (1) + Sau khi đổ thêm ca nớc nóng thứ hai ta có phơng trình cân bằng nhiệt: (m 1 c 1 + m 2 c 2 )(t 3 - t 2 ) = m 2 c 2 (t 1 - t 3 ) (vì t 3 - t 2 = 3 t 3 = t 2 + 3) (m 1 c 1 + m 2 c 2 ).3 = m 2 c 2 (t 1 - t 2 - 3) (m 1 c 1 + m 2 c 2 ).3 = m 2 c 2 (t 1 - t 0 - 8) <> D C B A E <> D C BA Đỗ Văn Lâm - Trờng THCS TT Tân Uyên - Lai Châu 1 0 1 01 1 1 1 2 2 2 2 3 t t 8 t t 11 m c m c 1 m c m c 3 + = = (2) + Khi đổ tiếp 5 ca nớc nóng thì ta có phơng trình cân bằng nhiệt: (m 1 c 1 + 2m 2 c 2 )(t 4 - t 3 ) = 5m 2 c 2 (t 1 - t 4 ) (đặt t = t 4 - t 3 t 4 = t + t 3 (m 1 c 1 + 2m 2 c 2 )t = 5m 2 c 2 (t 1 - t - t 3 ) (m 1 c 1 + 2m 2 c 2 )t = 5m 2 c 2 (t 1 - t - t 0 - 8) 1 1 1 0 2 2 m c 2 t 5(t t t 8) m c + = (3) Từ (1) và (2) 1 0 t t 5 5 = 1 0 t t 11 3 t 1 - t 0 = 20 1 1 2 2 m c 20 5 3 m c 5 = = Thay t 1 - t 0 = 20 và 1 1 2 2 m c m c = 3 vào (3) ta đợc: (3 + 2)t = 5(20 - t - 8) 2.t = 12 t = 6 Vậy nhiệt lợng kế tăng lên 6 0 C Câu 3: (5 điểm) a, + Khi K ngắt: (Ta có mạch nh hình vẽ) R 1 nối tiếp với R 2 R 12 = R 1 + R 2 = 6 R 3 nối tiếp với R 4 R 34 = R 3 + R 4 = 14 Do đó: I 12 = 12 U 6 1(A) R 6 = = I 34 = 34 U 6 3 (A) R 14 7 = = I = I 12 + I 34 = 1 + 3 7 1,43(A). Vậy Ampe kế chỉ cờng độ 1,43 (A) + Khi K đóng: (Ta có mạnh điện nh hình vẽ) R 1 song song R 3 R 13 = 1 3 1 3 R R 2.6 3 R R 2 6 2 = = + + R 2 song song R 4 R 24 = 2 4 2 4 R R 4.8 8 R R 4 8 3 = = + + R MN = R 13 + R 24 = 3 8 25 2 3 6 + = I = MN U 25 36 6: R 6 25 = = 1,44(A). Vậy Ampe kế chỉ cờng độ 1,44A b, áp dụng câu a, + Khi K ngắt: I = I 12 + I 34 = 1 + 4 3 4 4 4 U 6 12 R 1 R R 6 R 6 R + = + = + + + + Khi K đóng: I = 4 4 MN 13 24 4 4 U U 6 12(4 R ) 3 4R R R R 12 11R 2 4 R + = = = + + + + Vì Ampe kế không đổi trong cả hai trờng hợp nên ta có phơng trình: U R 1 R 2 R 3 R 4 A M N C D U R 1 R 2 R 3 R 4 A M N C D Đỗ Văn Lâm - Trờng THCS TT Tân Uyên - Lai Châu 4 4 12 R 6 R + + = 4 4 12(4 R ) 12 11R + + R 4 2 - 24R 4 + 144 = 0 (R 4 - 12) 2 = 0 R 4 = 12 Vậy R 4 = 12 Câu 4: (5 điểm) Giải Gọi: A 1 B 1 là vị trí của vật cho ảnh thật A' 1 B' 1 ngợc chiều vật. A 2 B 2 là vị trí của vật cho ảnh ảo A' 2 B' 2 cùng chiều với vật. Theo bài ra ta có: A' 1 B' 1 = A' 2 B' 2 = 3AB = 3A 1 B 1 = 3A 2 B 2 = 3OI OA 2 = a - 5; OA 1 = a + 5 +) Vì: OA 1 B 1 OA' 1 B' 1 1 1 1 1 1 1 1 A B OA 1 a 5 A' B' OA' 3 OA' + = = (1) F'OI F'A' 1 B' 1 1 1 1 1 OI f 1 f A' B' F'A' 3 OA' f = = 1 1 3f OA' f OA' 4f = = (2) Từ (1) và (2) 1 a 5 3 4f + = 4f = 3a + 15 (*) + Vì: F'OI F'A' 2 B' 2 2 2 2 2 OI F'O 1 f A' B' F'A' 3 f OA' = = + f + OA' 2 = 3f OA' 2 = 2f (3) OA 2 B 2 OA' 2 B' 2 2 2 2 2 2 2 2 A B OA 1 a 5 A' B' OA' 3 OA' = = (4) Từ (3) và (4) 1 a 5 3 2f = 2f = 3a - 15 (**) Từ (*) và (**) ta có hệ phơng trình: 4f 3a 15 4f 3a 15 6a 30 3a 15 a 15 2f 3a 15 4f 6a 30 2f 3a 15 f 15 = + = + = + = = = = = Vậy vật đặt cách thấu kính một khoảng 15cm. Tiêu cự của thấu kính bằng 15cm A 1 A 2 B' 1 A' 2 B' 2 A' 1 A F' O B 2 B 1 I Tôi là giáo viên Toán - Tin nên cách giải của tôi chỉ mang tính tham khảo, mong độc giả thông cảm. . Trờng THCS TT Tân Uyên - Lai Châu Sở giáo dục và đào tạo lai châu (Đề thi gồm 01 trang) kỳ thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh năm học 2011 môn: vật lý - lớp 9 cấp THCS Thời gian làm. Hết đề chính thức D C NM A K R 4 R 3 R 2 R 1 U Đỗ Văn Lâm - Trờng THCS TT Tân Uyên - Lai Châu Đáp án Câu 1: (5 điểm) a, Gọi: Vận tốc của ô tô là v 1 (km/h, v 1 > 0) Vận tốc. m 2 c 2 (t 1 - t 0 - 8) <> D C B A E <> D C BA Đỗ Văn Lâm - Trờng THCS TT Tân Uyên - Lai Châu 1 0 1 01 1 1 1 2 2 2 2 3 t t 8 t t 11 m c m c 1 m c m c 3 + = = (2) + Khi