Đề thi và đáp án tham khảo thi học sinh giỏi vật lý lớp 9 bồi dưỡng (20)

PHềNG GD & T THANH OAI TRNG THCS TN C -*** chớnh thc chớnh thc THI CHN HC SINH GII LP NM HC 2015-2016 Mụn thi: Vt lý Thi gian: 150 phỳt (khụng k thi gian giao ) ( ny gm 02 trang) Cõu (5 im): Lỳc gi 20 phỳt hai bn Lan v Nga ch xe p i hc vi tc v 1= 12 km/h Sau i c 10 phỳt Lan cht nh mỡnh b quờn v nh nờn quay li ly v ui theo vi tc nh c Trong lỳc ú Nga tip tc i b n trng vi tc v2 = km/h v hai bn gp ti trng a) Hai bn n trng lỳc my gi? ỳng gi hay tr hc? b) Tớnh quóng ng t nh n trng? c) n ni ỳng gi vo hc, bn Lan quay v bng xe p phi i vi tc bng bao nhiờu? Hai bn gp lỳc my gi? Ni gp cỏch trng bao xa? Cõu (6 im): Cho mch in nh hỡnh 1.51 Trong ú U = 36 V, R1 = 24 , R2 = 18, R4 = 12 , R3 l bin tr, ampe k cú in tr nh khụng ỏng k a)Cho R3 = 12 Tớnh cng dũng in qua mi in tr v s ch ca ampe k b)Thay ampe k bng vụn k cú in tr vụ cựng ln Tỡm R3 s ch ca vụn k l 24 V Nu tng R3 thỡ s ch ca vụn k tng hay gim? B Câu (5 im) Cho mch in nh hỡnh v Bit hiu in th t vo mch U = V khụng i R = ; R2 = ; ốn ghi (3 V W) v coi in tr ca ốn khụng i Dõy ni khụng ỏng k a) RAC = Tớnh cụng sut tiờu th ca ốn b) Tớnh RAC ốn sỏng bỡnh thng + U U R1 X R2 C A Cõu (4 im): Dựng mt bp in loi 200 V 1000 W hot ng hiu in th 150 V un sụi m nc Bp cú hiu sut 80 % S ta nhit ca m khụng khớ nh sau: Nu th tt in thỡ sau mt phỳt nc h xung 0,5 oC Khi lng ca m v nc ln lt l m1= 100 g, m2= 500g; nhit dung riờng ca m v nc ln lt l C1= 600 J/kg.K, C2 = 4200 J/kg.K Nhit ban u l 20 o C Tỡm thi gian un nc cn thiờt sụi Ht -Lu ý: Giỏm th coi thi khụng gii thớch gỡ thờm H v tờn thớ sinh: S bỏo danh: Ngi : V Th Linh Ngi duyt : PHềNG GD & T THANH OAI HNG DN CHM THI HSG LP TRNG THCS TN C Cõu (5 ) NM HC 2015-2016 Mụn thi: Vt lý Ni dung A B C C E Thang im D a) Quóng ng bn cựng i 10 phỳt tc 1/6 h l: 0.25 AB = v1/6 = 12/ = (km) Khi Lan i xe v nh thỡ Nga ó i thờm c on BC l: 0.25 BC = v2 1/6 = 1/6 = (km) Khong cỏch gia hai bn Lan bt u ui theo Nga l AC: AC = AB + BC = + = (km) 0.25 Thi gian t lỳc Lan ui theo Nga n lỳc gp trng l: t = AC / (v1 v2) = /(12 -6) = 0.5 (h) = 30 phỳt Tng thi gian i hc l T = 1/6 + 1/6 + 1/2 = 5/6 (h) = 50 0.25 0.25 phỳt Thi im hai bn n trng lỳc: 0.25 h 20 phỳt + 50 phỳt = h 10 phỳt Hai bn n trng tr mt: 50 phỳt 30 phỳt = 20 phỳt b) Quóng ng t nh n trng l: 0.5 AD = t v1 = 1/2 12 = km c) Gi tc ca Nga phi i sau quay v l v (v>0; km/h) 0.25 Gi v trớ bn gp ti E Tng thi gian Lan i c l: t = tAB + tBA + tAD =AB/v1 + BA/ v + AD/ v= 1/6 + 2/v + 6/v = 1/6 + 8/v Vỡ Lan n ỳng gi t = 1/2 h Ta cú 1/6 + 8/v = 1/2 v = 24 km/h 0.25 0.25 0.5 Thi gian Nga i t B v A l: tBA = BA/v= 2/24 =1/12 h Khi ú Lan i n C: AC = v2 tBA = 1/12 = 0.5 km 0.25 0.25 Khong cỏch gia bn Nga bt u ui theo Lan l: 0.25 AC =AB + BC = 2+ 0.5 = 2.5 (km) Thi gian t lỳc Nga bt u ui theo Lan n gp l: tAE= AC/(v-v2) = 2.5/(24 6) = 5/ 36 (h) 0.25 Thi gian Nga i n lỳc gp l: t= tAB + tBA + tAE = 1/6 + 1/12 +5/36 = 7/18 (h) 23 phỳt 20 giõy 0.25 Hai ngi gp lỳc: 6h20 phỳt + 23 phỳt 20 giõy = h 43 phỳt 20 giõy 0.25 V trớ gp cỏch trng l ED = v.(t t) = 24 (1/2 7/18) = 8/3 km 2,67 km 0.25 Vy i hc ỳng gi, Lan phi quay li i vi tc 24 km/h Hai bn gp lỳc h 43 phỳt 20 giõy V trớ gp cỏch trng 2,67 km (6 ) a) Khi mc ampe k, cu to mch R1// [R2 nt (R3//R4)] (v li mch) 36 = 24 = 1.5 A I1= R234= R2 + R34 = 18+ U 0.25 0.25 0.25 12 =24 0.25 36 I2= R = = 1.5 A; 24 234 R4 I3 = R + R I = 0.75 A; I4 = 0.75 A Ampe k lớ tng nờn in th ti A bng in th ti N Vỡ in th ti N thp nht nờn dũng in i qua R3 cú chiu t B n A Suy I1 + I3 = IA Thay s IA = 1.5 + 0.75 = 2.25 A b)Thay ampe k bng vụn k lớ tng, cu to mch [(R1 nt R3) // R2]nt R4 (v li mch) Uv = UAN = UMN UMA = U U1 U1 = U UV = 36 -24 = 12 V 12 = 24 = 0.5 A I1= Lp phng trỡnh dũng nỳt B: I4 = I1 + I2 0.25 0.5 0.5 0.5 0.5 0.25 0.25 0.25 0.25 U (U1 +U3)/ R4 = I1 + (U1+U3) /R2 0.25 36 (12 +U3)/ 12 = 0.5 + (12+U3) /18 Gii ta c U3 = V R3 = U3/I3 = 6/0.5 =12 Khi tng R3 thỡ RMN tng, I4 gim Do I4 gim, U4 gim nờn U2 tng, I2 tng lờn Ta cú I1 = I4 I2, I4 gim, I2 tng nờn I1 gim Vỡ I1 gim nờn U1 gim S ch ca vụn k l UV = U U1, U khụng i, U1 gim nờn UV tng Vy tng R3 s ch vụn k tng lờn (5 ) a Khi K mở: Ta có sơ đồ mạch điện: R1nt RD // ( R2 ntRAC ) Điện trở đèn là: U D2 32 U2 = = ( ) Từ công thức: P = UI = RĐ = PD R 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5 đ 0.5 Điện trở mạch điện là: R = R1 + R= RD ( R2 + RAC ) 3(3 + 2) = 2+ RD + R2 + RAC 3+3+ 0,5 31 () Khi cờng độ mạch là: I= 0.5 U 48 = = ( A) 31 R 31 Từ sơ đồ mạch điện ta thấy: U1 = IR1 = 48 96 ì2 = 31 31 (V) U = U1 + U D' U D' = U U1 = 96 90 = 31 31 0,5 90 Khi công suất đèn Đ là: P ' = U 'D = 31 ữ 2,8 (w) D RD 0.25 b Đèn sáng bình thờng, nên UĐ = (V) Vậy hiệu điện hai đầu điện trở là: Từ U = U1 + UĐ U1 = U - UĐ = - = (v) 0.25 U Cờng độ dòng điện mạch là: I = I1 = R = = 1,5( A) Cờng độ dòng điện qua đèn là: I D = PD UD = = 1( A) 0.5 0.25 0.25 Khi cờng độ dòng điện qua điện trở R2 là: 0.25 I2 = I - IĐ = 1,5 - = 0,5 (A) Hiệu điện hai đầu điện trở R2 là: U2 = I2R2 = 0,5.3 = 1,5 (V) 0.25 Hiệu điện hai đầu RAC là: UAC = U U2= 1.5 = 1.5 (V) 0.25 in tr RAC l: RAC = (4 ) 0.25 U AC 1, = = 3() I AC 0, Gi thi gian un sụi nc l t (s) in tr ca bp l: R= m 0.25 U 200 = = 40 Pm 1000 0.5 Nhit lng m bp ta thi gian t l: 150 t = 0,8 40 t = 450 t (J) 0.5 Q = H.A = H Nhit lng m ta khụng khớ thi gian t l: Q1 = m1c1.t1 + m2c 2.t1 0,1.600.0,5 + 0,5.4200.0,5 t = t = 18t ( J ) 60 60 Nhit lng nc v m thu vo sụi nc l: Q2 = m1c1 + m2c2 = 0,1.600.(100 20) + 0,5.4200.(100 20) = 172800( J ) Ta cú phng trỡnh: Q = Q + Q2 450 t =18t + 172800 t = 400 (s) = phỳt 40 giõy Thi gian un sụi nc l phỳt 40 giõy 0.5 0.25 Tõn c, ngy 27 thỏng 10 nm 2015 DUYT CA BGH DUYT CA T CM NGI RA V Th Linh ... điện ta thấy: U1 = IR1 = 48 96 ì2 = 31 31 (V) U = U1 + U D' U D' = U U1 = 96 90 = 31 31 0,5 90 Khi công suất đèn Đ là: P ' = U 'D = 31 ữ 2,8 (w) D RD 0.25 b Đèn sáng bình thờng, nên UĐ =... J/kg.K, C2 = 4200 J/kg.K Nhit ban u l 20 o C Tỡm thi gian un nc cn thi t sụi Ht -Lu ý: Giỏm th coi thi khụng gii thớch gỡ thờm H v tờn thớ sinh: S bỏo danh: Ngi : V Th Linh... (km) 0.25 Thi gian t lỳc Lan ui theo Nga n lỳc gp trng l: t = AC / (v1 v2) = /(12 -6) = 0.5 (h) = 30 phỳt Tng thi gian i hc l T = 1/6 + 1/6 + 1/2 = 5/6 (h) = 50 0.25 0.25 phỳt Thi im hai