Ngời thứ nhất đi trên quãng đờng AB với vận tốc 12km/h, quãng đờng BC với vận tốc 4km/h.. Ngời thứ hai đi quãng đờng AB với vận tốc 4km/h, quãng đ-ờng BC với vận tốc 12km/h.. Câu 2: 3 đi
Trang 1Phòng Giáo dục và đào tạo
phù ninh
Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện
lớp 9 Năm học 2011 - 2012 Môn : Vật lý Ngày thi: 25 tháng 11 năm 2011
Thời gian làm bài:150 phút (không kể thời gian giao
đề)
Câu 1: (4 điểm ) Cùng một lúc, có hai ngời cùng khởi hành
từ A để đi trên quãng đờng ABC (với AB = 2BC) Ngời thứ nhất đi trên quãng đờng AB với vận tốc 12km/h, quãng đờng BC với vận tốc 4km/h Ngời thứ hai đi quãng đờng AB với vận tốc 4km/h, quãng đ-ờng BC với vận tốc 12km/h Ngời nọ đến trớc ngời kia 30 phút Ai
đến sớm hơn? Tìm chiều dài quãng đờng ABC
Câu 2: (3 điểm ) Ngời ta đổ một lợng nớc sôi vào một thùng
chứa nớc ở nhiệt độ của phòng 250C thì thấy khi cân bằng nhiệt độ của nớc trong thùng là 700C Nếu đổ lợng nớc sôi trên vào thùng
này nhng ban đầu không chứa gì thì nhiệt độ của nớc khi cân bằng
là bao nhiêu? Biết rằng lợng nớc sôi đổ vào thùng gấp 2 lần lợng
n-ớc nguội Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trờng
Câu 3 : (4 điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ.
Nguồn điện có hiệu điện thế
không đổi là U = 33V Bốn bóng đèn
nh nhau và có ghi 6V-12W Một
biến trở có ghi 15Ω - 6A, điện trở R
= 4Ω
a Nếu di chuyển con chạy
đến vị trí N, các bóng đèn sẽ sáng
nh thế nào? Tại sao?
b Muốn cho các bóng đèn
sáng bình thờng phải di chuyển con
chạy về phía nào? Tìm điện trở của
biến trở khi đó
c Đặt con chạy ở vị trí M có đợc không? Tại sao?
Câu 4 (5 điểm ) Cho mạch điện nh hình vẽ.
Hiệu điện thế đặt vào mạch UAB = 7V
không đổi Các điện trở R1 = 2, R2 = 3, đèn
có điện trở R3 = 3 RCD là biến trở con chạy
Ampe kế, khóa K và dây nối có điện trở không
đáng kể
a K đóng, dịch chuyển con chạy trùng
với C, đèn sáng bình thờng Xác định số chỉ am
pe kế, hiệu điện thế và công suất định mức của
đèn
b K mở, di chuyển con chạy M đến vị trí
sao cho RCM = 1 thì cờng độ dòng điện qua
đèn là 0,5A Tìm điện trở của biến trở RCD
c Đóng khóa K, công suất tiêu thụ trên R2
là 0,75W Xác định vị trí con chạy M và tính số
A
Đ 3 Đ 4
Đ 1 Đ 2
X
R 1
R 2
+
_ U
K
N B
R
3
Trang 2chỉ ampe kế khi đó.
Câu 5: ( 4 điểm ) Hai gơng phẳng giống nhau AB và AC đợc
đặt hợp với nhau một góc 60 0 ,
mặt phản xạ hớng vào nhau sao cho tam giác ABC
là tam giác đều Một nguồn sáng điểm S di chuyển
trên cạnh BC Ta chỉ xét trong mặt phẳng hình vẽ
Gọi S1 là ảnh của S qua AB, S2 là ảnh của S1 qua AC
a Hãy nêu cách vẽ đờng đi của tia sáng phát
ra từ S, phản xạ lần lợt trên AB, AC rồi đi về S
Chứng tỏ rằng độ dài đó bằng SS2;
b Với vị trí nào của S trên BC để tổng đờng
đi của tia sáng trong câu a là bé nhất?
hết
Họ và tên thí sinh: Số báo
danh : Phòng thi
Chú ý: Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm
Phòng GD & ĐT Phù ninh
Hớng dẫn chấm thi chọn học sinh giỏi cấp
huyện
năm học 2011 - 2012
Môn : vật lý
Câu 1 : ( 4 điểm )
Thời gian ngời thứ nhất đi quãng đờng ABC là :
t1 =
1
v
AB
+ 2
v
BC
Thời gian ngời thứ hai đi quãng đờng ABC là :
t2 =
1
'
v
AB
+
2 '
v
BC
= 2BC4 + BC12 = 7BC12
1đ
Ta thấy t2 > t1 nên ngời thứ nhất đến sớm ngời thứ hai là 30
Vậy ta có :
t2 - t1 = 7 BC12. - 5BC12 = 0,5 BC = 3km AB = 2BC = 6km 1đ
Câu 2: ( 3 điểm )
Gọi khối lợng và nhiệt dung riêng của nớc trong phòng là m ,
c ; của thùng là m1 , c1
( m , c , m1 , c1 > 0 ) 0,5đ Theo bài ra ta có khối lợng nớc sôi là 2m (kg)
Khi đổ 1 lợng nớc sôi vào thùng nớc ta có : Qtỏa = Qthu
2mc(t2 - tcb1) = m1c1( tcb1 - t1) + mc (tcb1 - t1)
.S B
C A
60 o
Trang 3 2mc (100 -70 ) = m1c1(70 -25 ) + mc (70 - 25 )
60mc = 45m1c1 + 45mc
15mc = 45m1c1 mc = 3m1c1 ( *)
Khi đổ 1 lợng nớc sôi vào thùng không chứa nớc thì ta có : Qtỏa
= Qthu
1đ
2mc(t2 - tcb2) = m1c1( tcb2 - t1)
2mc (100 - tcb2) = m1c1( tcb2 - 25) Thay (*) vào ta đợc :
2.3m1c1(100 - tcb2) = m1c1( tcb2 - 25)
600 - 6 tcb2 = tcb2 - 25
tcb2 89,30 Vậy nhiệt độ của nớc khi cân
Câu 3 : ( 4điểm )
a (1.5đ)
- Điện trở của đèn: Rd =
P
U dm2
=1262 =3
0,25đ
- Điện trở tơng đơng của đoạn mạch AB:
RAB = Rb +
d d
d d R R
R R
2 2
2 2
+R= Rb+Rđ + R = 15 + 3 + 4 = 22 0,5đ
- Cờng độ dòng điện qua mạch: I =
AB
AB R
U
= 2233 = 1,5A 0,25đ
- Vì các bóng đèn giống nhau, nên cờng độ dòng điện qua bóng
đèn :
- Cờng độ dòng điện định mức qua đèn :
Iđm =
dm
U
P
= 126 = 2A Ta thấy I12 < Iđm nên đèn sáng yếu.
0,25đ
b (1.5đ) - Đèn sáng bình thờng thì : I12 = I34 = 2A
0,5đ
- Cờng độ dòng điện qua mạch: I’ AB = I12 + I34 = 2 + 2 = 4A
- Điện trở tơng đơng của đoạn mạch AB :
R’ AB = Rb + Rđ + R =
AB
AB
I
U
' = 334 = 8,25
Rb = 8,25 - Rđ - R = 8,25 - 3 - 4 = 1,25
Vậy phải dịch chuyển con chạy về phía M
1đ
c.(1đ) Khi đặt con chạy ở vị trí M thì RMN không tham gia vào
mạch điện nên ta có:
Cờng độ dòng điện qua mạch :
I”
AB =
AB
AB
R
U
= R U R
d
AB
= 337 4,71A
0,5đ
- Cờng độ dòng điện qua bóng đèn : I’’ 12 = I ’’ 34 =
2
''
AB
I = 4,271
2,4A
Ta thấy : I’’ 12 > Iđm : đèn quá sáng dễ bị hỏng Không nên đặt
con chạy ở vị trí M
0,5đ
Câu 4: ( 5 điểm )
Trang 4a ( 1,5đ)
- Khi k đóng di chuyển con chạy trùng với C Mạch điện gồm : (
R2 // R3 ) nt R1
0,25đ
- Điện trở tơng đơng của mạch điện : Rtđ =
3 2
3
2
R R
R R
+ R1 = 33.33
+ 2
= 3,5
0,25đ
- Cờng độ dòng điện chạy qua mạch chính : IAB =
td R
U
= 37,5= 2A 0,25đ
- Hiệu điện thế hai đầu đèn : Uđ = I
3 2
3
2
R R
R R
= 2.1,5 = 3V Uđm
= Uđ = 3V
0,25đ
- Công suất định mức của đèn : P =
3
2
R
U d
- Số chỉ của Ampe kế : IA = I2 =
2
2
R
U
b (1,5đ)
- Khi K mở mạch điện gồm : R CM ntR2// (R MD ntR3) ntR1 0,25đ
Rtđ = RCM +
2 3
2
R R R
R R R
MD
MD
+ R1 = 1 +
MD
MD
R
R
6
3 3
+2 = 3 +
MD
MD
R
R
6
3
9
Rtđ =
MD
MD R
R
6
6 27
0,25đ
- Cờng độ dòng điện qua mạch chính : I =
td R
U
MD
MD
R
R
6
6 27 7
- Hiệu điện thế hai đầu R2 :
U2 = I
2 3
2
R R R
R R R
MD
MD
MD
MD
R
R
6 27
6 7
MD
MD
R
R
6
3 3
MD
MD
R
R
6 27
3 21
0,25đ
0,25đ
- Cờng độ dòng điện qua đèn :
Iđ =
MD R R
U
3
2
=
MD R
6 27
21
c ( 2đ)
R 3
R 1
R 2
X
B
A RCM
R 2
R MD R 3
R 1
Trang 5- Khi K đóng mạch điện gồm : R CM //R MDnt R2//R3ntR1
0,25đ
- Gọi RDM = x ( 0 x 3 , 5) RCM = 3,5 - x
- Ta có điện trở RAM = x.33,5,5 x = 3,53x ,5x2
RAN =
3 2
3
2 ).
(
R R R
R R R
AM
AM
= 3 2 103,,55 2131,5
2
x x
x x
RAB = 3 2 103,,55 2131,5
2
x x
x x
+ 2 = 5 2 173,,55 2173,5
2
x x
x x
0,25đ
IAB = 75.( 2 173,,55 7321,)5
2
x x
x x
I2 = 7.(5 2 173,,55 7321,)5
2
x x
x x
5 , 3
5 , 10 5 , 3 3
3
2
= 5 2 717.3.,35,5 73,5
5 , 73 5
,
17
5
5
,
73
2
0,25đ
Ta lại có : I2 =
2
2
R
P
= 0,375 = 0 , 25 = 0,5 A (2)
0,25đ
Từ (1) và (2) ta có : 5 2 1773,,55 73,5
x x = 0,5 A -5x2+ 17,5x + 73,5 = 147 0,25đ -5x2+ 17,5x - 73,5 = 0 x = 1,75 0,25đ Vậy khi RCM = RDM = 1,75 hay con chạy M nằm ở trung điểm
- Số chỉ của Ampe kế : IA = ICM = I22
= 02,5= 0,25A 0,25đ
Câu 5 : (4 điểm )
- HS nêu đợc cách dựng cho 0.5điểm
- Vẽ hình đúng cho 0,5 điểm
a ( 2đ) - S1 là ảnh của S qua gơng AB S1 đối xứng với S
qua AB
0.5đ
- S2 là ảnh của S qua gơng AB S2 đối xứng với S1
qua AC
X
R CM
R DM
R 2
R 1
R 3
M
A
Trang 6Ta nối S2 với S cắt AC tại J, nối J với S1 cắt AB tại I
SI, IJ, JS là ba đoạn của tia sáng cần dựng
Tổng độ dài ba đoạn : SI + IJ + JS = S1I + IJ + JS =
S1J + JS = S2J + JS = S2S
( Đối xứng trục ) 1đ Vậy SI + IJ + JS = SS2 ( đpcm)
( 0.5đ)
b.( 2đ) Tìm vị trí của S trên BC để SS2 nhỏ nhất
Ta có : S1AS = 2S1AB (1)
0.25đ
S1AS2 = 2S1AC ( 2)
Lấy (2) - (1) ta đợc: S1AS2 - S1AS = 2(S1AC - S1AB)
SAS2 = 2SAB
SAS2 = 1200 0.5đ
Từ A kẻ đờng cao AH ( vuông góc S2S)
Xét cân SAS2 tại A có A = 1200 ASS2 = AS2S =300
SS2 nhỏ nhất SA nhỏ nhất AS là đờng cao của
đều ABC
S là trung điểm của BC
0.5đ
Ghi chú : - Nếu đáp số nào thiếu hoặc sai đơn vị thì trừ một phần hai
số điểm ứng với đáp số đó nhng toàn bài không trừ quá 0,5 điểm
A
B
C
S
S 1
S 2
H J I
Trang 7- Nếu thí sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.