Đề thi HSG Vật lí 9 - Đề số 03

UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 90 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu 1:(2.5 điểm): Một bếp dầu dùng để đun nước Khi đun 1kg nước 20oC sau 10 phút nước sôi Cho bếp cung cấp nhiệt đặn a) Tìm thời gian cần thiết để đun sôi lượng nước bay hoàn toàn Cho nhiệt dung riêng nhiệt hóa nước là: C= 4200J/kg.K ; L = 2,3.106 J/kg Bỏ qua mát nhiệt b) Giải lại câu a tính đến ấm nhôm có khối lượng 200g có nhiệt dung riêng 880J/kg.K Câu 2: (2.5 điểm): Cho mạch điện hình vẽ : U= 6V, bóng đèn Đ có điện trở Rđ = 2,5 Ω hiệu điện định mức Uđ = 4,5V MN dây điện trở đồng chất, tiết diện Bỏ qua điện trở dây nối ampe kế Đ A M C N + a) Cho biết bóng đèn sáng bình thường số ampe kế I = 2A Xác định tỉ số MC NC b) Thay đổi điểm C đến vị trí cho tỉ số NC = 4MC Chỉ số ampe kế bao nhiêu? Độ sáng bóng đèn thay đổi nào? Câu 3: (2.5 điểm): Hai xe máy khởi hành lúc hai địa điểm A B cách 60 Km Xe thứ xuất phát từ A, xe thứ hai xuát phát từ B Nếu chúng chiều phía M (hình vẽ) sau 40 phút hai xe cách 80 Km Nếu ngược chiều sau 10 phút hai xe cách 40 Km Tính vận tốc mỗi xe? A B M Câu 4: (2.5 điểm): Hai gương phẳng có hai mặt sáng quay vào nhau, tạo với góc α = 1200 (hình vẽ) Một điểm sáng S nằm cách cạnh chung hai gương khoảng OS = cm M a) Hãy xác định số ảnh tạo hệ gương S b) Tính khoảng cách giữa hai ảnh gần ––––– Hết ––––– O N UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Câu HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÝ Đáp án a/ Nhiệt lượng nước thu vào để tăng từ 20oC đến sôi Q1 = m1C1 ( t2 – t1 ) = 4200 (100 – 20) = 336000 J = 336kJ Nhiệt lượng nước thu vào để hóa hoàn toàn: Q2 = L.m1 = 2,3.106 = 2,3.106 J = 2300 kJ Sau 10 phút , nước thu nhiệt lượng Q1 = 336kJ Do bếp cung cấp nhiệt đặn nên thời gian cần thiết để thu nhiệt lượng Q2 là: Q1 2300 10 = 10 = 68,45 phút Q2 336 Điểm 0,5đ 0,5đ 0,25đ Thời gian tổng cộng kể từ lúc đun bay hoàn toàn là: t = 10 + 68,45 = 78,45 phút b/ Nếu kể phần nhiệt lượng ấm nhôm thu vào sau 10 phút bếp dầu đã cung cấp nhiệt lượng: Q = Q1 + Q’1 = 336000 + (0,2 880.80) = 350080J = 350,08 kJ Kể từ lúc trở ấm nhôm không nhận nhiệt nữa nhiệt lượng để nước hóa hoàn toàn 2300 kJ Do thời gian để cung cấp nhiệt lượng Q2 là: 0,25đ 0,25đ 0,25đ Q2 2300 10 = 10 = 65,70 phút Q'1 350,08 Thời gian tổng cộng kể từ lúc đun bay hoàn toàn t = 10 + 65,70 = 75,70 phút Đ 0,5đ A RMC RNC + a.) Vẽ lại mạch tương đương (như hình vẽ) Cấu trúc mạch: RMC nt (Đ // RCN ) Để đèn sáng bình thường : Iđ = Iđm = 0,25đ A Ta có: IMC = IA =I = 2A Cường độ dòng điện qua phần CN sợi dây: ICN = I - Iđ = - = A 5 0,25đ 0,25đ Hiệu điện giữa hai đầu đoạn dây : UCN = Uđ = 4,5V ; UMC = U - Uđ = – 4,5 =1,5 V Điện trở đoạn dây là: RMC = 0,75 Ω RNC = 22,5 Ω ρ ρ MC ; : RNC = S MC ⇒ NC = RMC : RNC = 30 Mặc khác: RMC = CN S Hay CN = 30 MC Điện trở đoạn dây MN: RMN = 22,5 + 0,75 = 23,25 ( Ω ) b) Khi NC = MC: Ta có: RMN = 5RMc = 23,25 Ω ⇒ RMC = 4,65 Ω ; RNC =18,6 Ω Điện trở tương đương mạch: Rtđ = 6,85 Ω Số ampe kế đó: IA = v2 S1 A 0,25đ 0,25đ S2 B D 0,5đ U = = 0,88A 6,85 R Hiệu điện giữa hai đầu đoạn dây MC: UMC = RMC IA = 4,1V Hiệu điện giữa hai đầu đèn : Uđ = U - UMC = 1,9 V < Uđm = 4,5 V Do đèn sáng yếu mứcbình thường v1 0,25đ 0,25đ 0,25đ C * Từ sơ đồ: DC = AB – S1 + S2 = 80 km ⇒ S2 – S1 = 80 – AB = 80 – 60 = 20 (km) Ta có S2 = v2.t (1) ; S1 = v1.t (2) 20 20 Từ (1) (2) ⇒ v2 – v1 = = = 30 (km/h) (I) t 0,25đ 0,25đ 0,5đ • Khi hai xe ngược chiều nhau: v1 A S' S' E F v2 B EF = AB – S’1 – S’2 = 60 – S’1 – S’2 = 40 ⇒ S + S’2 = 60 – 40 = 20 (km) ⇒ t’ (v2 + v1) = 20 0,25đ ’ ⇒ v2+ v1 = 20 20 = = 120 (km) t' Từ (I) (II): ⇒ v2 – v1 = 30 v2 + v1 = 120 (II) 0,25đ 0,5đ 0,5đ ⇒ v2 = 75 (km/h); v1 = 45 (km/h) ¶ =O ¶ a) Vẽ ảnh S1 đối xứng với S qua OM ⇒ O ¶ =O ¶ Vẽ ảnh S2 đối xứng với S qua ON ⇒ O OS1 = OS = OS2 (∆S1OS ∆SOS2 cân O) Như vậy có hai ảnh tạo thành M 0,25đ 0,25đ 0,5đ S I O K N S1 0,5đ H S2 ¶ +O ¶ = 1200 b) Vẽ OH ⊥ S1S2 Vì O 0,25đ ¶ +O ¶ = 1200 ⇒O Do góc S1OS2 = 3600 – 2400 = 1200 Trong tam giác S1OS2 cân O, AH đường cao nên cũng phân giác 0,25đ · ¶ =O ¶ = S1OS2 = 120 = 600 Suy O 2 S2H = OS2.sin60 ≈ 0,866.6 = 5,196 ⇒ S1S2 ≈ 10,39 (cm) 0,5đ - HẾT -