Đề chính thức M N Sở GD&ĐT NghệAn Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh Năm học 2007-2008 Môn thi: vật lý lớp 9 - bảnga Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1: (4,0 điểm) Từ thành phố A vào lúc 6 giờ một ngời đi xe đạp đến thành phố B cách A 90 km. Sau đó 30 phút một ngời đi xe máy cũng khởi hành từ A đến B, vào lúc 7 giờ ngời đi xe máy vợt ngời đi xe đạp. Đến thành phố B ngời đi xe máy nghỉ lại 30 phút, sau đó quay về thành phố A với vận tốc nh cũ và gặp lại ngời đi xe đạp lúc 10 giờ 40 phút. Xác định: a. Ngời đi xe máy, ngời đi xe đạp đến thành phố B lúc mấy giờ? b. Vẽ đồ thị chuyển động của 2 ngời trên cùng một hệ trục toạ độ. Cho rằng trong suốt quá trình chuyển động vận tốc của hai ngời không đổi. Câu 2: (4,0 điểm) Hai cốc thuỷ tinh giống hệt nhau, vỏ rất mỏng, có diện tích đáy S A = S B = S = 20cm 2 và trọng lợng P A =P B =P, một cốc chứa nớc và một cốc chứa dầu. Khi đặt cả hai cốc vào bể nớc thì đáy cốc và mực chất lỏng trong cốc cách mặt nớc trong bể tơng ứng là h và n (hình vẽ) a. Xác định n và P. Biết h = 4,5cm, khối lợng riêng của nớc và dầu lần lợt là D 1 =1000kg/m 3 , D 2 = 800kg/m 3 . b. Rót dầu vào cốc nớc để hai chất lỏng không trộn lẫn vào nhau. Khi chiều cao cột dầu là x thì đáy cốc cách mặt nớc một khoảng là y. Thiết lập hệ thức giữa x và y. Câu 3: (4,0 điểm) Một bếp điện công suất P =1KW, đun lợng nớc có nhiệt độ ban đầu là 20 0 C. Sau 5 phút thì nhiệt độ nớc lên đến 45 0 C. Ngay sau đó bị mất điện trong 3 phút. Vì vậy nhiệt độ nớc giảm xuống, khi còn 40 0 C bếp lại tiếp tục đun cho đến khi nớc sôi. Xác định: a. Khối lợng nớc cần đun. b. Thời gian cần thiết từ khi bắt đầu đun cho tới khi nớc sôi. Biết nhiệt lợng nớc toả ra môi trờng tỷ lệ thuận với thời gian; cho C n = 4200J/kg.độ . Câu 4: (4,0 điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ. U AB = 9V, R 0 = 6. Đèn Đ thuộc loại 6V-6W, R x là biến trở. Bỏ qua điện trở của Ampekế và dây nối. a. Con chạy của biến trở ở vị trí ứng với R x = 2. Tính số chỉ Ampekế. Độ sáng của đèn nh thế nào? Tìm công suất tiêu thụ của đèn khi đó. b. Muốn đèn sáng bình thờng cần di chuyển con chạy biến trở về phía nào? Tính R x để thoả mãn điều kiện đó. c. Khi đèn sáng bình thờng. Tính hiệu suất của mạch điện (coi điện năng làm sáng đèn là có ích). Câu 5: (4,0 điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ, U MN = 5V. Công suất tiêu thụ trên các đèn: P 1 =P 4 =4W, P 2 =P 3 =3W, P 5 =1W. Bỏ qua điện trở của dây nối. Tính điện trở các bóng đèn và cờng độ dòng điện qua mỗi đèn. --------------Hết -------------- Họ và tên thí sinh: Số báo danh: S GD&T NGH AN Kè THI CHN HC SINH GII TNH NM H C 2007-2008 HNG DN CHM V BIU IM CHNH THC Mụn: VT Lí 9 - BNG A Câu - ý Nội dung Điểm 1 a Gọi v 1 là vận tốc người đi xe đạp, v 2 là vận tốc người đi xe máy. C là điểm gặp nhau lần thứ nhất (7h), D là điểm gặp nhau lần thứ 2 (10h 40'). Ta có AC= v 1 t 1 =v 2 t 2 (t 1 =1h, t 2 =1/2h) v 1 .1 = v 2 . 2 1 v 2 = 2v 1 (1) 0.5 Lần gặp thứ 2 ta có: v 1 .t 1 ' + v 2 . t 2 ' = 2.AB (t 1 ' = 3 2 4 h ; t 2 '= 3 2 3 h) v 1 . 3 2 4 + v 2 . 3 2 3 = 2.90 14 v 1 + 11v 2 = 540 (2) 0.5 Từ (1) và (2) giải ra ta có: v 1 = 15km/h , v 2 = 30km/h 1.0 Thời gian người đi xe máy từ thành phố A đến thành phố B là 2 v AB Xe máy đến thành phố B lúc: 6 h 30 ph + 30 90 h = 9h 30ph 0.5 Thời gian người đi xe đạp từ thành phố A đến thành phố B là: 1 v AB Xe đạp đến thành phố B lúc: 6h + 15 90 h = 12h 0.5 b Đồ thị chuyển động của 2 người 1.0 2 a. - Trọng lượng nước trong cốc: P 1 = S(h - n). d 1 0.25 - Trọng lượng dầu trong cốc: P 2 = S(h + n). d 2 0.25 - Vì các cốc nằm cân bằng: F A = P + P 1 = P + P 2 P 1 = P 2 S(h - n). d 1 = S(h + n). d 2 h dd dd n 21 21 + − = Hay h DD DD n 21 21 + − = 0.5 Thay số )(5,05,4. 8001000 8001000 cmn = + − = 0.5 + P = F A - P 1 = Shd 1 - S(h - n)d 1 = S.n.d 1 = S.n.D 1 .g 0.5 Thay số: P = 0,1(N) 0.5 b - Trọng lượng dầu trong cốc đựng nước: P x = S.x.d 2 0.25 - Lực đẩy Ácsimet tác dụng lên cốc đựng dầu và nước là: 1 1 dySF A = 0.25 - Vì cốc nằm cân bằng: P + P 1 + P x = 1 A F S.n.d 1 + S(h - n)d 1 + S.x.d 2 = S.y.d 1 0.5 y = x d d h 1 2 + hay y = x D D h 1 2 + thay số y = h + 4 5 x 0.5 3 Tóm tắt đề: P = 1KW = 1000W ; C n = 4200J/kg.độ ; t 0 = 20 0 C; t 1 = 45 0 C; t 2 = 40 0 C; t 3 = 100 0 C ; 1 = 5 phút ; 2 = 3 phút; m = ? ; = ? Gọi nhiệt lượng nước toả ra môi trường trong 1 phút là q; thời gian đun nước từ 40 0 C đến 100 0 C là 3 . Theo bài ra ta có: P. 1 = C.m(t 1 - t 0 ) + q. 1 0.5 q. 2 = C.m(t 1 - t 2 ) 0.5 P. 3 = C.m(t 3 - t 2 ) + q. 3 0.5 Thay số vào: 5P = 25Cm + 5q P - q = 5Cm (1) 3q = 5Cm 3q = 5Cm (2) P 3 = 60Cm + q 3 3 (P - q) = 60Cm (3) 0.5 - Từ (1) và (2): P - q = 3q q = P/4 = 250(J) 0.5 - Từ (2) m = )(14,2 5 3 kg C q = 0.5 - Từ (1) và (3): Cm Cm qP qP 5 60 )( 3 = − − τ 3 = 12(phút) 0.5 - Thời gian cần thiết: = 1 + 2 + 3 = 5 + 3 + 12 = 20 (phút) 0.5 4 a - Điện trở của đèn: R đ = )(6 6 6 2 2 Ω== dm dm P U - Cường độ dòng điện định mức của đèn: I đm = )(1 6 6 A U P dm dm == 0.25 0.25 - Khi R x = 2 thì R = d x x R RR RR + + 0 0 . = 7,5 () - Số chỉ Ampekế: I = )(2,1 A R U AB = 0.25 0.25 + Vì I > I đ đèn sáng hơn mức bình thường 0.5 + P đ = I 2 . R đ = 8,64(W) 0.5 b - Muốn đèn sáng bình thường thì I phải giảm R tăng x x RR RR + 0 0 . tăng R x tăng Phải di chuyển con chạy về phía đèn ( bên phải ) . 0.5 - Khi đèn sáng bình thường: I = I đm = 1A R = AB U I = 9() x x RR RR + 0 0 . = R - R đ = 3 R x = 6() 0.5 c - Công suất toàn mạch: P = UI = 9. 1 = 9 (W) 0.5 Vậy hiệu suất của mạch: H = dm P 6 .100% .100% 66,7% P 9 = ≈ 0.5 5 Giả sử chiều dòng điện như hình vẽ: - Công suất cả mạch: P = P 1 + P 2 + P 3 + P 4 + P 5 = 15 (W) - Cường độ dòng điện mạch chính: I = I 1 + I 3 = 1 3 1 3 P P P U U U + = 1 3 4 3 15 U U 5 + = U 1 = 3 3 4U 3U 3− (1) 0,5 + } 5 4 3 5 3 1 I I - I U U U = = − 5 4 3 3 1 3 3 P P P U U U U U = − − − 3 1 3 3 1 4 3 U U 5 U U = − − − 2 3 3 1 3 8U 20U U 7U 15 − = − (2) 0,5 Từ (1) và (2) 2 3 3 3U 14U 15 0− + = giải ra ta được: U 3 = 3V và U 3 = 5 3 V 0,5 a Nếu U 3 = 3V U 1 = 2V I 1 = 1 1 P 2A U = ; R 1 = 1 1 U 1( ) I = Ω 0,25 I 2 = 2 2 2 1 P P 1(A) U U U = = − ; R 2 = 2 2 2 P 3( ) I = Ω 0,25 I 3 = I – I 1 = 1(A); R 3 = 3 3 U 3( ) I = Ω 0,25 I 4 = 4 4 4 3 P P 2(A) U U U = = − ; R 4 = 4 2 4 P 1( ) I = Ω 0,25 I 5 = 5 3 1 P 1 1(A) U U 3 2 = = − − ; R 5 = 5 2 5 P 1( ) I = Ω 0,25 Chiều dòng điện như quy ước là đúng. b Nếu U 3 = 3 5 V tương tự ta tìm được I 1 = 1,2A ; R 1 = 2,8 0,25 I 2 = 1,8A ; R 2 = 0,92 0,25 I 3 = 1,8A ; R 3 = 0,92 0,25 I 4 = 1,2A ; R 4 = 2,8 0,25 I 5 = - 0,6A ; R 5 = 2,8 (Chiều I 5 ngược với chiều quy ước) 0,25 (Nếu thí sinh làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa) . . N Sở GD&ĐT Nghệ An Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh Năm học 2007-2008 Môn thi: vật lý lớp 9 - bảng a Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề). giống hệt nhau, vỏ rất mỏng, có diện tích đáy S A = S B = S = 20cm 2 và trọng lợng P A =P B =P, một cốc ch a nớc và một cốc ch a dầu. Khi đặt cả hai cốc vào