Đề thi HSG Vật Lý 09-10 Tháp Mười

R 1 R 2 UBND HUYN THP MI CNG HềA X HI CH NGHA VIT NAM PHềNG GIO DC V O TO c lp - T do Hnh phỳc __________________________ _____________________________________________ THI CHN HC SINH GII LP 9 NM HC 2009-2010 Mụn thi : Lý Thi gian : 150 phỳt (khụng k thi gian phỏt ) Ngy thi : 10/01/2010 Cõu 1: ( 5,0 điểm ).Cho mch in nh hỡnh v : B A C K R 3 Hiu in th hai u mch in luụn khụng i v bng 110V, R 1 =100, R 3 = 100 , vụn k ch 25V. a. Khi khúa K m : Tớnh cng dũng in i qua in tr R 1 v in tr R 2 . b. Khi khúa K úng, vụn k cú s ch bao nhiờu ? c.So sỏnh cụng sut ca mch AC ng vi hai trng hp K m v K úng. Câu 2.( 4,0 điểm ). Một quả cầu đặc có thể tích V=100 cm 3 đợc làm bằng chất có trọng lợng riêng d = 8200 N/m 3 , nổi trong một bình nớc, trọng lợng riêng của nớc là d 1 = 10000N/m 3 a. Tính thể tích phần quả cầu ngập trong nớc ? b. Ngời ta rót một chất lỏng không hòa tan với nớc có trọng lợng riêng d 2 = 7000 N/m 3 vào bình sao cho ngập kín quả cầu . Tính thể tích phần quả cầu ngập trong chất lỏng d 2 ? Câu 3: ( 3,0 điểm ). Th ng thi 350g st nhit 40 0 C v 800g ng nhit 45 0 C vo 1500g nc nhit 95 0 C. Tớnh nhit khi cõn bng nhit. Cho nhit dung riờng ca sc l C 1 = 460J/kg., ca ng l C 2 = 380 J/kg., ca nc l C 3 = 4200 J/kg V Câu 4: (4,0 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ : Biết R 1 = 12,6 , R 2 = 4 , R 3 = 6 , R 4 = 30 , R 5 = R 6 =15 , U AB = 30 V. a. Tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch ? b. Tính cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở ? c. Tính công suất tiêu thụ của R6 ? Cõu 5: (4,0 điểm) Ba ngi i xe p t A n B vi cỏc vn tc khụng i. Ngi th nht v ngi th hai xut phỏt cựng mt lỳc vi cỏc vn tc tng ng l V 1 = 10 km/h, V 2 = 12 km/h. Ngi th 3 xut phỏt sau ú 30 phỳt. Khong thi gian ngi th 3 gp ngi th nht l v th hai l 1 gi. Tỡm vn tc ca ngi th ba? Ht . UBND HUYỆN THÁP MƯỜI CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Độc lập – Tự do – Hạnh phúc _____________________________________________ ĐÁP ÁN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2009-2010 Môn thi : LÝ Câu Nội dung – Yêu cầu Điểm 1 (5 đ) a.Khi khoá K mở +Nhìn trên hình vẽ vôn kế chỉ hiệu điện thế ở hai đầu điện trở R 1 . Cường độ dòng điện qua điện trở R 1 : 25,0 100 25 1 1 1 === R U I (A) +Điện trở R 1 nối tiếp R 2 , cường độ dòng điện trong mạch là như nhau : I 1 =I 2 =I=0,25 (A) 25,0 25110 1 2 2 2 − = − == I UU I U R AC =340 Ω 0.5 0.25 0.5 b.Khi khoá K đóng Điện trở R 1 nối tiếp với nhóm R 2 //R 3 . Điện trở tương đương đoạn mạch BC : 100 1 340 1111 32 +=+= RRR BC 1700 22 3400 44 34000 340100 == + = ==⇒ 22 1700 BC R 77,3Ω Điện trở toàn mạch R=R 1 +R BC = 110Ω+ 77,3Ω = 187.3 Cường độ dòng điện chạy trong mạch 62.0 3.187 110 ' === R U I (A) Vôn kế chỉ : 62100.62.0' 1 ' 1 === RIU (V) 0.25 0.5 0.5 0.25 0.5 0.5 0.25 c.Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AC lúc khóa K mở : P AC =UI =110.0,25 = 27,5 W Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch lúc khóa K đóng : P' AC = UI' = 110.0,62 = ? W Vậy P' AC > P AC . 0.5 0.5 a/Quả cầu nổi (cân bằng) trên mặt nước nên trọng lượng P của quả 2 (4 đ) cầu cân bằng với lực đẩy Acsimét F : P = F => d.V = d 1 .V 1 Phần thể tích của quả cầu ngặp trong nước là : 82 10000 100.8200 1 1 === d dV V (cm 3 ) 0.5 0.5 0.5 b/ Gọi phần thể tích của quả cầu ngập trong chất lỏng d 2 là V 2 . Khi đó lực đẩy Acsimét lên quả cầu có hướng từ dưới lên và có độ lớn là : F = F 1 + F 2 = d 1 .(V-V 2 ) + d 2 V 2 cân bằng với trọng lượng P của quả cầu : F = P hay d 1 .(V-V 2 ) + d 2 V 2 = d.V V 2 (d 1 – d 2 ) = V.(d 1 - d) V dd dd V . 21 1 2 − − =⇒ 60100. 700010000 820010000 = − − = (cm 3 ) 0.25 0.25 0.5 0.5 0.5 0.5 3 (3 đ) Gọi t là nhiệt độ khi cân bằng nhiệt. Lập phương trình cân bằng nhiệt ( ) ( ) ( ) Ct t cmcmcm tcmtcmtcm t tcmtcmtcmtcmtcmtcm ttcmttcmttcm 0 332211 333222111 333332222211111 333222111 444,91 4200.5,1380.8,0460.35,0 4200.95.5,1380.45.8,0460.40.35,0 =⇒ ++ ++ =⇒ ++ ++ =⇒ −=−+−⇔ −=−+− 1 0.5 0.5 0.5 0.5 a. Điện trở tương đương của đoạn mạch là R 23 = )(, . Ω 42 55 54 32 32 = + = + RR RR R 456 = 654 654 RRR RRR ++ + . )( = )( ).( Ω 15 151530 151530 = ++ + => R t® = R 1 + R 23 + R 456 =12,6 + 2,4 +15 =30 (Ω) 0.5 0.5 0.5 4 (4 đ) b. Cêng ®é dßng ®iÖn qua mçi ®iÖn trë lµ : I 1 = I M =U AB /R AB = 30/30 = 1 (A) 4 6 2 3 3 2 == R R I I vµ I 1 + I 2 = I M = 1 =>I 2 = 0,6 A, I 3 = 0,4 A 0.5 0.5 0.25 0.25 4 (4 đ) I 4 = I 5 = I 6 = 0,5 A c. công suất tiêu thụ R 6 là P 6 = I 6 2 . R 6 = 0,5 2 .15 = 3,75 (W) 0.5 0.5 5 (4 đ) - Khi người thứ 3 xuất phát thì + Người thứ nhất đã cách A : S 1 = V 1 .t = 10.0,5 = 5 (km) + Người thứ hai đã cách A : S 2 = V 2 .t = 12. 0,5 = 6 (km) - Gọi V 3 là vận tốc của người thứ 3 ( 213 ,VVV > ), t 1 và t 2 là khoảng thời gian kể từ khi người thứ 3 xuất phát đến khi gặp người thứ 1 và người thứ 2, ta có : + Khi người thứ 3 gặp người thứ nhất thì : 10 5 .105. 3 1 113 − =⇒ += V t ttV (1) + Khi người thứ 3 gặp người thứ hai thì 12 6 126. 3 2 123 − =⇒ += V t ttV (2) - Theo đề bài ta có : t 2 – t 1 = 1 (h) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) 012023 1012125106 1 10 5 12 6 3 2 3 3333 33 =+−⇔ −−=−−−⇒ = − − − VV VVVV VV Giải phương trình, ta được 2 nghiệm : ( ) hkmV /15 3 = ( ) hkmV /8 3 = (loại) Vậy vận tốc của người thứ 3 là 15 km/h 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5 0.25 0.25 Lưu ý : Nếu học sinh có cách giải khác phù hợp và đúng kết quả vẫn đạt được điểm tối đa. . _____________________________________________ THI CHN HC SINH GII LP 9 NM HC 2009-2010 Mụn thi : Lý Thi gian : 150 phỳt (khụng k thi gian phỏt ) Ngy thi : 10/01/2010 Cõu 1:. phỏt sau ú 30 phỳt. Khong thi gian ngi th 3 gp ngi th nht l v th hai l 1 gi. Tỡm vn tc ca ngi th ba? Ht . UBND HUYỆN THÁP MƯỜI CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA