De thi HSG mon vat ly 9(thang 11)

TRNG THCS THIU QUANG THI HSG LP 9 NM HC 2010-2011 Mụn: VT Lí Thi gian lm bi:150 phỳt (Khụng k thi gian giao ) Câu 1:(4 điểm). Một thuyền đánh cá chuyển động ngợc dòng nớc làm rớt lại một cái phao. Do không phát hiện kịp thuyền tiếp tục chuyển động thêm 30 phút nữa thì mới quay lại và gặp phao tại nơi cách chỗ làm rớt 5km. Tìm vận tốc của dòng nớc biết vận tốc của thuyền đối với nớc là không đổi. Cõu 2:(4, im) Mt m un nc bng in cú 3 dõy lũ xo, mi cỏi cú in tr R=120 , c mc song song vi nhau. m c mc ni tip vi in tr r=50 v c mc vo ngun in. Hi thi gian cn thit un m ng y nc n khi sụi s thay i nh th no khi mt trong ba lũ xo b t? Câu 3 (4,0 điểm). Có một số chai sữa hoàn toàn giống nhau, đều đang ở nhiệt độ 0 x t C . Ngời ta thả từng chai lần lợt vào một bình cách nhiệt chứa nớc, sau khi cân bằng nhiệt thì lấy ra rồi thả chai khác vào. Nhiệt độ nớc ban đầu trong bình là t 0 = 36 0 C, chai thứ nhất khi lấy ra có nhiệt độ t 1 = 33 0 C, chai thứ hai khi lấy ra có nhiệt độ t 2 = 30,5 0 C. Bỏ qua sự hao phí nhiệt. a. Tìm nhiệt độ t x . b. Đến chai thứ bao nhiêu thì khi lấy ra nhiệt độ nớc trong bình bắt đầu nhỏ hơn 26 0 C. Câu 4 (4,0 điểm). Cho mạch điện nh hình 1: Các điện trở R 1 , R 2 , R 3 , R 4 và am pe kế là hữu hạn, hiệu điện thế giữa hai điểm A, B là không đổi. a. Chứng minh rằng: Nếu dòng điện qua am pe kế I A = 0 thì 1 2 R R = 3 4 R R . b. Cho U = 6V, R 1 = 3 , R 2 = R 3 = R 4 = 6 . Điện trở am pe kế nhỏ không đáng kể. Xác định chiều dòng điện qua ampe kế và số chỉ của nó? c. Thay am pe kế bằng một vôn kế có điện trở rất lớn. Hỏi vôn kế chỉ bao nhiêu? cực dơng của vôn kế mắc vào điểm C hay D. Cõu 5: (4 im) Hai gng phng t song song vi nhau sao cho cỏc mt phn x hng vo nhau. Gia hai gng t mt ngn nn. a. V nh ca ngn nn c to thnh bi h gng. b. Xỏc nh khong cỏch gia hai gng bit rng khong cỏch gia cỏc nh ca ngn nn to thnh bi ln phn x th hai trờn cỏc gng l 40 cm. CHNH THC A A B R 3 R 4 R 2 R 1 C D Hình 1 U HNG DN CHM (ln 2) Câu 1(4 điểm) Sơ đồ đờng đi nh hình vẽ. (0,5 điểm) A là điểm làm rớt phao. Trong thời gian t 1 =30 phút thuyền đi đợc quãng đờng: S 1 =(v 1 -v 2 )t 1 , trong đó : +v 1 là vận tốc của thuyền đối với nớc +v 2 là vận tốc của nớc đối với bờ (0,5 điểm) Thời gian đó phao trôi đợc S 2 =v 2 t 1 (0,5 điểm) Sau đó trong cùng một thời gian t, thuyền đi đ- ợc S 1 =(v 1 +v 2 )t, phao đi đợc S 2 =v 2 t (0,5 điểm) Ta có S 2 +S 2 =5 (0,5 điểm) hay v 2 t 1 +v 2 t =5 (0,5 điểm) và ta có S 1 -S 1 =5 suy ra (v 1 +v 2 )t-(v 1 -v 2 )t 1 =5 (0,5 điểm) t 1 =t v 2 = 1 2 5 t =5km/h (0,5 điểm) Cõu 2(4 im) *Lỳc 3 lũ xo mc song song: in tr tng ng ca m: R 1 = )(40 3 = R (0,5 ) Dũng in chy trong mch: I 1 = rR U + 1 (0,5 ) Thi gian t 1 cn thit un m nc n khi sụi: Q = R 1 .I 2 .t 1 2 1 1 2 1 1 + == rR U R Q IR Q t hay t 1 = 1 2 2 1 )( RU rRQ + (1) ( 0.5 ) *Lỳc 2 lũ xo mc song song: (Tng t trờn ta cú ) R 2 = )(60 2 = R ( 0,5 ) I 2 = rR U + 2 ( 0,5 ) t 2 = 2 2 2 2 )( RU rRQ + + ( 2 ) ( 0,5 ) Lp t s 2 1 t t ta c: 1 242 243 )5060(40 )5040(60 )( )( 2 2 2 21 2 12 2 1 = + + = + + = rRR rRR t t *Vy t 1 t 2 ( 1 ) 3 4,0 S 1 A C B S 2 S 2 S 1 a Gọi q 1 là nhiệt lợng toả ra của nớc trong bình khi nó giảm nhiệt độ đi 1 0 C, q 2 là nhiệt lợng thu vào của chai sữa khi nó tăng lên 1 0 C 0,5 Phơng trình cân bằng nhiệt giữa bình với chai sữa thứ nhất là: q 1 (t 0 - t 1 ) = q 2 (t 1 - t x ) (1) Phơng trình cân bằng nhiệt giữa bình với chai sữa thứ 2 là: q 1 (t 1 - t 2 ) = q 2 (t 2 - t x ) (2) 0,5 0,5 Chia (1) cho (2) rồi thay số với t 0 = 36 0 C, t 1 = 33 0 C, t 2 = 30,5 0 C ta đợc: x x 33 t3 2,5 30,5 t = 0,5 Giải ra ta có t x = 18 0 C 0,5 b. Thay t x = 18 0 C vào (1) và (2) 2 1 q 1 q 5 = 0,25 Từ (1) t 1 = 1 0 2 x 1 0 1 x 1 x 2 x 1 2 1 2 q t q t (q t q t ) (q t q t ) q q q q + + + = + + = t x + 1 0 x 1 2 q .(t t ) q q + (3) 0,25 Tơng tự khi lấy chai thứ 2 ra, do vai trò của t 0 bây giờ là t 1 ta có: t 2 = t x + 1 1 x 1 2 q (t t ) q q + (4) . Thay (3) vào (4): t 2 = t x + 2 1 0 x 1 2 q ( ) .(t t ) q q + 0,25 Tổng quát: Chai thứ n khi lấy ra có nhiệt độ t n = t x + n 1 0 x 1 2 q ( ) .(t t ) q q + = t x + 0 x n 2 1 1 (t t ) q (1 ) q + 0,25 Theo điều kiện t n < 26 0 ; 2 1 q 1 q 5 = t n = 18 + n 5 ( ) (36 18) 6 < 26 n 5 8 ( ) 6 18 < (5) 0,25 n 5. học sinh chỉ cần chỉ ra bắt đầu từ chai thứ 5 thì nhiệt độ nớc trong bình bắt đầu nhỏ hơn 26 0 C. 0,25 Chú ý: Học sinh có thể giải theo cách tính lần lợt các nhiệt độ. Giá trị nhiệt độ của bình theo n nh sau: n 1 2 3 4 5 t n 33 30,5 28,42 26,28 25,23 Vẫn cho điểm tối đa khi chỉ ra từ chai thứ 5. 4 Gọi dòng điện qua các điện trở R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ; và dòng điện qua R 1 , R 2 , R 3 , R 4, am pe kế tơng ứng là: I 1 , I 2 , I 3 , I 4 và I A . Học sinh cũng có thể vẽ lại sơ đồ tơng đơng a. Theo bài ra I A = 0 nên I 1 = I 3 = 1 3 U R R+ ; I 2 = I 4 = 2 4 U R R+ (1) 0,5 Từ hình vẽ ta có U CD = U A = I A R A = 0 U AC = U AD hay I 1 R 1 = I 2 R 2 (2) 0,5 Từ (1) và (2) ta có: A B R 2 R 4 R 3 R 1 C A D I 3 I 1 I 2 I 4 1 2 1 3 2 4 U.R U.R R R R R = + + → 1 2 1 3 2 4 R R R R R R = + + → 3 4 1 2 R R R R = → 1 3 2 4 R R R R = 0,5 b. V× R A = 0 nªn ta chËp C víi D. Khi ®ã: R 1 // R 2 nªn R 12 = 1 2 1 2 R R 3.6 2 R R 3 6 = = Ω + + R 3 // R 4 nªn R 34 = 3 4 3 4 R R 6.6 3 R R 6 6 = = Ω + + 0,5 HiÖu ®iÖn thÕ trªn R 12 : U 12 = 12 12 34 U R R R+ = 2,4V → cêng ®é dßng ®iÖn qua R 1 lµ I 1 = 12 1 U 2,4 0,8A R 3 = = 0,25 HiÖu ®iÖn thÕ trªn R 34 : U 34 = U − U 12 = 3,6V → cêng ®é dßng ®iÖn qua R 3 lµ I 3 = 34 3 U 3,6 0,6A R 6 = = 0,25 V× I 3 < I 1 → dßng ®iÖn qua am pe kÕ cã chiÒu tõ C → D. Sè chØ cña am pe kÕ lµ: I A = I 1 - I 3 = 0,8 - 0,6 = 0,2A 0,5 c. Theo bµi ra R V = ∞ nèi vµo C, D thay cho am pe kÕ khi ®ã: I 1 = I 3 = 1 3 U 6 2 R R 3 6 3 = = + + A I 2 = I 4 = 2 4 U 6 R R 6 6 = + + = 0,5A 0,25 HiÖu ®iÖn thÕ trªn R 1 : U 1 = I 1 R 1 = 2 .3 3 = 2V HiÖu ®iÖn thÕ trªn R 2 : U 2 = I 2 R 2 = 0,5.6 = 3V 0,25 Ta cã U 1 + U CD = U 2 → U CD = U 2 - U 1 = 1V 0,25 V«n kÕ chØ 1V → cùc d¬ng v«n kÕ m¾c vµo C 0,25 Câu 5: 4 điểm a. Vẽ hình đúng (cho 2 điểm) b. Gọi d là khoảng cách giữa hai gương từ đó xác định được khoảng cách giữa S 1 ’ và S 2 ’ = 4d nên d = 10 cm (cho đ) G 2 G 1 S 1 S 1 ’ S S 2 S 2 ’ d . TRNG THCS THIU QUANG THI HSG LP 9 NM HC 2010-2011 Mụn: VT Lí Thi gian lm bi:150 phỳt (Khụng k thi gian giao ) Câu 1:(4 điểm). Một. song song vi nhau. m c mc ni tip vi in tr r=50 v c mc vo ngun in. Hi thi gian cn thit un m ng y nc n khi sụi s thay i nh th no khi mt trong ba lũ xo b