KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2011 – 2012 MÔN THI: VẬT LÝ

b) Trên đường có một người đi bộ lúc nào cũng cách đều xe đạp và xe máy, biết rằng người đó cũng khởi hành từ lúc 7h.. Người ta.[r]

Phòng GD&ĐT

hạ hoà-T.PHU THO

Kỳ thi học sinh giỏi lớp Năm học 2011

2012

–

m«n thi: VËt Lý

(Thời gian làm : 150 phút, không kể thời gian giao đề)

Ngµy thi : tháng 12 năm 2011

M 09

Bi 1(5 điểm): Lúc giờ, người đạp xe từ thành phố A phía thành phố B cách

thành phố A 114 km với vận tốc 18km/h Lúc 7h, xe máy từ thành phố B phía

thành phố A với vận tốc 30km/h

a) Hai xe gặp lúc nơi gặp cách A km ?

b) Trên đường có người lúc cách xe đạp xe máy, biết rằng

người khởi hành từ lúc 7h Tính vận tốc người đó, người theo hướng

nào, điểm khởi hành người cách A km?

Bài 2(3 điểm): Có ba phích đựng nước: phích chứa 300g nước nhiệt độ t

1

= 40

o

C,

phích chứa nước nhiệt độ t

2

= 80

o

C, phích chứa nước nhiệt độ t

3

= 20

o

C Người ta

rót nước từ phích phích vào phích cho lượng nước phích tăng gấp

đơi cân nhiệt nhiệt độ phích t = 50

o

C Tính lượng nước rót

từ phích.

Bài 3(6 điểm): Cho mạch điện (h.vẽ 1)

Biết: U

AB

= 21V không đổi; R

MN

= 4,5Ω, R

1

= 3Ω;

R

Đ

= 4,5Ω không đổi; R

A

≈ Đặt R

CM

= x.

1 K đóng:

a Cho C ≡ N ampe kế 4A Tính điện trở R

2

.

b Tính hiệu suất sử dụng điện Biết điện tiêu

thụ đèn R

1

có ích

2 K mở: Xác định giá trị x để độ sáng đèn yếu nhất.

Bài 4(6điểm): Cho mạch điện (h.vẽ 2) Điện trở toàn

phần biến trở R

o

, điện trở vôn kế lớn

Bỏ qua điện trở ampe kế, dây nối phụ

thuộc điện trở vào nhiệt độ Duy trì hai đầu mạch

hiệu điện U không đổi Lúc đầu chạy C

của biến trở đặt gần phía M

Hỏi số dụng cụ đo thay đổi nào

dịch chuyển chạy C phía N? Giải thích sao?

- -(C¸n bé coi thi không giải thích thêm)

A

R1

M

N

Đ

R2

A

B

K

C

(Hình 1)

V

A

R

M

C

Phòng GD&ĐT hạ hoà Kỳ thi học sinh giỏi lớp Năm học 2011 – 2012 híng dÉn chÊm VËt Lý

(Thời gian làm : 150 phút, không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 09 tháng 12 năm 2011

Bài Đáp án Điểm

1

(5điểm) Chọn A làm mốc

Gốc thời gian lúc 7h

Chiều dương từ A đến B

0, 25

Lúc 7h xe đạp từ A đến C

AC = V1 t = 18 = 18Km 0, 25

Phương trình chuyển động xe đạp :

S1 = S01 + V1 t1= 18 + 18 t1 ( ) 0,

Phương trình chuyển động xe máy :

S2 = S02 - V2 t2 = 114 – 30 t2 0,

Khi hai xe gặp nhau: t1 = t2= t S1 = S2

18 + 18t = 114 – 30t t = ( h )

0,

Thay vào (1 ) ta : S = 18 + 18 = 54 ( km ) 0, 5

Vậy xe gặp lúc : + = h nơi gặp cách A 54 km 0, 5 Vì người lúc cách người xe đạp xe máy nên:

* Lúc h phải xuất phát trung điểm CB tức cách A : AD = AC + CB/2 = 18 +

114− 18

2

= 66 ( km )

0, * Lúc h vị trí hai xe gặp tức cách A: 54 Km

Vậy sau chuyển động h người đi quãng đường : S = 66- 54 = 12 ( km ) 0, Vận tốc người : V3 =

12

2

= (km/h) 0,

Ban đầu người cách A: 66km , Sau 2h cách A 54 km nên người theo chiều từ B A

Điểm khởi hành cách A 66km 0,5

2

(3điểm)

Gọi khối lượng nước rót từ phích phích vào phích m2 m3

Vì lượng nước phích tăng gấp đơi nên ta có: m2 + m3 = 0,3 (1)

Khi cân nhiệt ta có phương trình: m2C(t2 - t) = m1C(t – t1) + m3C( t- t3)

 m2(80 - 50) = 0,3.(50 - 40) + m3(50 - 20)

 30m2 = + 30m3  m2 - m3 = 0,1 (2)

Từ (1) (2), ta có: 2m2 = 0,4  m2 = 0,2 (kg)  m3 = 0,1 (kg)

Vậy khối lượng nước rót từ phích phích vào phích 200g 100g

1,0 0,5 0,5 1,0

3

(6điểm) K đóng:

a Khi C ≡ N ta có sơ đồ mạch điện: Hiệu điện hai đầu điện trở R1 là:

UAC = U1 = I.R1 = 4.3 = 12(V)

Hiệu điện hai đầu điện trở R2:

U2 = UCB = U – U1 = 21-12 = 9(V)

Cường độ dịng điện qua đèn là:

3 §

9

2( )

4, 5

CB

U

I

A

R







Cường độ dòng điện qua R2 là: I2 = I – I3 = 4-2 = 2(A)

0,5 0,5 0,5

.

.

.

A

C

B

A

B



 

A



C

R

2

Hình - 3

1

R

§

2

I

Điện trở R2 là:

2

9

4, 5( )

2

CB

U

R

I



 



b Hiệu suất sử dụng điện mạch điện:

§

1 1 3

12.4 9.2

66

0, 786

78, 6%

21.4

84

ci CB

tm tm AB

P

P

P

U I

U I

H

P

P

U I





















0,5 1,0

B



K mở: Ta có sơ đồ mạch điện tương đương hình –4

Điện trở tương đương toàn mạch điện:

2 §

2 §

(

)

4, 5(9

)

13, 5

CN CB

CN

R R

R

R

R

R

R

x

x















4, 5(9

)

81 6

3

13, 5

13, 5

AB CM CB

x

x

x

R

R

R

R

x

x

x













  







Cường độ dòng điện qua mạch chính:

2

21.(13, 5

)

81 6

AB

AB

U

x

I

R

x

x











Hiệu điện hai đầu đoạn mạch CB:

2

21.(13,5

) 4, 5(9

)

94, 5.(9

)

.

81 6

13, 5

81 6

CB CB

x

x

x

U

IR

x

x

x

x

x























Cường độ dòng điện chạy qua đèn:

























3 2

94, 5.(9

)

94, 5

94, 5

(81 6

)(9

)

81 6

90 (

3)

CB CNB

U

x

I

R

x

x

x

x

x

x

Để độ sáng đèn yếu I3  90 - (x-3)2 max  x = Hay RMC = 3

0,5

0,5

1

1

Bài 4

(6điểm) Khi dịch chuyển chạy C biến trở phía N số dụng cụ đo tăng (nếu khơng giảithích khơng cho điểm ý này)

Giải thích:

Gọi x phần điện trở đoạn MC biến trở; IA UV số ampe kế vôn kế

Điện trở tương đương đoạn mạch:

Rm = (Ro – x) +

xR

x R



<=> Rm

2

x

R

x R







= R –

2

1

1

R

x



x

Khi dịch chạy phía N x tăng => (

1

1

R

x



x

) tăng => Rm giảm

=> cường độ dịng điện mạch chính: I = U/Rm tăng (do U không đổi)

Mặt khác, ta lại có:

I

A

x

=

I − I

A

R

=

I

R+x

=> IA =

I x

R+x

=

I

1+

R

x

Do đó, x tăng (1 +

R

x

¿

giảm I tăng (c/m trên) nên IA tăng

Đồng thời UV = IA.R tăng (do IA tăng, R không đổi)

1,0 0,5 0,5 1 1

B



 

A



C

R

2

Hình - 4