b) Một chiếc ca nô chuyển động trên một dòng sông. Nếu chạy xuôi dòng từ A đến B thì mất 2giờ, còn nếu chạy ngược dòng từ B đến A thì phải mất 3 giờ. Tính vận tốc của ca nô khi nước yên [r]
(1)PHÒNG GD VÀ ĐT KẾ SÁCH KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC: 2016 - 2017
Mơn: Vật lí - lớp 9
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề)
Đề thi có 01 trang
Câu 1: (4 điểm)
a) Tại hai địa điểm Avà B có hai xe tơ khởi hành chuyển động phía C khoảng AB Biết AB= 108km, BC= 60km, xe khởi hành từ A với vận tốc 45km/h, muốn hai xe đến C lúc xe khởi hành từ B phải chuyển động với vận tốc nhiêu?
b) Một ca nô chuyển động dịng sơng Nếu chạy xi dịng từ A đến B 2giờ, cịn chạy ngược dịng từ B đến A phải Tính vận tốc ca nô nước yên lặng vận tốc dòng nước Biết khoảng cách A B 60km
Câu 2: (5 điểm)
a) Một bình đun nước nhơm có khối lượng m1=400g chứa m2=700g nước nhiệt độ 300C Cho thêm vào bình thỏi nước đá có khối lượng m3=200g nhiệt độ -100C Tính nhiệt độ khối lượng nước bình có cân nhiệt Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường
b) Nếu dùng bếp dầu có hiệu suất 30% để đun sơi bình nước cân nhiệt câu a) cần dầu hỏa?
Biết nhiệt dung riêng nhôm, nước nước đá c1=880J/kg.K, c2=4200J/kg.K, c3=1800J/kg.K; nhiệt nóng chảy nước đá λ =34.104J/kg; suất tỏa nhiệt dầu hỏa q=45.106J/kg.
Câu 3: (4 điểm)
Từ nguồn sáng điểm S có hai tia sáng SM SN có phương vng góc với chiếu tới gương phẳng hai điểm M N (hình vẽ)
a) Hãy trình bày cách vẽ vẽ tia phản xạ hai tia sáng SM SN Tính số đo góc tạo đường kéo dài hai tia phản xạ
b) Một tia sáng khác từ S đến gương điểm O (O trung điểm đoạn thẳng nối hai điểm M N) Tính số đo góc tạo đường kéo dài hai tia phản xạ SM SO Giả sử góc SNM 600.
Câu 4: (5 điểm)
Cho mạch điện hình vẽ Trong R1=10, R2=8, R4=15, R5=18 Hiệu điện giữ không đổi UAB=72V, điện trở ampe kế dây nối khơng đáng kể
a) Khi khóa K mở, ampe kế A2 1,5A Tìm R3 b) Khi khóa K đóng Tìm số ampe kế
Câu 5: (2 điểm)
Một mạch điện gồm ba điện trở có giá trị đặt hộp kín có hai đầu dây dẫn Với nguồn điện, ampe kế (có giới hạn đo thích hợp) dây dẫn Hãy trình bày cách xác định điện trở hộp mắc với nào?
(2)ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM
(Học sinh làm theo cách khác, tổ chấm thống cho điểm tương ứng với đáp án) Câu 1: (4 điểm)
Nội dung cần đạt Điểm
a) Độ dài quãng đường AC là:
AC = AB - BC = 108 - 60 = 48 (km) Thời gian để xe khởi hành từ A đến C là:
tA =
sA vA =
AC vA =
48
45 ≈ 1,07 (h)
Vì xe khởi hành từ B đến C lúc với xe khởi hành từ A, nên thời gian để xe khởi hành từ B đến C là: tB = tA= 1,07 (h)
Vậy để đến C lúc với xe khởi hành từ A, xe khởi hành từ B phải
chuyển động với vận tốc là:
vB = sB tB =
BC tB =
60
1 , 07 ≈ 56,07 (km/h)
0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ b) Gọi vận tốc ca nô nước yên lặng v1, vận tốc dòng nước
là v2
Vận tốc ca nô chạy xi dịng là: v = v1 + v2
Vận tốc ca nơ chạy ngược dịng là: v’ = v1 - v2
Theo đề bài, ca nơ chạy xi dịng từ A đến B 2giờ, ta có: t = ABv = 60v
1+v2
=2⇔ v1 + v2 = 30 (1)
Cịn ca nơ chạy ngược dịng từ B đến A phải giờ, ta có: t’ = ABv ' = 60v
1− v2
=3⇔ v1 - v2 = 20 (2) Từ (1) (2), ta tính được: v1 = 25 (km/h) ; v2 = (km/h)
0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ
Câu 2: (5 điểm)
Nội dung cần đạt Điểm
a) Gọi nhiệt độ hệ có cân nhiệt t (giả sử t>0), nhiệt độ ban đầu bình nước t1, nhiệt độ ban đầu thỏi nước đá t2
Nhiệt lượng tỏa để bình nhơm hạ nhiệt độ từ 300C đến t0C:
Q1 = m1c1 (t1-t) = 0,4.880(30-t) = 10560-352t
Nhiệt lượng tỏa để nước bình hạ nhiệt độ từ 300C đến t0C:
Q2 = m2c2 (t1-t) = 0,7.4200(30-t) = 88200-2940t
Nhiệt lượng thu vào để nước đá tăng nhiệt độ từ -100C đến 00C:
Q3 = m3c3 [0-(-10)] = 0,2.1800.10 = 3600 (J)
Nhiệt lượng thu vào để 0,2kg nước đá nóng chảy hồn tồn 00C:
Q4 = m3 λ = 0,2.34.104 = 68000 (J)
Nhiệt lượng thu vào để 0,2kg nước tăng nhiệt độ từ 00C lên t0C:
Q5 = m3c2(t-0) = 0,2.4200.t = 840t (J)
Áp dụng phương trình cân nhiệt, ta có: Q1+Q2 = Q3+Q4+Q5
10560-352t + 88200-2940t = 3600+68000+840t
0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ
(3) 4132t = 27160 t ≈ 6,570C
Như nhiệt độ hệ có cân nhiệt 6,570C, có nghĩa
là lượng nước đá nóng chảy hồn tồn Khối lượng nước bình lúc là: m = m2+m3 = 0,7+0,2 = 0,9 (kg)
0,5đ
0,5đ b) Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi lượng nước bình:
Q = m1c1 (100-t) + mc2 (100-t)
= 0,4.880(100-6,57) + 0,9.4200(100-6,57) = 386052,76 (J)
Nhiệt lượng toàn phần mà bếp dầu tỏa đun nước là: Ta có: H= QQ
tp 100%
⇒ Qtp= QH 100%
= 386052 ,7630 % 100% = 1286842,53 (J) Lượng dầu hỏa cần phải dùng là:
Ta có: Qtp = q.md ⇒ md =
Qtp
q =
1286842, 53
45 106 ≈ 0,029 (kg)
1đ
0,5đ
0,5đ
Câu 3: (4 điểm)
Nội dung cần đạt Điểm
a) * Cách vẽ:
- Dựng ảnh S’ S qua gương (S’ đối xứng với S qua gương)
- Nối S’ với M N ta xác định phương tia phản xạ tia SM SN
- Vẽ tia phản xạ theo phương S’M S’N * Hình vẽ: (chung cho câu b)
* Xác định số đo góc tạo đường kéo dài tia phản xạ: Xét ∆SMN ∆S’MN, ta có:
MN cạnh chung,
SM=S’M SN=S’N (vì S’ đối xứng với S qua MN)
⇒ ∆SMN = ∆S’MN
⇒ ^S '= ^S =900
1,0đ
1,0đ
1,0đ
(4)Xét ∆SON, ta có:
SO=ON (vì SO đường trung tuyến ∆ vuông SMN)
⇒ ∆SON tam giác cân
Theo đề S ^N O=600 ⇒ ∆SON tam giác đều
Từ ⇒ ∆S’ON tam giác
⇒ O ^S ' N = 600
Vậy O ^S ' M = M ^S ' N - O ^S ' N = 900 - 600 = 300
1,0đ
Câu 4: (5 điểm)
Nội dung cần đạt Điểm
a) Khi khóa K mở mạch điện khơng có ampe kế A1
Ta có: UDB= U5= IA2.R5= 1,5.18 = 27V
UAD= UAB - UDB = 72 - 27 = 45V
Điện trở R1 R2 mắc nối tiếp, ta có:
I1 = I2 =
UAD R1+R2 =
45
10+8 = 2,5A
Ta lại có: I3 = I4 = I1 - I5 = I1 - IA2 = 2,5-1,5 = 1A
R34= UDB
I3 = 27
1 = 27
⇒ R3 = R34 - R4 = 27-15 = 12
0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ b) Khi khóa K đóng, ta chập C F lại, ta có sơ đồ tương đương:
R23=
R2 R3 R2+R3 =
8 12
8+12 = 4,8
R235= R23+R5= 4,8+18= 22,8
RCB=
R235 R4 R235+R4 =
22 ,8 15
22 ,8+15 ≈ 9,05
Điện trở tương đương đoạn mạch:
RAB= RAC+RCB = R1+RCB= 10+9,05 = 19,05
Cường độ dịng điện mạch cường độ dòng điện qua R1: IAB = I1=
UAB RAB =
72
19 , 05 ≈ 3,78A
UCB= IAB.RCB= 3,78.9,05 ≈ 34,21V
Cường độ dịng điện qua R5 số ampe kế A2:
I5 = IA2 =
UCB R235 =
34 , 21
22 ,8 ≈ 1,5A
(5)UCD= I5.R23= 1,5.4,8 = 7,2V
I2=
UCD R2 =
7,2
8 = 0,9A
Trở sơ đồ gốc, nút C, ta có: IA1= I1 - I2 = 3,78 - 0,9 = 2,88A
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Câu 5: (2 điểm)
Nội dung cần đạt Điểm
Giả sử điện trở có giá trị r, ba điện trở có giá trị nên chúng mắc với theo bốn cách sau để mạch điện có điện trở tương đương khác
Cách mắc (Sơ đồ) Điện trở tương đương
Rtđ=3r
Rtđ= 32 r
Rtđ= 32 r
Rtđ= 13 r
Như với dụng cụ cho ta mắc thành mạch điện sau:
Sau đo cường độ dịng điện chạy qua mạch điện hộp kín I, ta tính giá trị điện trở tương đương mạch điện hộp kín: R= UI
So sánh R với Rtđ bốn trường hợp nêu ta xác định cách mắc
các điện trở bên hộp
1,0đ
0,5đ
0,5đ
(6)