b.Tính R3 để số chỉ của ampe kế khi K đóng cũng như khi K ngắt là bằng nhau. Tìm vận tốc thay đổi đường kính của bóng đen.. d) Giữ nguyên vị trí của đĩa và màn như câu b thay điểm sá[r]
(1)KỲ THI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2009 - 2010
Ngày thi: … tháng … năm 2009
ĐỀ CHÍNH THỨC Mơn thi : VẬT LÝ 9
(Đề thi có 01 trang) Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề ) Baøi 1: (3điểm)
Hai tơ lúc khởi hành từ A đến B, xe ô tô thứ nửa quãng đường đầu với vận tốc V1 = 40km/h nửa quãng đường sau với vận tốc V2 = 60km/h xe ôtô thứ nửa thời
gian đầu với vận tốc V1 = 60km/h nửa thời gian sau với vận tốcV2 = 40km/h tính
xem tơ đến trước
Bài 2: (5điểm) Có khối nước đá nặng100g nhiệt độ –100C.
a.Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đưa nhiệt độ khối nước đá lên đến 00C Cho nhiệt dung riêng nước đá 1800J/ kg.K
b Người ta đặt thỏi đồng khối lượng 150g nhiệt độ 1000C lên khối nước đá này 00C Tính khối lượng nước đá bị nóng chảy Cho nhiệt dung riêng đồng 380J/kg.K, nhiệt nóng chảy nước đá 3,4 105J/kg.
c Sau tất đặt vào bình cách nhiệt có nhiệt dung khơng đáng kể Tìm khối lượng nước cần phải dẫn vào để toàn hệ thống có nhiệt độ 200C Cho biết nhiệt hóa hơi, nhiệt dung riêng nước 2,3.106J/kg , 4200J/kg.K.
Bài 3: (5điểm) Cho mạch điện hình vẽ
Biết UAB = 90V, R1 = 40; R2 = 90 ; R4 = 20; R3 biến trở Bỏ qua điện trở ampe kế, khóa K dây nối
a.Cho R3 = 30 tính điện trở tương đương đoạn mạch AB số ampe kế hai trường hợp :
+ Khóa K mở + Khóa K đóng
b.Tính R3 để số ampe kế K đóng K ngắt
Bài (7 điểm) : Một điểm sáng đặt cách khoảng 2m, giữa điểm sáng người ta đặt đĩa chắn sáng hình tròn cho đĩa song song với điểm sáng nằm trục qua tâm vuông góc với đĩa
a) Tìm đường kính bóng đen in biết đường kính đĩa d = 20cm đĩa cách điểm sáng 50 cm
b) Cần di chuyển đĩa theo phương vng góc với đoạn bao nhiêu, theo chiều để đường kính bóng đen giảm nửa?
c) Biết đĩa di chuyển đều với vận tốc v= 2m/s Tìm vận tốc thay đởi đường kính bóng đen
d) Giữ nguyên vị trí đĩa câu b thay điểm sáng vật sáng hình cầu đường kính d1 = 8cm Tìm vị trí đặt vật sáng để đường kính bóng đen câu a Tìm diện tích vùng nửa tối xung quanh bóng đen?
C K
D _
+ B A
R4
R3
R2
R1
(2)ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM MƠN VẬT LÝ NĂM HỌC 2009-2010
THỜI GIAN: 150 phút Bài 1( 3điểm):
Gọi t1 thời gian xe thứ hết quãng đường
t2 thời gian xe thứ hết quãng đường
Thời gian xe thứ hết quãng đường t1 =
¿
¿ S/2
Valignl¿❑+S/2
V2 =
S
2V1+ S
2V2
(0,5ñ)
hay t1 = S2(
V2+V1
V1.V2)=
S(60+40) 60 40 =
S
48 (1) ( 0,5ñ)
quãng đường xe thứ (quãng đường AB) S = V1/
t2
2+V2
❑t2 =
t2
2(V1
❑
+V❑2) (0,5ñ)
Suy thời gian xe thư hết quãng đường t2 =
2S V1❑
+V2❑ (0,5ñ)
hay t2 = 602S +40=
S
50 (2) (0,5ñ)
từ (1) (2) ⇒ t1 t2 xe thứ đến B trước (0,5đ)
Baøi 2 ( 5đ)
a (1đ)
Gọi nhiệt độ là: t1 = - 100C; t1’ = 00C; t2 = 1000C; t = 200C. Nhiệt lượng cần thiết :
Q1 = m1c1(t1’ – t1) = 1800J 1,0
b (2 đ)
Giả sử nước đá nóng chảy hồn tồn nhiệt lượng cần cung cấp là: Q1’ = m1 = 34000J
Nhiệt lượng miếng đồng tỏa hạ nhiệt độ xuống 00C : Q2 = m2c2( t2 – t1’) = 5700J
Ta thấy Q1’ > Q2 nên có phần nước đá nóng chảy Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy : Q1’’ = m
Theo phương trình cân nhiệt ta có : Q1’’ = Q2 <=> m = Q2
Khối lượng nước đá bị nóng chảy : m = Q
l 0,0167kg
0,5
0,5 0,5 0,5
Nhiệt lượng nước tỏa : Q3 = m3L + m3c3 (t2 – t)
(3)c
(2 đ) Q3 = 2636000m3 Nhiệt lượng nước đá thỏi kim loại thu vào: Q’ = m’ + m1c3 (t – t1’) + m2c2 (t – t1’)
Với m’ = m1 - m
Thay số vào tính Q’ = 37842J
Áp dụng phương trình cân nhiệt ta có Q3 = Q’ <=> 2636000m3 = 37841,6 => m3 0,0144kg
0,5 0,5
0,5
Baøi 3 ( đ )
a ( 3đ)
+ Khi K mở đoạn mạch vẽ lại :
_
+ R4 R3
R2 R1
I4 IAB
A D B
A
RAB = RAD + R3 =
14 14
R R
R
R R = 66 IAB =
AB
AB U
R = 1,36A UAD = IAB RAD = 48,96V
Số ampe kế : Ia = I4 = 14
AD U
R 0,816A + Khi K đóng đoạn mạch vẽ lại :
R234 = R2 + R34 = R2 + 4 R R
R +R = 102 Tính : RAB =
1 234 234 R R
R +R = 28,7
0,25
0,5 0,25 0,25 0,25
0,25
0,25
0,25 A
R3 R2
B R1
A
R4
D IAB
I234
Ia
(4)I234 = 234 AB U
R = 0,88A U34 = I234 R34 = 10,56 V => Ia =
34 U
R = 0,528A
0,25 0,25 0,25
b (2đ)
+ K mở : RAB =
14 14
R R
R
R R = 36 +R3 Ia = I1 = I4 = 14
54 36 AD U
R R (1) + K đóng :
R34 =
3
3
20
20 R R R R R R R234 = R2 + R34 =
3
3
90(20 ) 20 20
R R R
I2 = I34 =
3
3
9 20 180 11
R R
U34 = I34 R34 =
3
180 180 11
R R
Ia = I4 =
3
9 180 11
R R (2)
Từ (1) (2) => R32 - 30R3 – 1080 = Giải phương trình ta có : R3 = 51,1 ( Chọn )
R3 = - 21,1( Loại R3 < 0)
0,5
0,25
0,25
0,25 0,25
0,5 Baøi (7điểm) :
(0, 5điểm) S
A
B
A1
B1 I
I1
A'
A2
I'
(5)a) Gọi AB, A’B’ đường kính đĩa bóng đen Theo định lý Talet ta có: cm SI SI AB B A SI SI B A AB 80 50 200 20 ' ' ' ' '
' (1 điểm)
b) Gọi A2, B2 trung điểm I’A’ I’B’ Để đường kính bóng đen giảm nửa(tức A2B2) đĩa AB phải nằm vị trí A1B1 Vì vậy đĩa AB phải dịch chuyển về phía
Theo định lý Talet ta có :
cm SI B A B A SI SI SI B A B A 100 200 40 20 '
' 2 2
1 1 2
1
(1 điểm)
Vậy cần dịch chuyển đĩa đoạn II1 = SI1 – SI = 100-50 = 50 cm ( 0,5điểm) c) Thời gian để đĩa quãng đường I I1 là:
t = v s
= v II1
= ,
= 0,25 s ( 0,5điểm)
Tốc độ thay đởi đường kính bóng đen là: v’ = t
B A -B
A 2 2
= 0,25 , ,
= 1,6m/s ( 0,5điểm)
d) Gọi CD đường kính vật sáng, O tâm Ta có:
4 80 20 3 3 3
MI I I
MI B A B A I M MI
=> MI3 = cm I I 100 3
( 0,5điểm)
Mặt khác cm MI MO B A CD MI MO 40 100 5 20 3 3
( 0,5điểm)
( 0,5điểm)
(6)=> OI3 = MI3 – MO = 20cm 60
3 40 100
( 0,75điểm) Vậy đặt vật sáng cách đĩa một khoảng là 20 cm
- Diện tích vùng nửa tối S = (IA22 IA2)3,14(802 402)15080cm2 ( 0,75điểm)
B