Tài liệu de thi HSG vat ly 9 nh: 10 11

TRƯỜNG THCS CHU VĂN AN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Giáo viên ra đề: Phạm Văn Hòa NĂM HỌC: 2010-2011 Môn: Vật lý Lớp: 9 Thời gian: 150 phút ( Không kể thời gian phát đề) Bài 1: (4 điểm) Một ô tô xuất phát từ A đi đến đích B, trên nửa quãng đường đầu đi với vận tốc v 1 và trên nửa quãng đường sau đi với vận tốc v 2 . Một ô tô thứ hai xuất phát từ B đi đến đích A, trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc v 1 và trong nửa thời gian sau đi với vận tốc v 2 . Biết v 1 = 20km/h và v 2 = 60km/h. Nếu xe đi từ B xuất phát muộn hơn 30 phút so với xe đi từ A thì hai xe đến đích cùng lúc. Tính chiều dài quãng đường AB. Bài 2: (3 điểm) Muốn đưa một vật có khối lượng 80 kg lên cao 5 m người ta dùng mặt phẳng nghiêng có chiều dài 10 m. Biết lực kéo là 680 N . a) Tính hiệu suất mặt phẳng nghiêng. b) Tính công hao phí và độ lớn của lực ma sát. Bài 3: (3 điểm) Một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước ở 25 o C. Muốn đun sôi lượng nước đó trong 20 phút thì ấm phải có công suất là bao nhiêu? Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là C = 4200J/kg.K, nhiệt dung riêng của nhôm là C 1 = 880J/kg.K và 30% nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh. Bài 4: (4 điểm) Một vật sáng AB đặt tại một vò trí trước một thấu kính hội tụ, sao cho AB vuông góc với trục chính của thấu kính và A nằm trên trục chính, ta thu được một ảnh thật lớn gấp 2 lần vật. Sau đó, giữ nguyên vò trí vật AB và dòch chuyển thấu kính dọc theo trục chính, theo chiều ra xa vật một đoạn 15cm, thì thấy ảnh của nó cũng dòch chuyển đi một đoạn 15cm so với vò trí ảnh ban đầu. Tính tiêu cự f của thấu kính (không sử dụng trực tiếp công thức của thấu kính). Bài 5: (6 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ, biết U = 36V không đổi, R 1 = 4 Ω, R 2 = 6 Ω, R 3 = 9 Ω, R 5 = 12 Ω. Các ampe kế, khoá K và dây nối có điện trở không đáng kể. a) Khi khoá K mở, ampe kế chỉ 1,5A. Tìm R 4 . b) Khi khoá K đóng, tìm số chỉ của các am pe kế. -----------------------------------------------Hết--------------------------------------------- Người ra đề A 1 U + - A 2 K R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 Phạm Văn Hòa ĐÁP ÁN – BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC: 2010-2011 (Môn Vật Lý) Bài 1: ( 4 điểm) Kí hiệu AB = s. Thời gian đi từ A đến B của ô tô thứ nhất là: 1 2 1 1 2 1 2 ( ) 2 2 2 s v vs s t v v v v + = + = . (0,75đ) - Vận tốc trung bình trên quãng đường AB của xe thứ nhất là: 1 2 1 1 2 2 A v vs v t v v = = = + 30 (km/h). (0,75đ) - Gọi thời gian đi từ B đến A của xe thứ hai là t 2 . Theo đề bài, ta có: 2 2 1 2 1 2 2 2 2 2 t t v v s v v t +   = + =  ÷   . (0,75đ) - Vận tốc trung bình trên quãng đường BA của xe thứ hai là: 1 2 2 2 B v vs v t + = = = 40 (km/h). (0,50đ) - Theo đề bài, ta có: A B s s v v − = 0,5 (h). (0,50đ) - Thay giá trò của v A và v B vào, ta có: s = 60 (km). (0,75đ) Bài 2: (3 điểm) a) Trọng lượng của vật: P = 10m = 10.80 = 800N (0,50đ) Công có ích để nâng vật lên độ cao h : A i = P. h = 800. 5 = 4000(J). (0,50đ) Công toàn phần khi kéo vật lên độ cao h theo mặt phẳng nghiêng: A tp = F . l = 680 . 10 = 6800 (J). (0,50đ) Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng : %82,58%100 6800 4000 %100 ≈⋅=⋅= tp i A A H . (0,50đ) b) Công hao phí: A hp = A tp – A i = 6800 – 4000 = 2800 (J). (0,50đ) Độ lớn của lực ma sát: A hp = F ms . l ).(280 10 2800 N l A F hp ms ===⇒ (0,50đ) Bài 3 : (3 điểm) Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 25 o C tới 100 o C là: Q 1 = m 1 c 1 ( t 2 – t 1 ) = 0,5.880.(100 – 25 ) = 33000 ( J ) (0,75đ) Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước từ 25 o C tới 100 o C là: Q 2 = mc ( t 2 – t 1 ) = 2.4200.( 100 – 25 ) = 630000 ( J ) (0,75đ) Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết: Q i = Q 1 + Q 2 = 663000 ( J ) ( 1 ) (0,50đ) Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước do ấm điện cung cấp trong thời gian 20 phút = 1200 giây là: Q = H.P.t ( 2 ) (0,50đ) ( Trong đó H = 100% - 30% = 70% ; P là công suất của ấm ) +Từ (1) và (2) : P = W) Q 663000.100 789,3( H.t 70.1200 = = (0,50đ) Bài 4: (4 điểm) - Gọi khoảng cách từ vật đến thấu kính là d, khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là d’. Ta tìm mối quan hệ giữa d, d’ và f: ∆ AOB ~ ∆ A'OB' ⇒ A B OA d = = AB OA d ′ ′ ′ ′ ; ∆ OIF' ~ ∆ A'B'F' ⇒ A B A F A B = = OI OF AB ′ ′ ′ ′ ′ ′ ′ ; hay d - f = f ′ d d ′ ⇒ d(d' - f) = fd' ⇒ dd' - df = fd' ⇒ dd' = fd' + fd ; Chia hai vế cho dd'f ta được : 1 1 1 = + f d d ′ (*) - Ở vò trí ban đầu (Hình A): A B d = = 2 AB d ′ ′ ′ ⇒ d’ = 2d Ta có: 1 1 1 3 = + = f d 2d 2d (1) - Ở vò trí 2 (Hình B): Ta có: 2 d = d + 15 . Ta nhận thấy ảnh A B ′′ ′′ không thể di chuyển ra xa thấu kính, vì nếu di chuyển ra xa thấu kính thì lúc đó 2 d = d ′ ′ , không thoả mãn công thức (*). Ảnh A B ′′ ′′ sẽ dòch chuyển về phía gần vật và ta có: O’A” = OA’ - 15 - 15 = OA’ - 30 hay: 2 d = d - 30 = 2d - 30 ′ ′ . Ta có phương trình : 2 2 1 1 1 1 1 = + = + f d d d + 15 2d - 30 ′ (2) - Giải phương trình (1) và (2) ta tìm được: f = 30(cm). (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,50đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,50đ) (0,25đ) (0,50đ) (0,75đ) A B A ' ' B ' ' O 'F F ' I ' d d ' 2 2 Hình A A B A ' B ' OF F ' I Hình B Bài 5: (6điểm) a) (3điểm) Khi khóa K mở, mạch điện tương đương là: (0,50đ) Vì I 3 = 1,5A nên U 3 = I 3 R 3 = 1,5 × 9 = 13,5 (V) (0,50đ) Vậy hiệu điện thế trên hai đầu điện trở R 1 và R 2 là: U 12 = U – U 3 = 36 – 13,5 = 22,5(V) (0,50đ) Do đó, cường độ dòng điện trong mạch chính là: 12 1 2 22,5 2,25( ) 10 U I A R R = = = + (0,50đ) Suy ra cường độ dòng điện qua điện trở R 4 là: I 4 = 2,25 – 1,5 = 0,75(A) (0,25đ) Điện trở tương đương của R 4 và R 5 là: 3 4,5 4 13,5 18( ) 0,75 U R I = = = Ω (0,50đ) Vậy điện trở R 4 có giá trò là: R 4 = R 4,5 – R 5 = 18 – 12 = 6(Ω) (0,25đ) b) (3 điểm) Mạch điện tương đương là: (0,50đ) Điện trở tương đương của R 2 và R 4 là: 2 2,4 6 3( ) 2 2 R R = = = Ω (0,25đ) Điện trở tương đương của R 2 , R 4 và R 3 là: R 2,3,4 = 3 + 9 = 12 (Ω) (0,25đ) Vậy điện trở tương đương của đoạn mạch CD là: 5 12 6( ) 2 2 CD R R = = = Ω (0,25đ) Ta có: 1 1 1 1 1 36 3,6( ) 4 6 10 CD CD CD CD U U U U U I A R R R R + = = = = = = + + (0,50đ) Suy ra U CD = I 1 R CD = 3,6 × 6 = 21,6(V) (0,25đ) Vậy 5 3 5 21,6 1,8( ) 12 CD U I I A R = = = = (0,25đ) I 2 = I 4 = I 3 / 2 = 1,8 :2 = 0,9 (A) (0,25đ) Ampe kế A 2 chỉ: I 1 – I 2 = 3,6 – 0,9 = 2,7(A) (0,25đ) A 1 R 3 R 4 R 5 R 1 R 2 I I 3 I 4 _ + D C I 5 I 4 I 2 I 3 I 1 R 4 R 3 R 2 R 5 R 1 Ampe kế A 1 chỉ: I 3 = 1,8(A) (0,25đ) .-------------------------------------------------- Lưu ý: Học sinh có thể làm theo nhiều cách, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. . TRƯỜNG THCS CHU VĂN AN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Giáo viên ra đề: Phạm Văn Hòa NĂM HỌC: 2 010- 2 011 Môn: Vật lý Lớp: 9 Thời gian: 150 phút ( Không. 1 R 2 R 3 R 4 R 5 Phạm Văn Hòa ĐÁP ÁN – BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC: 2 010- 2 011 (Môn Vật Lý) Bài 1: ( 4 điểm) Kí hiệu AB = s. Thời