Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh năm học 2009 – 2010 môn thi: vật lý – lớp 9 - Thcs thời gian làm bài : 150 phút (không kể thời gian giao đề)

UBND TỈNH BẮC NINH SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2009 – 2010 MÔN THI: VẬT LÝ – LỚP 9 - THCS Thời gian làm bài : 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 14 / 04/ 2009 --------------***-------------- Bµi 1:(3 ®iÓm) Hai xe máy đồng thời xuất phát, chuyển động đều đi lại gặp nhau, một đi từ thành phố A đến thành phố B và một đi từ thành phố B đến thành phố A. Sau khi gặp nhau tại C cách A 30km, hai xe tiếp tục hành trình của mình với vận tốc cũ. Khi đã tới nơi quy định, cả hai xe đều quay ngay trở về và gặp nhau lần thứ hai tại D cách B 36 km. Coi quãng đường AB là thẳng. Tìm khoảng cách AB và tỉ số vận tốc của hai xe. Bµi 2:(3 ®iÓm) Ng­êi ta ®æ m1 gam n­íc nãng vµo m2 gam n­íc l¹nh th× thÊy khi c©n b»ng nhiÖt, nhiÖt ®é cña n­íc l¹nh t¨ng 50C. BiÕt ®é chªnh lÖch nhiÖt ®é ban ®Çu cña n­íc nãng vµ n­íc l¹nh lµ 800C. T×m tû sè m1/ m2. 2. NÕu ®æ thªm m1 gam n­íc nãng n÷a vµo hçn hîp mµ ta võa thu ®­îc, khi cã c©n b»ng nhiÖt th× nhiÖt ®é hçn hîp ®ã t¨ng thªm bao nhiªu ®é? Bá qua mäi sù mÊt m¸t vÒ nhiÖt. Bµi 3:(4 ®iÓm) Cho m¹ch ®iÖn nh­ h×nh vÏ 1. Nguån ®iÖn cã hiÖu ®iÖn thÕ kh«ng ®æi U = 12V. Hai bãng ®Ìn gièng nhau, trªn mçi ®Ìn cã ghi: 6V- 3W. Thanh dÉn AB dµi, ®ång chÊt, tiÕt diÖn ®Òu. VÞ trÝ nèi c¸c bãng ®Ìn víi thanh lµ M vµ N cã thÓ di chuyÓn ®­îc däc theo thanh sao cho AM lu«n b»ng BN. Khi thay ®æi vÞ trÝ cña M vµ N trªn thanh th× thÊy x¶y ra hai tr­êng hîp c¸c ®Ìn ®Òu s¸ng b×nh th­êng vµ c«ng suÊt tiªu thô trªn m¹ch ngoµi trong hai tr­êng hîp b»ng nhau. T×m ®iÖn trë toµn phÇn cña thanh AB. B M Đ1 A N Đ2 Hình vẽ 1 + U Bµi 4:(4 ®iÓm) Một máy sấy bát đĩa có điện trở R = 20 W mắc nối tiếp với điện trở R0 = 10 W rồi mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế không đổi. Sau một thời gian, nhiệt độ của máy sấy giữ nguyên ở 52oC. Nếu mắc thêm một máy sấy giống như trước song song với máy đó thì nhiệt độ lớn nhất của máy sấy là bao nhiêu? Nhiệt độ phòng luôn là 20oC, coi công suất tỏa nhiệt ra môi trường tỉ lệ với độ chênh lệch nhiệt độ giữa máy sấy và môi trường. Bµi 5:(4 ®iÓm) HÖ quang häc gåm mét g­¬ng ph¼ng vµ mét thÊu kÝnh héi tô máng cã tiªu cù f. G­¬ng ph¼ng ®Æt t¹i tiªu diÖn cña thÊu kÝnh (h×nh vÏ 2). Nguån s¸ng ®iÓm S ®Æt trªn trôc chÝnh cña thÊu kÝnh, c¸ch ®Òu thÊu kÝnh vµ g­¬ng. B»ng c¸ch vÏ ®­êng ®i cña c¸c tia s¸ng h·y x¸c ®Þnh vÞ trÝ cña tÊt c¶ c¸c ¶nh cña S qua hÖ. Tìm khoảng cách giữa các ảnh đó. (C (Chú ý : học sinh không dùng công thức thấu kính) H×nh vÏ 2 O F * S Bµi 6:(2 ®iÓm) H·y x¸c ®Þnh träng l­îng riªng cña 1 chÊt láng víi dông cô: mét lùc kÕ, mét chËu n­íc vµ mét vËt nÆng. Nªu c¸c b­íc tiÕn hµnh vµ gi¶i thÝch. ---------------HÕt--------------- Hä tªn thÝ sinh.........................................................Ch÷ ký cña Gi¸m thÞ sè 1.................................... Sè b¸o danh..............................................................Ch÷ ký cña Gi¸m thÞ sè 2................................... Së gi¸o duc- §µo t¹o B¾c ninh Kú thi häc sinh giái THcs cÊp tØnh N¨m häc 2009- 2010 M«n: VËt lý. Líp 9 §¸p ¸n - BiÓu ®iÓm chÊm Bµi Néi dung §iÓm 1 Gọi v1 là vận tốc của xe xuất phát từ A, v2 là vận tốc của xe xuất phát từ B, t1 là khoảng thời gian từ lúc xuất phát đến lúc gặp nhau lần 1, t2 là khoảng thời gian từ lúc gặp nhau lần 1đến lúc gặp nhau lần 2, x = AB. Gặp nhau lần 1: , suy ra Gặp nhau lần 2: suy ra Từ (1) và (2) suy ra x = 54km. Thay x = 54 km vào (1) ta được 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 2a 2b N­íc nãng cã nhiÖt ®é t1 N­íc l¹nh cã nhiÖt ®é t2 Sau khi cã c©n b»ng nhiÖt, nhiÖt ®é hçn hîp lµ t Ta cã PTCBN m1C(t1-t) = m2C( t-t2) => Theo bµi ra t - t2 = 5 t1 – t2 = 80 => t1 = 75 + t Thay vµo 0,5 0,5 0,5 + Khi ®æ thªm vµo m1 n­íc nãng vµo hçn hîp khi c©n b»ng nhiªt; nhiÖt ®é hçn hîp t’. ta cã pt c©n b»ng nhiÖt m1(t1- t’) = (m1 + m2)(t’- t) mµ t1 = 75 + t Thay vµo m1(75 +t - t’) = (m1 + m2)(t’- t) Rót gän ta cã mµ Thay sè vµo tÝnh ®­îc : t’- t ~ 4,412 VËy khi c©n b»ng nhiÖt hçn hîp ®ã t¨ng 4,4120C 0,5 0,5 0,5 3 B M Đ1 A N Đ2 Gäi R lµ ®iÖn trë cña thanh AB. Khi thay ®æi vÞ trÝ M vµ N trªn thanh AB th× cã hai tr­êng hîp c¸c ®Ìn s¸ng b×nh th­êng. Tr­êng hîp 1: M vµ N trïng nhau t¹i trung ®iÓm cña thanh. Khi ®ã, RAM = RNB = 0,75 C«ng suÊt tiªu thô trªn toµn m¹ch trong tr­êng hîp nµy lµ: P1 = 2P® + PR = 2P® + 4U®2/ R (1) ë ®©y P®, U® lµ c«ng suÊt vµ hiÖu ®iÖn thÕ ®Þnh møc cña ®Ìn ( P® = 3W; U® = 6V) 0,75 B N Đ1 A M Đ2 Tr­êng hîp 2: M vµ N ë hai vÞ trÝ sao cho AM = NB > . Lóc nµy ta cã m¹ch cÇu c©n b»ng. = RAM = RNB ; R® lµ ®iÖn trë cña ®Ìn. 0,5 0,5 - C«ng suÊt tiªu thô trªn toµn m¹ch trong tr­êng hîp nµy lµ: P2 = 2P® + PAN + PNB = 2P® + 2U®2/RAM Đ2 Đ1 B A M x N x = 2P® + 2U®2/RNB = 4P® (2) MÆt kh¸c, theo ®Ò bµi ta cã: P2 = P1 (3) Tõ (1), (2), (3) ta t×m ®­îc: R= 24 VËy ®iÖn trë cña thanh AB lµ 24 0,5 1 4 Máy sấy mắc vào mạch điện như hình vẽ. ta biết rằng công suất tỏa nhiệt ra môi trường tỉ lệ với độ chênh nhiệt độ giữa máy và phòng. Khi nhiệt độ máy sấy ổn định thì công suất P bằng công suất hao phí. Lúc đầu công suất của máy sấy là: với Từ đó Khi mắc tủ sấy song song thì:cường độ dòng điện mạch chính là: Hiệu điện thế hai đầu máy sấy là: Cường độ dòng điện đi qua mỗi máy sấy là: Công suất của mỗi máy sấy là: Suy ra Từ (1) và (2) suy ra: suy ra tx = 38oC 1 0,75 0,25 0,25 0,75 0,5 0,5 5 O F * S * S2 S1 * F’ S3 Fp’ I G K 0,5 * Trường hợp 1: Xét ánh sáng đến thấu kính trước - Tia khúc xạ của tia tới SI song song với trục phụ cắt trục phụ tại tiêu điểm phụ F’p. Đường kéo dài F’pI cắt trục chính tại S1. Suy ra S1 là ảnh ảo của thấu kính. 0, 5 S Ta thấy: S Theo bài ra: OF’= f; OS = f/2, thay vào (*) trên ta tìm được OS1 = f Vậy S1 trùng với tiêu điểm F’ và gương 0,5 0,5 * Trường hợp 2: Xét ánh sáng đến gương trước - Lấy S2 đối xứng với S qua gương suy ra S2 ảnh ảo của S qua gương, nối S2K sao cho S2K // (), nối K với F’p cắt trục chính tại S3 suy ra S3 là ảnh thật của S qua hệ gương ( hình vẽ) 0,5 S Vì S2K// S Từ (3) và (4) suy ra: Vì OS2 = OS + SF + FS2 = f/2 + f/2 + f/2 = 1,5f Thay vào (**) Kết hợp hai trường hợp trên ta tìm được khoảng cách giữa các ảnh là: S1S2 = 0,5f; S1S3= 3f + f = 4f; S2S3 = 3f + 1,5 f = 4,5 f 0,5 0,5 0,5 6 C¸ch lµm: Mãc lùc kÕ vµo vËt x¸c ®Þnh träng l­îng cña vËt trong kh«ng khÝ P1 Mãc lùc kÕ vµo vËt x¸c ®Þnh träng l­îng cña vËt trong n­íc P2 Mãc lùc kÕ vµo vËt x¸c ®Þnh träng l­îng cña vËt trong chÊt láng cÇn ®o P3 Gi¶i thÝch: Tõ gi¸ trÞ P1 vµ P2 x¸c ®Þnh ®­îc V thÓ tÝch vËt nÆng Ta cã Sau ®ã lËp biÓu thøc tÝnh víi dn lµ träng l­îng riªng cña n­íc 0,5 0,5 0,5 0,5 Häc sinh cã thÓ gi¶i bµi theo c¸ch kh¸c ®óng kÕt qu¶ cho ®iÓm tèi ®a. ThiÕu ®¬n vÞ mçi lÇn trõ 0,5 ®iÓm; toµn bµi thiÕu hoÆc sai ®¬n vÞ trõ kh«ng qu¸ 1 ®iÓm §iÓm bµi thi lµ tæng ®iÓm c¸c c©u kh«ng lµm trßn.