Xem mẫu
- SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS
PHÚ THỌ NĂM HỌC 2011 - 2012
Môn: Vật lí
ĐỀ CHÍNH THỨC
Thời gian làm bài:150 phút, không kể thời gian giao đề
(Đề thi có 01 trang)
Câu 1 (4,0 điểm)
Một vận động viên bơi xuất phát tại điểm A trên sông và bơi xuôi dòng. Cùng thời điểm
đó tại A thả một quả bóng. Vận động viên bơi đến B với AB = 1,5km thì bơi quay lại, sau 20
phút tính từ lúc xuất phát thì gặp quả bóng tại C với BC = 900m. Coi nước chảy đều, vận tốc
bơi của vận động viên so với nước luôn không đổi.
a/ Tính vận tốc của nước chảy và vận tốc bơi của người so với bờ khi xuôi dòng và
ngược dòng.
b/ Giả sử khi gặp bóng vận động viên lại bơi xuôi, tới B lại bơi ngược, gặp bóng lại bơi
xuôi... cứ như vậy cho đến khi người và bóng gặp nhau ở B. Tính tổng thời gian bơi của vận
động viên.
Câu 2 (3,0 điểm)
Một bình hình trụ có chiều cao h1 = 20cm, diện tích đáy trong là S1 = 100cm2 đặt trên mặt
bàn nằm ngang. Đổ vào bình 1 lít nước ở nhiệt độ t1 = 800C. Sau đó thả vào bình một khối trụ
đồng chất có diện tích đáy là S2 = 60cm2, chiều cao h2 = 25 cm ở nhiệt độ t2. Khi đã cân bằng
nhiệt thì đáy dưới của khối trụ song song và cách đáy trong của bình là x = 2cm. Nhiệt độ của
nước trong bình khi cân bằng nhiệt là t = 65 0C. Bỏ qua sự nở vì nhiệt của các chất và sự trao
đổi nhiệt với bình và môi trường xung quanh. Biết khối lượng riêng của nước là D =
1000kg/m3, nhiệt dung riêng của nước là c1= 4200J/kg.K, của chất làm khối trụ là c2 =
2000J/kg.K.
a/ Tính khối lượng của khối trụ và nhiệt độ t2.
b/ Phải đặt thêm lên khối trụ một vật có khối lượng tối thiểu bằng bao nhiêu, để khối trụ
chạm đáy bình.
Câu 3 (4,0 điểm)
Cho hai gương phẳng đặt sao cho mặt phản xạ của chúng hợp với nhau một góc 1200.
Một điểm sáng S đặt tại mặt phẳng phân giác của góc hợp bởi mặt phản xạ của hai gương,
trước hai gương, cách giao tuyến của hai gương 10cm. Hãy xác định số ảnh của S qua hệ hai
gương, vẽ ảnh và tính khoảng cách giữa các ảnh.
Câu 4 (5,0 điểm) R1 R2
C
Cho mạch điện có sơ đồ như Hình 1. Biết:
UAB = 10V, R1 = 2 Ω , R2 = 9 Ω , R3 = 3 Ω , R4 = 7 Ω . A A B
R3 R4
a/ Ampe kế có điện trở không đáng kể, tính
số chỉ của ampe kế.
D
b/ Thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở Hình 1
RV = 150Ω. Tìm số chỉ của vôn kế.
Câu 5 (4,0 điểm)
Điện trở của bóng đèn phụ thuộc vào nhiệt độ, cường độ dòng điện qua đèn phụ
thuộc vào hiệu điện thế. Giả sử một bóng đèn có quy luật phụ thuộc của c ường đ ộ dòng
điện vào hiệu điện thế là I = α U với hệ số α = 0,05 khi cường độ dòng điện đo bằng A và
hiệu điện thế đo bằng V. Mắc bóng đèn nối tiếp với một điện trở R = 240Ω r ồi mắc vào
nguồn có hiệu điện thế U = 160V. Tìm cường độ dòng điện qua đèn và công suất tiêu thụ
của đèn.
----------------------Hết-----------------------
- Họ và tên thí sinh.........................................................................Số báo danh...............................
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI
PHÚ THỌ CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS
Môn: Vật lí
Năm học 2011 – 2012
(Đáp án có 03 trang)
Nội dung Điể
Câu
m
a. Thời gian bơi của vận động viên bằng thời gian trôi của quả bóng, vận
Câu 1
4,0 điểm tốc dòng nước chính là vận tốc quả bóng. 0,5
AC
vn = vb = = 1,8 km/h.
t
Gọi vận tốc của vận động viên so với nước là v0, vận tốc so với bờ khi 0,5
xuôi dòng và ngược dòng là v1 và v2 => v1= v0 + vn ; v2 = v0 - vn.
AB AB 0,5
Thời gian bơi xuôi dòng t1 = = (1)
v0 + vn
v1
CB CB
Thời gian bơi ngược dòng t 2 = = (2) 0,5
v2 v0 − vn
1
Theo bài ra ta có t1 + t2 = h. (3) 0,5
3
0,5
Từ (1), (2) và (3) ta có v 0 − 7, 2v 0 = 0 => v0 = 7,2km/h.
2
=> Khi xuôi dòng v1 = 9(km/h); Khi ngược dòng v2 = 5,4km/h. 0,5
b. Tổng thời gian bơi của vận động viên chính là thời gian bóng trôi từ A
đến B: 0,5
AB
t3 = 0,83 h.
vn
- Khi đáy dưới khối trụ cách đáy bình x = 2cm thì thể tích còn lại của bình
Câu 2
3,0 điểm (phần chứa nước):
0,5
V' = x.S1 + (h1 - x)(S1 - S2) = 920cm3 < Vnước => có một lượng nước trào ra
khỏi bình
Lượng nước còn lại trong bình: m = 920g
- Khi khối trụ đứng cân bằng ta có: P = FA; Gọi M là khối lượng khối trụ. 0,5
⇒ 10M = dn.V = dn.S2(h1 - x) ⇒ M = 1,08kg
G
- Phương trình cân bằng nhiệt giữa nước trong bình và khối trụ: 0,5
S
c1.m(t1 - t) = c2.M(t - t2)
2
Thay số: 4200.0,92(80 - 65) = 2000.1,08(65-t2) 0,5
S2
⇒ t2 = 38,20C G
O
1
S
- Khi chạm đáy bình thì phần vật nằm trong chất lỏng là h1:
0,5
Gọi m' là khối lượng vật đặt thêm lên khối trụ: P + P' F'A
=> 10(M + m') dn.S2.h1
Thay số: m' 0,12kg, vậy khối lượng m' tối thiểu là 0,12kg. 0,5
Hình vẽ
Câu 3
4,0 điểm
1,0
S qua G1 cho ảnh S1 đối xứng với S qua G1 nên S1 thuộc mặt phẳng chứa G2,
0,5
ảnh của S1 qua G2 trùng với S1.
S qua G2 cho ảnh S2 đối xứng với S qua G2 nên S2 thuộc mặt phẳng chứa G1,
0,5
ảnh của S2 qua G1 trùng với S2.
Vậy qua hệ gương chỉ có hai ảnh của S 0,5
S thuộc mặt phẳng phân giác của góc hợp bởi hai gương nên SS1 = SS2
ﾷ
Góc hợp bởi hai gương là 1200 nên S1SS2 = 600 1,0
∆SS1S2 đều
3.SO
Tính được S1S2 = ≈ 17,3cm 0,5
3
Câu 4 a/ (R1//R3)nt(R2//R4)
0,5
5,0 R13 = 1,2Ω; R24 = 3,94Ω => R = 5,14Ω.
điểm I = 1,95A; UAC = 2,33V; UCB = 7,67V. 0,5
I1 = 1,17A; I2 = 0,85A 0,5
=> IA = I1 - I2 = 0,32A. 0,5
b/ Giả sử chiều dòng điện qua vôn kế từ C đến D
I1 R R I -I
C 12
I2
AI
1 2
0,5
V B
R R
I-
I-I1 D
3 4
I1+2
I
- Ta có các phương trình:
0,5
U AB = U AC + U CD + U DB = 2I1 + 150I 2 + 7(I - I1 + I 2 ) = - 5I1 + 157I 2 + 7I = 10 (1)
U AB = U AC + U CB = 2I1 + 9(I1 - I 2 ) = 11I1 - 9I 2 = 10 (2) 0,5
U AB = U AD + U DB = 3(I - I1 ) + 7(I - I1 + I 2 ) = - 10I1 + 7I 2 + 10I = 10 (3) 0,5
- Giải hệ 3 phương trình trên ta có:
0,5
I1 ≈ 0,915A; I2 ≈ 0,008A; I ≈ 1,910A.
- Số chỉ của vôn kế:
0,5
U V = I 2 R V = 0,008 150 = 1,2(V) .
Gọi U1 là hiệu điện thế ở 2 đầu đèn và I là cường độ dòng điện trong
Câu 5 1,0
4,0 điểm mạch, ta có:
I2
U = UR + U1 = I.R + 2
α
- I2 1,0
Thay số: 160 = 240I + => I2 + 0,6I - 0,4 = 0
0,052
Giải pt ta được: I = -1A (loại) và I = 0,4A. 0,5
2
I 1,0
Hiệu điện thế ở 2 đầu đèn là: U1 = = 64 V
α2
Công suất tiêu thụ của đèn là: Pd = U1.I = 25,6W. 0,5
Ghi chú: - Nếu thí sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa theo từng phần,
từng câu.
- Nếu đáp số nào thiếu hoặc sai đơn vị thì trừ nửa số điếm ứng với đáp số
đó, nhưng toàn bài không trừ quá 1,0 điểm
nguon tai.lieu . vn
