Đề và đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý 9- THCS Mỹ Lộc 2010-2011.

4 508 6
Đề và đáp án thi học sinh giỏi  môn Vật  lý  9- THCS Mỹ Lộc 2010-2011.

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

PHÒNG GD - ĐT PHÙ MỸ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2010-2011 TRƯỜNG THCS MỸ LỘC MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 (ĐỀ ĐỀ X́T) Thời gian làm bài: 150 phút (khơng kể thời gian phát đề) Bài 1: (4,0điểm) Ba người đi xe máy đều xuất phát từ A đi về B. Người thứ nhất và người thứ hai xuất phát cùng một lúc với các vận tốc tương ứng là V 1 = 24km/h và V 2 = 36km/h . Người thứ ba xuất phát sau hai người nói trên 30 phút . Khoảng thời gian giữa hai lần gặp của người thứ ba với hai người đi trước là 2 giờ 20 phút. Tìm vận tốc của người thứ ba? Bài 2: (4,0điểm) Hai quả cầu đặc có thể tích V = 120 cm 3 được nối với nhau bằng một sợi dây nhẹ không co dãn thả trong nước như (H.1). Khối lượng quả cầu 2 bên dưới lớn gấp 4 lần khối lượng quả cầu 1 bên trên. Khi cân bằng thì nửa quả cầu bên trên nổi trên mặt nước . Cho khối lượng riêng của nước D = 1000 kg/m 3 . Hãy tính: a. Khối lượng riêng của mỗi quả cầu ? b. Lực căng của sợi dây ? Bài 3 (4,0 điểm ) Cho hỗn hợp gồm 300g bột nhôm và thiếc được nung nóng ở nhiệt độ t 1 = 100 0 C vào bình nhiệt lượng kế có khối lượng m 3 = 200g chứa 1 lít nước ở nhiệt độ t 2 = 15 0 C . Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt t = 17 0 C . Tính khối lượng bột nhôm và thiếc có trong hỗn hợp ? Biết nhiệt dung riêng của nhôm C 1 = 900 J/kg.K , nhiệt dung riêng của thiếc C 2 = 230 J/kg.K, nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lượng kế C 3 = 460 J/kg.K , nhiệt dung riêng của nước C 4 = 4200 J/kg.K . Bài 4 : (5,0điểm) Cho mạch điện như hình vẽ (H.2). Hiệu điện thế U = 12 V; các điện trở R 1 = R 2 = R 4 = 6 Ω ; R 3 = 12 Ω . 1. Tính cường độ dòng đòên qua mỗi điện trở và hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở. 2. Nối M và N bằng một vôn kế (có điện trở rất lớn) thì vôn kế chỉ bao nhiêu ? Cực dương của vôn kế được nối H.2 với điểm nào ? 3. Thay vôn kế bởi một ampe kế (có điện trở không đáng kể) thì ampe kế chỉ bao nhiêu ? Bài 5: (3,0 điểm) Một vũng nước nhỏ ở trên mặt đất. Một học sinh đứng trên mặt đất, trên đường thẳng nối liền từ chân cột đèn đến vũng nước và nhìn thấy ảnh của cột đèn trong vũng nước. Biết mắt học sinh cách mặt đất 1,5m và khoảng cách từ học sinh đến vũng nước bằng 2 5 khoảng cách từ học sinh đến chân cột đèn. a. Hãy vẽ hình biểu điễn đường đi của tia sáng từ đỉnh cột đèn đến vũng nước rồi phản xạ đến mắt ? b. Tính độ cao của cột đèn ? H .1 R 2 R 4 R 1 R 3 M   A   B U + - N ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM Bài 1: (4,0điểm) - Khi người thứ ba xuất phát sau hai người kia 30 phút = 0,5 giờ thì: + Người thứ nhất đã đi được: s 1 = v 1 .t 01 = 12km. (0,25đ) + Người thứ hai đã đi được: s 2 = v 2 .t 02 = 18km. (0,25đ) - Gọi t 1 và t 2 là thời gian từ khi người thứ ba xuất phát cho đến khi gặp người thứ nhất và người thứ hai, ta có: v 3 .t 1 = s 1 + v 1 t 1 (1) (0,25đ) v 3 .t 2 = s 2 + v 2 t 2 (2) (0,25đ) Suy ra: 1 1 3 1 3 12 24 s t v v v = = − − (3) (0,25đ) 2 2 3 2 3 18 36 s t v v v = = − − (4) (0,25đ) - Theo giả thiết khoảng thời gian giữa hai lần gặp của người thứ ba với hai người đi trườc là t ∆ = 2 giờ 20 phút. Ta có: t ∆ = t 2 – t 1 = 2 giờ 20 phút = 140 phút = 140 60 giờ = 7 3 giờ (5) (0,5đ) hay: 3 3 18 12 7 36 24 3v v − = − − (6) (0,5đ) Ta được phương trình: 7v 3 2 - 438 v 3 + 6048 = 0 (0,5đ) Giải phương trình ta được : v 3 = 42 km/h hoặc v 3 = 20,5 km/h (0,5đ) Nghiệm cần tìm v 3 phải lớn hơn v 1 và v 2 nên chọn v 3 = 42 km/h (0,5đ) Bài 2: (4,0điểm) a. - Hai quả cầu cùng thể tích V mà m 2 = 4m 1 => p 2 = 4P 1 nên khối lượng riêng là: D 2 = 4D 1 (1) (0,5đ) - Xét hệ hai quả cầu có trọng lượng bằng lực đẩy Acsi mét: P 1 + P 2 = F A + F A ’ (2) (0,5đ) Hay: d 1 .V + d 2 .V = 10. D.V + 10. D. 2 V (3) (0,25đ) 10.D 1 .V + 10.D 2 .V = 10.D.V + 10. D . 2 V Suy ra: D 1 + D 2 = 3 2 .D (4) (0,5đ) Giải hệ phương trình (1) và (4) ta được khối lượng riêng của các quả cầu : D 1 = 300 kg/m 3 ; D 2 = 4.D 1 = 1200 kg/m 3 (0,5đ) b. Có 3 lực tác dụng lên mỗi quả cầu : Trọng lực, lực căng dây và lực đẩy Acsimét - Quả cầu 1 cân bằng nên : F ’ A = P 1 + T (5) (0,25đ) - Quả cầu 2 cân bằng nên: P 2 = F A + T (6) (0,25đ) - Ở đây: F A = 10DV ; F ’ A = 2 A F và P 2 = 4.P 1 (7) (0,25đ) Do đó: P 1 + T = 2 A F (8) (0,25đ) F A + T = 4P 1 (9) (0,25đ) - Suy ra lực căng dây: T = 5 A F = 6 1 1 10. . .10.1000.120.10 0,24 5 5 DV N − = = (0,5đ) Bài 3: (4,0 điểm) Gọi m 1 (kg) là khối lượng bột nhôm có trong hỗn hợp thì khối lượng bột thiếc trong hỗn hợp là: m 2 = 0,3 – m 1 (0,5đ) Nhiệt lượng hỗn hợp toả ra để hạ nhiệt độ từ t 1 -> t là Q toả = m 1 .C 1 .( t 1 - t) + (0,3 - m 1 ).C 2. (t 1 - t) (0,5đ) Nhiệt lượng của nhiệt lượng kế và nước nhận để tăng nhiệt độ từ t 2 -> t là Q thu = m 3 .C 3 .(t – t 2 ) + m 4 .C 4 .(t – t 2 ) (0,5đ) Theo phương trình cân bằng nhiệt : Q toả = Q thu Hay : m 1 C 1. (t 1 - t ) + (0,3 –m 1 ).C 2. (t 1 - t) = m 3 C 3 .(t-t 2 ) + m 4 C 4 (t-t 4 ) => m 1 = [ m 3 C 3. (t – t 2 ) + m 4 C 4. (t- t 2 ) – 0,3.C 2. (t 1 - t) ]:[ (t 1 -t).(C 1 - C 2 )] (1,0đ) Thế số ta được : m 1 = [ 0,2.460.(17-15) + 1.4200. (17-15) – 0,3.230.(100-17)]:[ (100-17).(900 - 230)] = 0,051kg = 51g . (1,0đ) Vậy khối lượng bột nhôm là 51 gam  Khối lượng bột thiếc là :300 -51= 249 gam. (0,5đ) Bài 4: (5,0điểm) 1. Cường độ dòng điện qua các điện trở: Qua R 1 và R 3 : I 1 = I 3 = 1 3 12 2 6 12 3 U A R R = = + + (0,5đ) Qua R 2 và R 4 : I 2 = I 4 = 2 4 12 1 6 6 U A R R = = + + (0,25đ) - Các hiệu điện thế: U 1 = R 1 . I 1 = 4V (0,25đ) U 3 = R 3 . I 1 = 8V (0,25đ) U 2 = U 4 = R 2 . I 2 = 6V (0,25đ) 2. Khi mắc vôn kế vào hai điểm M, N dòng điện không qua vôn kế: U v = U MN = U MA + U AN = - R 1 I 1 + R 2 I 2 = - 4+6 = 2V (0,5đ) Cực dương sẽ mắc với điểm M (0,25đ) 3. Khi nối M và N bằng một ampe kế có điện trở rất nhỏ thì có thể xem như chập M với N. + Điện trở tương đương: R 12 = 1 6 3 2 2 R = = Ω (0,25đ) + Điện trở tương đương : R 34 = 3 4 3 4 . 12.6 4 12 6 R R R R = = Ω + + (0,25đ) - Cường độ dòng điện qua mạch chính: I = 12 34 12 12 3 4 7 U A R R = = + + (0,5đ) - Cường độ dòng điện qua R 1 : I 1 = I 2 = I/2= 12 0,86 14 A A≈ (0,25đ) - Hiệu điện thế trên R 3 : U 3 = R 34 .I = 4 . 12 6,86 7 V≈ (0,25đ) - Cường độ dòng điện qua R 3: I 3 = 3 3 6,86 0,57 12 U A R = ≈ (0,5đ) - Do I 1 > I 3 nên dòng điện I 1 đến M một phần rẽ qua ampe kế (I A ), một phần rẽ qua R 3 (I 3 ). Từ đó ta suy ra: I A = I 1 – I 3 = 0,86 – 0,57 = 0,29A (0,5đ) Như vậy ampe kế chỉ 0,29A và chiều dòng điện qua nó đi từ M đến N. (0,25đ) Bài 5: (3,0 điểm) Gọi AB là chiều cao cột đèn, M là mắt và C là chân. Vũng nước được coi như một gương phẳng I. Chọn B’ đối xứng với B qua vũng nước. Nối B’ với M cắt vũng nước tại I. Nối B, I, M được tia sáng cần vẽ. (0,5đ) Ta có hai tam giác vuông đồng dạng ' ~AB I CMI ∆ ∆ => 'AB AI CM CI = (1) (0,5đ) Theo đề ra ta có: AI = 3/5 AC và CI = 2/5 AC (0,5đ) Thay vào (1) ta có: 3 . 5 ' . 3/ 2 1,5.1,5 2,25 2 . 5 AC AB CM CM m AC = = = = . (0,5đ) Vẽ hình đúng ( 0,5đ ) . Ta có AB = AB’ nên chiều cao của cột điện là 2,25 m. (0,5đ) . * Mọi cách giải khác nếu đúng và lập luận chặt chẽ vẫn cho điểm tối đa. B A B ’’ N M C I . PHÒNG GD - ĐT PHÙ MỸ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2010-2011 TRƯỜNG THCS MỸ LỘC MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 (ĐỀ ĐỀ X́T) Thời gian làm bài: 150 phút. nước. Biết mắt học sinh cách mặt đất 1,5m và khoảng cách từ học sinh đến vũng nước bằng 2 5 khoảng cách từ học sinh đến chân cột đèn. a. Hãy vẽ hình biểu điễn đường đi của tia sáng từ đỉnh cột. không đáng kể) thì ampe kế chỉ bao nhiêu ? Bài 5: (3,0 điểm) Một vũng nước nhỏ ở trên mặt đất. Một học sinh đứng trên mặt đất, trên đường thẳng nối liền từ chân cột đèn đến vũng nước và nhìn

Ngày đăng: 02/05/2015, 02:00

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan