Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 NĂM HỌC 2010-2011 MÔN VẬT LÍ – SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÒA BÌNH
Sở GD&ĐT HOà bình Đề chính thức kỳ thi chọn học sinh giỏi CP TNH LP 9- Năm học 2010 - 2011 Môn: Vật Lý Ngy thi: 22/3/2011 (Thời gian làm bài 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi có 01 trang) Cõu 1:(4,0 im) Hai xe mỏy ng thi xut phỏt, chuyn ng u i li gp nhau, xe 1 i t thnh ph A n thnh ph B v xe 2 i t thnh ph B n thnh ph A. Sau khi gp nhau ti C cỏch A 30km, hai xe tip tc hnh trỡnh ca mỡnh vi vn tc c. Khi ó ti ni quy nh (xe 1 ti B, xe 2 ti A), c hai xe u quay ngay tr v v gp nhau ln th hai ti D cỏch B mt on 36 km. Coi quóng ng AB l thng, vn tc ca hai xe khụng thay i trong quỏ trỡnh chuyn ng. Tỡm khong cỏch AB v t s vn tc ca hai xe. Cõu 2: (4,5 im) Cú hai bỡnh cỏch nhit, bỡnh th nht cha 4 lớt nc nhit 80 0 C, bỡnh th hai cha 2 lớt nc nhit 20 0 C. Ngi ta ly m (kg) nc t bỡnh th nht rút vo bỡnh th hai. Khi bỡnh th hai ó cõn bng nhit thỡ li ly m (kg) nc t bỡnh th hai rút vo bỡnh th nht lng nc hai bỡnh nh lỳc ban u. Nhit nc bỡnh th nht sau khi cõn bng l 74 0 C, b qua nhit lng ta ra mụi trng. Tớnh m. Cõu 3: (2,0 im) Cho mch in cú s nh hỡnh 1. Bit R 1 = 2R 2 , ampe k ch 0,5A, vụn k ch 3V, am pe k v cỏc dõy ni cú in tr khụng ỏng k, vụn k cú in tr vụ cựng ln. Hóy tớnh: a) in tr R 1 v R 2. b) Hiu in th gia hai im A,B v hai u in tr R 1 Cõu 4: (5,0 im) Cho mch in cú s nh hỡnh 2. Thanh kim loi MN ng cht, tit din u, cú in tr R =16, cú chiu di L. Con chy C chia thanh MN thnh 2 phn, on MC cú chiu di a, t x = . Bit R 1 = 2, hiu in th U AB = 12V khụng i, in tr ca cỏc dõy ni l khụng ỏng k. a) Tỡm biu thc cng dũng in I chy qua R 1 theo x. Vi cỏc giỏ tr no ca x thỡ I t giỏ tr ln nht, nh nht. Tỡm cỏc giỏ tr ú? b) Tỡm biu thc cụng sut to nhit P trờn thanh MN theo x. Vi giỏ tr no ca x thỡ P t giỏ tr ln nht? Cõu 5: (4,5 im) Mt im sỏng t cỏch mn mt khong 2m. Gia im sỏng v mn ngi ta t mt a chn sỏng hỡnh trũn sao cho a song song vi mn v im sỏng nm trờn trc ca a. a) Tỡm ng kớnh búng en in trờn mn bit ng kớnh ca a d = 20cm v a cỏch im sỏng 50cm. b) Cn di chuyn a theo phng vuụng gúc vi mn mt on bao nhiờu, theo chiu no ng kớnh búng en gim i mt na? ---------------------------------Hết-------------------------------- H v tờn thớ sinh: S bỏo danh: . Phũng thi: . Giỏm th 1 (h v tờn, ch ký): . Giỏm th 2 (h v tờn, ch ký): a L A B R 1 R 2 A V K Hỡnh 1 11111 R 1 + - B M N C Hỡnh 2 A Së GD&§T HOµ b×nh kú thi chän häc sinh giái CẤP TỈNH LỚP 9- NĂM HỌC 2010-2011 híng dÉn chÊm M«n VËt Lý ( Hướng dẫn chấm này có 04 trang) Câu- ý Nội dung Điểm 1 4,0 đ Gọi v 1 là vận tốc của xe xuất phát từ A, v 2 là vận tốc của xe xuất phát từ B, t 1 là khoảng thời gian từ lúc xuất phát đến lúc gặp nhau lần 1, t 2 là khoảng thời gian từ lúc gặp nhau lần 1đến lúc gặp nhau lần 2 và đặt x = AB. 1,0 Gặp nhau lần 1: , suy ra 1,0 Gặp nhau lần 2: ; suy ra 1,0 Từ (1) và (2) suy ra x = 54km. Thay x = 54 km vào (1) ta được 1,0 Câu 2 4,5đ Gọi nhiệt độ bình 2 sau khi đã cân bằng nhiệt là t 1 ( 0 C): - Phương trình cân bằng nhiệt sau sau khi rót lần 1: m.C(80 -t 1 ) = 2.C(t 1 - 20) (1) 1,0 - Phương trình cân bằng nhiệt sau sau khi rót lần 2: ( 4 - m).C. ( 80 - 74) = m.C ( 74 - t 1 ) (2) 1,5 Đơn giản C ở 2 vế các phương trình (1) và (2) Giải hệ phương trình gồm (1) và (2) ⇒ 2t 1 = 24 + 40 = 64 ⇒ t 1 = 32 Thay t 1 = 32 vào (1) ta có : m( 80 - 32) = 2 ( 32 - 20) ⇒ m.48 = 2.12 = 24 ⇒ m = 24:48 = 0,5 (kg) Vậy : Khối lượng nước đã rót mỗi lần là m = 0,5 (kg) 2,0 Câu 3 2,0đ Vì R 1 nt R 2 nên 0,5 Điện trở 0,5 Điện trở 0,5 1 1 v t 30= 2 1 v t = x - 30 1 2 v 30 = v x-30 (1) 1 2 v t = (x - 30) + 36 = x + 6 2 2 v t = 30 + (x - 36) = x - 6 1 2 v x + 6 = v x - 6 (2) 1 2 2 1 v v 1,25 hay 0,8 v v = = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 m(80 - t ) = 2(t - 20) 80m - mt = 2t - 40 80m = 2t + mt - 40 (4 - m).6= m(74 - t ) 24 - 6m = 74m - mt 80m = mt + 24 ⇔ ⇒ 1 2A I I I I= = = 2 6 v U R I = = Ω 1 2 2 2.6 12R R= = = Ω 0,5 Câu 4 5,0đ Vẽ lại mạch điện 0,5 a + Phần biến trở giữa M và C; giữa C và N: R MC = R = Rx; R CN = R= R(1-x) 0,5 + Điện trở tương đương của R MC và R CN là R 0 = R(1-x)x 0,5 + Điện trở toàn mạch R tm = R 0 +R 1 = R 1 + R(1-x)x (1) 0,5 + Cường độ dòng điện qua R 1 là I = 0 x1 (2) 0,5 + Từ (2) ta thấy I đạt giá trị cực đại khi mẫu số nhỏ nhất x=0; x=1 I max = 6(A) 0,5 + I đạt giá trị cực tiểu khi mẫu số đạt giá trị cực đại: R 1 + R(1-x)x = 2+16x-16x 2 có giá lớn nhất (Hàm bậc 2 có hệ số a âm nên nó có giá trị cực đại khi x= -b/2a=1/2) => I= I min = 2 (A) 0,5 b + Công suất toả nhiệt trên thanh MN P= I 2 R 0 = (3) 0,5 + Biến đổi biểu thức (3) ta có: P= (4) + Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho mẫu số của biểu thức (4) ta có: P = P max khi R 1 = R(1-x)x (5) + Thay số và giải phương trình (5) ta có 1,0 1 2 .( ) 9 AB U I R R V= + = 1 1 1 0,5.12 6U I R V= = = a L L a L − tm 1 U U R R(1 x)x R = − + ≤≤ ⇔ 2 2 1 U R(1 x)x {R(1 x)x R } − − + 2 2 1 U R R(1 x)x R(1 x)x + − − 1 R R(1 x)x R(1 x)x = − − ⇔ x 0.85 x 0.15 ≈ ≈ R 1 R MC R CN A B Câu 5 4,5đ 0,5 a ∆SAB ~ ∆SA’B’ => hay Với AB, A’B’ là đường kính của đĩa chắn sáng và của bóng đen SI, SI’ là khoảng cách từ điểm sáng đến đĩa và màn Thay số: 2,0 - Dựa vào hình vẽ ta thấy, để đường kính bóng đen giảm xuống phải di chuyển đĩa về phía màn Gọi A 2 B 2 là đường kính bóng đen lúc này => ∆SA 1 B 1 ~ ∆SA 2 B 2 => => Cần phải di chuyển đĩa một đoạn I I 1 = SI 1 - SI = 100- 50 I I 1 = 50 (cm) 2,0 ----------------------------------------Hết----------------------------------------- * Ghi chó: - Giám khảo có thể thống nhất việc chia nhỏ biểu điểm tối thiểu đến 0,25đ cho từng ý nhỏ nhưng phải đảm bảo thang điểm của từng câu trong đáp án. - Bài giải theo cách khác, nếu đảm bảo tính chặt chẽ, logic giám khảo cho điểm tối đa. ''' SI SI BA AB = AB SI SI BA . ' '' = )(8020. 50 200 '' cmBA == )(40'' 2 1 22 cmBABA == )( ' 11 2222 111 ABBA BA AB BA BA SI SI === )(1)(100200. 40 20 '. 22 1 mcmSI BA AB SI ==== I 1 B 1 A 1 IS A B A’ A 2 I’ B 2 B’ . = = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 m( 80 - t ) = 2(t - 20) 8 0m - mt = 2t - 40 8 0m = 2t + mt - 40 (4 - m) .6= m( 74 - t ) 24 - 6m = 7 4m - mt 8 0m = mt + 24 ⇔ ⇒ . khong 2m. Gia im sỏng v mn ngi ta t mt a chn sỏng hỡnh trũn sao cho a song song vi mn v im sỏng nm trờn trc ca a. a) T m ng kớnh búng en in trờn mn bit