Đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh Lớp 9 - Năm học 2012-2013 - Sở giáo dục và đào tạo Hải Dương

tìm R1 và R3 ----------------- HẾT------------------- (Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) Họ và tên thí sinh .......................................................................... SBD ......................... PHÒNG GD&ĐT THANH OAI TRƯỜNG THCS THANH MAI HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG MÔN :VẬT LÝ 9 Bài Đáp án Điểm 1 Gọi : vận tốc của thuyền là v1 (km/h), vận tốc của dòng nước là v2 (km/h) Khi xuôi dòng, vận tốc của thuyền đối với bờ là : vx = v1 + v2 Khi ngược dòng, vận tốc của thuyền đối với bờ là : vx = v1 - v2 0.5đ C A B Gọi C là vị trí của cầu, A là vị trí thuyền quay trở lại, B là vị trí thuyền gặp phao Nước chảy theo chiều từ A đến B. Thời gian thuyền chuyển động từ A đến B là: Mà 1đ Gọi thời gian tính từ khi rơi phao đến khi gặp lại phao là t(h) Ta có: (1) 1đ Mặt khác: (2) 0.5đ Từ (1) và (2), ta có : 1đ . Đáp số: 3km/h 1đ 2 Vì lưu lượng hai vòi chảy như nhau nên khối lượng hai loại nước xả vào bể bằng nhau. 1đ Gọi khối lượng mỗi loại nước là m(kg): Ta có: m.c(70 – 45) + 100.c(60 – 45) = m.c(45 – 10) 1đ 25.m + 1500 = 35.m 10.m = 1500 1đ Thời gian mở hai vòi là: Đáp số: 7,5 phút 1đ 3 a G1 G2 S S1 S2 O J I a. *Vẽ hình đúng : 1đ * Trình bày cách vẽ : - Nhận xét: Gọi S1 là ảnh của S qua gương 1. Tia phản xạ tại G1 từ I phải có đường kéo dài đi qua S1. Để tia phản xạ tại G2 từ J đi qua được S thì tia phản xạ tại J có đường kéo dài đi qua S2 là ảnh của S1 qua G2. 0.5đ Cách vẽ: - Lấy S1 đối xứng với S qua G1 - Lấy S2 đối xứng với S1 qua G2 Nối S2S cắt G2 tại J, Nối S1J cắt G1 tại I => Nối SI J S => Tia sáng SI J S là tia cần vẽ. 0.5đ a G1 G2 S i O i’ j’ j b I J N b.Vẽ hình, xác định đúng góc 1đ - Góc hợp bởi góc hợp bởi tia tới ban đầu và tia phản xạ ra khỏi gương 2 là góc trên hình vẽ. Tứ giác OINJ có ( IN và JN là hai pháp tuyến của hai gương) (1) Xét tam giác INJ có (2) Từ (1) và (2) ta có = i +j là góc ngoài của tam giác ISJ => = 2(i +j ) = 2(Đpcm) 1đ 4 a. Điện trở R2 = 0,5đ b.* Khi K mở: Đoạn mạch gồm : (R1nt R2) // (R3 nt R4) 0.5đ + + 0,5đ * Khi K đóng : Do RA => C Đoạn mạch gồm : (R1/// R3) nt (R2 // R4) 0.5đ * * 0,5đ c. Cường độ dòng điện trong mạch : 0,5đ Cường độ dòng điện qua các điện trở: 0.25đ Biểu diễn chiều dòng điện lên sơ đồ ban đầu A + R1 R2 K D R3 R4 A B C I2 I1 Ia - 0.25đ 0.25đ Xét tại C: Ta thấy : I1 > I2 Nên I1 = I2 + Ia => Ia = I1 – I2 = 1,8 – 1,6 = 0,2(A) Vậy ampekê chỉ 0,2A, dòng điện qua ampekế có chiều từ C xuống D Đáp số: a. 120 b.63; 62,5 c. 0,2A 0.25đ 5 Vì điện trở của vôn kế rất lớn nên ta có mạch điện được mắc như sau : A X V R1 – R2 R3 R0 — — — — / / U + — — B M N + – Ñ I2 I I1 [ (R1 nt Rđ) // ( R2 nt R3)] nt R0 0.25 Nên ta có : I2 = I3 và I1 = IĐ = = = 0.5 A Hiệu điện thế trên R3 là : UNB = I2.R3 Ta có : UMB = UĐ = 6V hay UMN + UNB = 3 + I2.R3 Từ 6 = 3 + I2.R3 suy ra I2.R3 = 3 0.25 0.25 Mà I = I1 + I2 = 0,5 + (1) 0.25 Mặt khác U = I.R0 + I2(R2+ R3) hay 24 = (0,5 + ).4 + (15 + R3) 0.25 Hay 19 = hay R3 = 3 (2) 0.25 Thay (2) vào (1) ta có I = 1,5 A UAB = U – I.R0 = 24 – 1.5.4 = 18 V U1 = UAB – UĐ = 18 – 6 = 12 V 0.25 R1 = = 24 0.25 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2013-2014                                              m«n VËt lý 9                                             N¨m häc: 2013 - 2014                                           Thêi gian lµm bµi: 150 phót Bài 1: ( 4 điểm) Một thanh thẳng AB khối lượng m = 280 g, chiều dài l = 50 cm, tiết diện đều S= 2cm2 được treo nằm ngang bằng 2 dây mảnh song song vào 2 điểm cố định như hình vẽ. Biết trọng tâm thanh cách đầu A  một khoảng l a) Tính sức căng của mỗi dây. b) Đặt một chậu chất lỏng khối lượng riêng 750kg/m3 cho thanh chìm hẳn trong chất lỏng mà vẫn nằm ngang. Tính sức căng của sợi dây khi đó? Bµi 2(3 ®iÓm) Hai vËt chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu trªn cïng mét ®­êng th¼ng. NÕu chóng chuyÓn ®éng l¹i gÇn nhau th× cø sau 5 gi©y kho¶ng c¸ch gi÷a chóng gi¶m 8 m. NÕu chóng chuyÓn ®éng cïng chiÒu (®é lín vËn tèc nh­ cò) th× cø sau 10 gi©y kho¶ng c¸ch gi÷a chóng l¹i t¨ng thªm  6m. TÝnh vËn tèc cña mçi vËt. Bµi 3(5®iÓm): Mét thau b»ng nh«m cã khèi l­îng 0,5kg ®ùng 2lÝt n­íc ë 200C.    a, Th¶ vµo thau nh«m mét thái ®ång cã  khèi l­îng 200g lÊy ë lß ra thÊy thau n­íc nãng lªn ®Õn 21,20C. T×m nhiÖt ®é cña thái ®ång. Bá qua sù trao ®æi nhiÖt ra ngoµi m«i tr­êng. BiÕt nhiÖt dung riªng cña n­íc, nh«m, ®ång lÇn l­ît lµ 4200J/kg.K; 880J/kg.K; 380J/kg.K    b, Thùc ra trong tr­êng hîp nµy nhiÖt l­îng to¶  ra ngoµi m«i tr­êng b»ng 10% nhiÖt l­îng cung cÊp  cho thau n­íc. T×m nhiÖt l­îng thùc sù bÕp cung cÊp vµ  nhiÖt ®é cña thái ®ång?    c, NÕu tiÕp tôc bá vµo thau n­íc mét thái n­íc ®¸ cã khèi l­îng 100g ë 00C. N­íc ®¸ cã tan hÕt kh«ng? T×m nhiÖt ®é cuèi cïng cña hÖ thèng hoÆc n­íc ®¸ cßn sãt l¹i kh«ng tan hÕt? BiÕt cø 1kg n­íc ®¸ nãng ch¶y hoµn toµn thµnh níc ë 00C ph¶i cung cÊp cho nã mét l­îng nhiÖt lµ 3,4.105J.  Bài 4: ( 4 ®iÓm). M¹ch ®iÖn cã s¬ ®å nh­ h×nh vÏ . trong ®ã  R1 = 12 R2 = R3 = 6 ; UAB 12 v RA   0 ; Rv rÊt lín. A  R1  R3            B a. TÝnh sè chØ cña ampekÕ, v«n kÕ vµ  R2 c«ng suÊt thiªu thô ®iÖn cña ®o¹n m¹ch AB. b. §æi am pe kÕ, v«n kÕ cho nhau . Th× am pe kÕ vµ v«n kÕ chØ gi¸  trÞ bao nhiªu.   TÝnh c«ng xuÊt cña ®o¹n m¹ch ®iÖn khi ®ã C©u 5: ( 4 ®iÓm) Mét tia s¸ng SI tíi mét g­¬ng ph¼ng hîp víi ph­¬ng n»m ngang mét gãc 600. Hái ph¶i ®Æt g­¬ng hîp víi mÆt ph¼ng n»m ngang mét gãc bao nhiªu ®é ®Ó tia ph¶n x¹ cã ph­¬ng. a. N»m ngang b. Th¾ng ®øng. Đáp án và biểu điểm: Bài 1 : ( 4 điểm)  a , ( 2 điểm) Gọi G là  trọng tâm của thanh AB. Theo bài GA= ® GB = ® GA= GB Gọi P là trọng lưượng của thanh. Trọng lưượng P đặt tại G được phân thành 2 phần  đặt tại A, phưương thẳng đứng, chiều từ trên hướng xuống dưới. đặt tại B, phưương thẳng đứng, chiều từ trên hướng xuống dưới. Theo quy tắc hợp lực song song cùng chiều ta có  ®    ®   ®    ®  Do thanh nằm ngang, các dây treo song song nên lực căng của mỗi dây tại A và B là , có độ lớn T1= P1 = 0,8N ; T2 = P2 = 2N có phưương thẳng đứng, chiều hướng lên trên Câu b ( 2 điểm) Khi thanh chìm trong chất lỏng, thanh chịu tác dụng của lực đẩy acsimet của chất lỏng có độ lớn F – dv = 10.D.S.l = 10.750.2.50.10-6 = 0,75(N) Lực  đặt tại trung điểm của thanh, phưương thẳng đứng, chiều hướng lên. Ta phân thành 2 thành phần , đặt tại A và B cùng phưương thẳng đứng, chiều hướng lên. Độ lớn F1= F2 = = 0,375 N Lúc này tại đầu A của thanh chịu tác dụng của 2 lực  , cùng phưương, ngược chiều. Đầu B cũng chịu tác dụng của 2 lực , . Do thanh vẫn căng bằng nằm ngang nên lực căng tại mỗi dây lúc này là Tại A : 0,8-0,375=0,425(N) Tại A : 2-0,375=1,625(N) C©u 2(3 ®iÓm) Gäi S1, S2 lµ qu·ng ®­êng ®i ®îc cña c¸c vËt,         v1,v2 lµ vËn tèc vña hai vËt. Ta cã:   S1 =v1t2 ,    S2= v2t2                                                                                    (0,5 ®iÓm) - Khi chuyÓn ®éng l¹i gÇn nhau ®é gi¶m kho¶ng c¸ch cña hai vËt b»ng tæng qu·ng ®­êng hai vËt  ®· ®i: S1 + S2 = 8 m                                          (0,5 ®iÓm) => S1 + S2 = (v1 + v2) t1 = 8 => v1 + v2 = 1,6 (m/s)     (1)         (0,5 ®iÓm) - Khi chóng chuyÓn ®éng cïng chiÒu th× ®é t¨ng kho¶ng c¸ch gi÷a hai vËt b»ng hiÖu qu·ng ®­êng hai vËt  ®· ®i: S1 - S2 = 6 m                          (0,5 ®iÓm) => S1 - S2 = (v1 - v2) t2 = 6 => v1 - v2 = 0,6             (2)          (0,5 ®iÓm) LÊy (1) céng (2) vÕ víi vÕ ta ®­îc  2v1 = 2,2 =>  v1 = 1,1 m/s VËn tèc vËt thø hai: v2 = 1,6 - 1,1 = 0,5 m/s                      (0,5 ®iÓm)  Bài  3: ( 4 điểm) a, -TÝnh ®­îc nhiÖt l­îng cÇn cung cÊp  ®Ó x« vµ n­íc t¨ng nhiÖt ®é lµ: QThu= 10608(J) - TÝnh ®­îc nhiÖt l­îng to¶ ra cña thái ®ång khi h¹ tõ t30C –t10C:                      QTo¶ = m3C3.(t3 – t1) - Do QHP = 0  => QTo¶ = QThu = 10608 => t3 = 160,780C. 0,5®iÓm 0,5®iÓm b, LËp luËn: + Do cã sù to¶ nhiÖt ra m«i trêng lµ 10% nhiÖt l­îng cung cÊp cho thau níc.ó QHP = 10%QThu = 1060,8J + Tæng nhiÖt l­îng thùc sù mµ thái  ®ång cung cÊp lµ:                 Q’To¶ = QThu + QHP = 11668,8 (J) + Khi ®ã nhiÖt ®é cña thái ®ång ph¶i lµ:                 Q’To¶ = 0,2.380.(t’3 – 21,2) = 11668,8 => t3’ » 1750C 0,5®iÓm 0,5®iÓm 1,0®iÓm c, Gi¶ sö nhiÖt ®é cña hçn hîp lµ 00C: - TÝnh ®­îc nhiÖt l­îng mµ thái  ®¸ thu vµo ®Ó nãng ch¶y hoµn toµn lµ: 34000J - NhiÖt l­îng do thau, n­íc ®ång to¶  ra khi h¹ nhiÖt ®é: QTo¶ = 189019,2(J) Cã: QTo¶ > QThu => §¸ sÏ tan hÕt vµ t¨ng lªn nhiÖt ®é t’ nµo ®ã. => nhiÖt l­îng do níc ®¸ ë  00C thu vµo t¨ng ®Õn t’ lµ: 420 t’ - NhiÖt l­îng do thau, n­íc ®ång to¶  ra khi h¹ nhiÖt ®é: QTo¶ = 8916(21,2 - t’) =>  t’ = 16,60C 1,0®iÓm 0,5®iÓm Bài 4: (4®iÓm) a. R1 // R2 nt R3 R = R1,2 + R3 = = 10    ( 0,5 ®iÓm) Cêng ®é dßng toµn m¹ch I = = 1,2 A                                                       (0,5 ®iÓm) TÝnh  U3 = I . R3 = 7,2V -> v«n kÕ chØ 7,2 V ->  U1,2 = I R1,2 = 1,2 . 4 = 4,8 v   (0,5 ®iÓm)  I2 = = 0,8 A -> am pe kÕ chØ IA = 0,8 A  P = UI = 14, 4 w (0,5 ®iÓm)  b. ( R1nt R3) // R2          ( 0,5 ®iÓm) I1,3 = =          ( 0,5 ®iÓm) + U3 = I3 . R3 = 4 v   v«n kÕ chØ 4 v     (0,5 ®iÓm) + IA = I2 =  ->  I = I1,3 + I2 = (A)    (0,5 ®iÓm) + P = U . I = 12 = 32 (w)       (0,5 ®iÓm)  Bµi 5: ( 4 ®iÓm): §óng mçi tr­êng hîp ®­îc 1 ®iÓm a. Tia ph¶n x¹ n»m ngang - gãc hîp víi tia tíi vµ tia ph¶n x¹ cã thÓ  60 hoÆc 1200. (1 ®iÓm) - øng víi hai tr­êng hîp trªn vÕt g­¬ng ë vÞ  trÝ M1  (hîp víi mét mÆt ph¼ng n»m ngang 1 gãc 600) hoÆc ë vÞ trÝ M2  (hîp víi mÆt ph¼ng n»m ngang mét gãc 300 ).   (1 ®iÓm).     b. Tia ph¶n x¹ th¼ng ®øng. M1 - gãc hîp víi tia tíi  vµ tia ph¶n x¹ cã  thÓ lµ 300 hoÆc 1500    (1 ®iÓm) - øng víi 2 trêng hîp ®ã  vÕt g­¬ng ë vÞ  trÝ M1 ( hîp víi mÆt n»m ngang mét gãc 150) hoÆc ë vÞ trÝ M2 (hîp víi mÆt n»m ngang mét gãc 750).   (1 ®iÓm)