Đề thi học sinh giỏi vật lí lớp 9 tỉnh hải dương 2009 2010 (kèm đáp án) đề 35

Sở giáo dục và đào tạo
Hải Dơng
THCS Văn Hội

Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 9
Năm học:
Môn thi : Vật lí
Thời gian làm bài: 150 phút
Ngày thi : ngày tháng năm
Câu 1(1.5 điểm) :
Một ô tô trong nửa thời gian đờng chuyển động có vận tốc không đổi là v
1
, trong nửa
thời gian còn lại có vận tốc là v
2
.Tính vận tốc trung bình trên cả đoạn đờng?
Câu2 (2.5 điểm):
Có hai bình cách nhiệt .Bình thứ nhất chứa 5 lít nớc ở nhiệt độ t
1
=60
0
C, bình thứ hai
chứa 1 lít nớc ở nhiệt độ t
2
=20
0
C.
Đầu tiên rót một phần nớc ở bình thứ nhất sang bình thứ hai sau khi trong bình thứ hai
đã đạt cân bằng nhiệt, ngời ta lại rót trở lại từ bình thứ hai sang bình thứ nhất một lợng nớc
để cho hai bình lại có dung tích nớc bằng lúc ban đầu. Sau các thao tác đó nhiệt độ nớc trong
bình thứ nhất là 59

0
C. Hỏi đã rót bao nhiêu nớc từ bình thứ nhất sang bình thứ hai và ngợc lại
?
Câu 3 (2điểm):
Cho mạch điện nh hình vẽ :
Các điện trở giống nhau và đều có
giá trị R = 4

; U
AB
= 28V ; R
A


0
a) Xác định số chỉ của Ampe kế ?
b) Từ hai điểm E, F ngời ta tiếp tục
mắc n ô giống nhau nh ô CDFE.
Khi đó xác định số chỉ của Ampe kế?
Câu 4 (2 điểm) :
Cho mạch điện nh hình vẽ :
U
AB
= 80 V ; R
1
+ R
2
= 48

R
3
= 30

; R
4
= 40

; R
5
= 150

Am pe kế chỉ 0,8 A , Vôn kế chỉ 24V.
a) Tính điện trở R
A
của Ampe kế
và R
V
của vôn kế.
b) Nếu chuyển R
1
mắc song song với CD
(vào điểm C và D) tính R
1
để công suất tiêu thụ của phần mạch CD là lớn nhất?
Bài 5 (2điểm)
Một máy ảnh có tiêu cự 10 cm fim ảnh có kích thớc (2,4 cm x 3,6cm ) cần chụp một bức
tranh hình chữ nhật có kích thớc (2,4m x 4,8m)
a- Vẽ ảnh của vật tạo bởi máy ảnh (không cần đúng tỉ lệ)
b- Xác định khoảng cách nhỏ nhất từ bức tranh đến vật kính của máy ảnh để có thể chụp

đợc toàn bộ bức tranh
A B
+
-
C
D
V
A
R
1
R
2
R
3
R
4
R
5
R
R
R R
R
A
A
B
+
-
C
D
E

F
Hớng dẫn chấm và biểu điểm
Câu 1(1.5 điểm) :
Gọi S là độ dài cả quãng đờng S = S
1
+ S
2
Quãng đờng ô tô đi nửa thời gian đầu là S
1
= t
1
v
1
=t / 2 . v
1
(0.5 điểm)
Quãng đờng ô tô đi nửa thời gian còn lại là là S
2
= t
2
v
2
=t / 2 . v
2
(0.5 điểm
Vận tốc trung bình mà ô tô đi là :v
tb
= (v
1
+ v

2
)/2 (0.5 điểm)
Đáp số : v
tb
= (v
1
+ v
2
)/2
Câu 2 (2.5 điểm) :
- Trong quá trình chuyển nớc từ bình 1 sang bình 2 và ngợc lại giá trị khối lợng nớc
không thay đổi, nhng nhiệt độ ở bình 1 hạ xuống một lợng

t
1
:


t
1
= 60
0
C 59
0
C = 1
0
C (0.25 điểm)
- Bình 1 đã mất một nhiệt lợng : Q
1
= m

1
C.

t
1
(0.25 điểm)


- Nhiệt lợng này đã truyền sang bình 2 : Q
2
= m
2
C.

t
2


(0.25 điểm)

(

t
2
là độ biến thiên ở bình 2 sau khi đã cân bằng nhiệt ở lần rót thứ nhất)
- Theo pt cân bằng nhiệt : Q
1
= Q
2
m

1
C.

t
1
= m
2
C.

t
2


(0.25 điểm)


1 1
2
2
m t
t
m

=



0
2
5.1

5
1
t C = =

(0.25 điểm)
- Vậy nhiệt độ của bình 2 sau khi cân bằng nhiệt là t
2
= t
2
+

t
2
(0.25 điểm)

t
2
= 20
0
C + 5
0
C = 25
0
C
- Khi rót từ bình 1 sang bình 2 một lợng nớc là

m ta có : (0.25 điểm)
Q
toả
=

m.C(t
1
- t
2
)
Q
thu
= m
2
.C(t
2
- t
2
) (0.25 điểm)
- Theo phơng trình cân bằng nhiệt : Q
toả
= Q
thu



mC(t
1
- t
2
) = m
2
C(t
2

- t
2
)

(0.25 điểm)

( )
2 2
2
1 2
'
'
t t
m m
t t

=



25 20 1
1 ( )
60 25 7
m kg

= =

(0.25 điểm)
Đáp số :
1

( )
7
kg
Câu 3 (3 điểm)
a.(1.0điểm)
Theo hình vẽ ta có :
3 .
4
AB
R R
R R
R
= +
(0.25 điểm)

2 2 2
3 4 7 7
4 4 4
AB
R R R
R R
R R
+
= = =
Thay số ta có R
AB
= 7 (

) (0.25 điểm)
- Từ công thức :

U
I
R
=
thay số
28
4( )
7
I A= =
(0,5 điểm)
Vậy Am pekế chỉ 4A
b.(1.0điểm)
Khi đó mạch điện vẽ lại nh sau :
- Coi từ phía phải CD của mạch có điện trở R
x
. Khi đó
.
x
AB
x
R R
R R
R R
= +
+
Vì mạch là mạch vô hạn nên coi R
x


R

AB


2
. 2 .
AB AB
AB
AB AB
R R R R R
R R
R R R R
+
= +
+ +
(0.25 điểm)

2 2
2
AB AB AB
RR R R RR+ = +
(0.25 điểm)



2 2
0
AB AB
R RR R =
(Học sinh có thể tách hoặc giải phơng trình)
Giải ra ta đợc :

(1 5)
2
AB
R
R = +
thay số

4
(1 5) 6.5( )
2
AB
R = +
(0.25 điểm)
Từ công thức :
28
4.3( )
6.5
U
I I A
R
= =
(0.25 điểm)
Vậy khi đó Ampe kế chỉ 4,3A
Câu 4(2 điểm) :
a.(1.0 điểm)
Theo hình vẽ ta có : U
AB
= U
1
+ U

2
+ U
v
+ U
4

U
AB
= IR
1
+ IR
2
+ (I - I
3
)R
4
+ U
v

U
AB
= I(R
1
+ R
2
) + (I - I
a
)R
4
+ U

v

80 = 48I + 40(I - 0.8) + 24

I = 1 (A) (0.25 điểm)
R
A
B
+
-
A
R
R
R
R
R
C
D
E
F
Ta có : U
CD
= U
4
+ U
v
= R
4
(I - I
a

) + U
v
(0.25 điểm)
U
CD
= 40.0.2 + 24 = 32 (V)
Vậy U
a
= U
CD
- I
a
R
3
Thay số : U
a
= 32 - 0.8.30 = 8
Do đó :
a
a
u
U
R
I
=
thay số :
8
10( )
0.8
a

R = =
(0.25 điểm)
Tơng tự:
24
600( )
24
1 0.8
150
v
R = =

(0.25 điểm)
b(1.0 điểm)
Khi chuyển R
1
mắc song song với CD thì điện trở toàn phần của mạch CD là R
tp
:

1
1
.
CD
tp
CD
R R
R
R R
=
+

32
32( )
1
CD
CD
U
R V
I
= = =


1
1
32.
32
tp
R
R
R
=
+
(1) (0.25 điểm)
- Ta có :
2tp
U
I
R R
=
+

Mà P
CD
= I
2
.R
tp

2
2
2
.
( )
tp
CD
tp
U R
P
R R
=
+
(0.25 điểm)


2
2
2
2 2
4 .
.
4 ( )

tp
CD
tp
R R
U
P
R R R
=
+





2
2
2
2
( )
2
1
4 2 ( )
tp
CD
p
R R
U
P
R R Rt

=

+


(0.25 điểm)

Vậy P
CD
max thì
2
2
0
t p
tp
R R
R R

=
+


R
2
= R
tp
(2)
Từ (1) và (2) ta có:
1

2 1
1
32.
48
32
R
R R
R
= =
+


32.R
1
= (32 +R
1
) (48 - R
1
)
Giải phơng trình ta đợc R
1
= 32 (

) (0.25 điểm)
Bài 5
a Vẽ ảnh


0.5điểm
b- để chụp đợc toàn bộ bức tranh thì ảnh của của nó phải nằm trên fim, khi chụp để

khoảng cách từ vật kính đến vật là nhỏ nhất thì phải tuân theo kích thớc của fim và của
vật cần chụp, fim hình chữ nhật tỉ lệ giữa các cạnh là 24: 36 = 2:3 mà bức tranh cần
chụp có kích thớc 2,4:4,8 =1:2 <2:3 vì vậy ảnh của chiều dài hình chữ nhật(4,8m) phải
nằm trên chiều dài hình chữ nhật của Fim (3,6cm) có độ cao là 3,6cm
(1điểm)
=>AB/AB =AO/OA => AO = 1,333m
Vậy khoảng cách nhỏ nhất từ vật đến vật kính là 1,333m
(0,5điểm)
Chú ý: Nếu thí sinh làm cách khác vẫn cho điểm tối đa
A
A
B
O
A
B