Đề thi HSG Vật Lý 09-10 Tháp Mười

R
1
R
2
UBND HUYN THP MI CNG HềA X HI CH NGHA VIT NAM
PHềNG GIO DC V O TO c lp - T do Hnh phỳc
__________________________
_____________________________________________
THI CHN HC SINH GII LP 9 NM HC 2009-2010
Mụn thi : Lý
Thi gian : 150 phỳt (khụng k thi gian phỏt )
Ngy thi : 10/01/2010
Cõu 1: ( 5,0 điểm ).Cho mch in nh hỡnh v :
B
A C
K R
3
Hiu in th hai u mch in luụn khụng i v bng 110V, R
1
=100,
R
3
= 100 , vụn k ch 25V.
a. Khi khúa K m : Tớnh cng dũng in i qua in tr R
1
v in tr R
2
.
b. Khi khúa K úng, vụn k cú s ch bao nhiờu ?
c.So sỏnh cụng sut ca mch AC ng vi hai trng hp K m v K úng.
Câu 2.( 4,0 điểm ).

Một quả cầu đặc có thể tích V=100 cm
3
đợc làm bằng chất có trọng lợng riêng
d = 8200 N/m
3
, nổi trong một bình nớc, trọng lợng riêng của nớc là d
1
= 10000N/m
3
a. Tính thể tích phần quả cầu ngập trong nớc ?
b. Ngời ta rót một chất lỏng không hòa tan với nớc có trọng lợng riêng d
2
=
7000 N/m
3
vào bình sao cho ngập kín quả cầu . Tính thể tích phần quả cầu ngập trong
chất lỏng d
2
?
Câu 3: ( 3,0 điểm ).
Th ng thi 350g st nhit 40
0
C v 800g ng nhit 45
0
C vo
1500g nc nhit 95
0
C. Tớnh nhit khi cõn bng nhit. Cho nhit dung
riờng ca sc l C
1

= 460J/kg., ca ng l C
2
= 380 J/kg., ca nc l C
3
=
4200 J/kg..
V
Câu 4: (4,0 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ :
Biết R
1
= 12,6 , R
2
= 4 , R
3
= 6 , R
4
=
30 , R
5
= R
6
=15 , U
AB
= 30 V.
a. Tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch ?
b. Tính cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở ?
c. Tính công suất tiêu thụ của R6 ?
Cõu 5: (4,0 điểm)
Ba ngi i xe p t A n B vi cỏc vn tc khụng i. Ngi th nht v
ngi th hai xut phỏt cựng mt lỳc vi cỏc vn tc tng ng l V

1
= 10 km/h,
V
2
= 12 km/h. Ngi th 3 xut phỏt sau ú 30 phỳt. Khong thi gian ngi th 3
gp ngi th nht l v th hai l 1 gi. Tỡm vn tc ca ngi th ba?
.. Ht .
UBND HUYỆN THÁP MƯỜI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
_____________________________________________
ĐÁP ÁN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2009-2010
Môn thi : LÝ
Câu Nội dung – Yêu cầu Điểm
1
(5 đ)
a.Khi khoá K mở
+Nhìn trên hình vẽ vôn kế chỉ hiệu điện thế ở hai đầu điện trở R
1
.
Cường độ dòng điện qua điện trở R
1
:
25,0
100
25
1
1
1
===
R

U
I
(A)
+Điện trở R
1
nối tiếp R
2
, cường độ dòng điện trong mạch là như
nhau : I
1
=I
2
=I=0,25 (A)
25,0
25110
1
2
2
2
−
=
−
==
I
UU
I
U
R
AC
=340 Ω

0.5
0.25
0.5
b.Khi khoá K đóng
Điện trở R
1
nối tiếp với nhóm R
2
//R
3
. Điện trở tương đương đoạn
mạch BC :
100
1
340
1111
32
+=+=
RRR
BC
1700
22
3400
44
34000
340100
==
+
=
==⇒

22
1700
BC
R
77,3Ω
Điện trở toàn mạch
R=R
1
+R
BC
= 110Ω+ 77,3Ω = 187.3
Cường độ dòng điện chạy trong mạch
62.0
3.187
110
'
===
R
U
I
(A)
Vôn kế chỉ :
62100.62.0'
1
'
1
===
RIU
(V)
0.25

0.5
0.5
0.25
0.5
0.5
0.25
c.Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AC lúc khóa K mở :
P
AC
=UI =110.0,25 = 27,5 W
Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch lúc khóa K đóng :
P'
AC
= UI' = 110.0,62 = ? W
Vậy P'
AC
> P
AC
.
0.5
0.5
a/Quả cầu nổi (cân bằng) trên mặt nước nên trọng lượng P của quả
2
(4 đ)
cầu cân bằng với lực đẩy Acsimét F :
P = F => d.V = d
1
.V
1
Phần thể tích của quả cầu ngặp trong nước là :

82
10000
100.8200
1
1
===
d
dV
V
(cm
3
)
0.5
0.5
0.5
b/ Gọi phần thể tích của quả cầu ngập trong chất lỏng d
2
là V
2
.
Khi đó lực đẩy Acsimét lên quả cầu có hướng từ dưới lên và có độ
lớn là : F = F
1
+ F
2
= d
1
.(V-V
2
) + d

2
V
2
cân bằng với trọng lượng P
của quả cầu : F = P
hay d
1
.(V-V
2
) + d
2
V
2
= d.V
V
2
(d
1
– d
2
) = V.(d
1
- d)

V
dd
dd
V .
21
1

2
−
−
=⇒


60100.
700010000
820010000
=
−
−
=
(cm
3
)
0.25
0.25
0.5
0.5
0.5
0.5
3
(3 đ)
Gọi t là nhiệt độ khi cân bằng nhiệt.
Lập phương trình cân bằng nhiệt
( ) ( ) ( )
Ct
t
cmcmcm

tcmtcmtcm
t
tcmtcmtcmtcmtcmtcm
ttcmttcmttcm
0
332211
333222111
333332222211111
333222111
444,91
4200.5,1380.8,0460.35,0
4200.95.5,1380.45.8,0460.40.35,0
=⇒
++
++
=⇒
++
++
=⇒
−=−+−⇔
−=−+−
1
0.5
0.5
0.5
0.5
a. Điện trở tương đương của đoạn mạch là
R
23
=

)(,
.
Ω
42
55
54
32
32
=
+
=
+
RR
RR

R
456
=
654
654
RRR
RRR
++
+
.
)(
=
)(
).(
Ω

15
151530
151530
=
++
+

=> R
t®
= R
1
+ R
23
+ R
456
=12,6 + 2,4 +15 =30 (Ω)
0.5
0.5
0.5
4
(4 đ)
b. Cêng ®é dßng ®iÖn qua mçi ®iÖn trë lµ :
I
1
= I
M
=U
AB
/R
AB

= 30/30 = 1 (A)
4
6
2
3
3
2
==
R
R
I
I
vµ I
1
+ I
2
= I
M
= 1
=>I
2
= 0,6 A, I
3
= 0,4 A
0.5
0.5
0.25
0.25
4
(4 đ)

I
4
= I
5
= I
6
= 0,5 A
c. công suất tiêu thụ R
6
là
P
6
= I
6
2
. R
6

= 0,5
2
.15 = 3,75 (W)
0.5
0.5
5
(4 đ)
- Khi người thứ 3 xuất phát thì
+ Người thứ nhất đã cách A : S
1
= V
1

.t
= 10.0,5 = 5 (km)
+ Người thứ hai đã cách A : S
2
= V
2
.t
= 12. 0,5 = 6 (km)
- Gọi V
3
là vận tốc của người thứ 3 (
213
,VVV
>
), t
1
và t
2
là khoảng
thời gian kể từ khi người thứ 3 xuất phát đến khi gặp người thứ 1
và người thứ 2, ta có :
+ Khi người thứ 3 gặp người thứ nhất thì :

10
5
.105.
3
1
113
−

=⇒
+=
V
t
ttV
(1)
+ Khi người thứ 3 gặp người thứ hai thì

12
6
126.
3
2
123
−
=⇒
+=
V
t
ttV
(2)
- Theo đề bài ta có : t
2
– t
1
= 1 (h)
( ) ( )
( ) ( ) ( )( )
012023
1012125106

1
10
5
12
6
3
2
3
3333
33
=+−⇔
−−=−−−⇒
=
−
−
−
VV
VVVV
VV
Giải phương trình, ta được 2 nghiệm :
( )
hkmV /15
3
=
( )
hkmV /8
3
=
(loại)
Vậy vận tốc của người thứ 3 là 15 km/h

0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.5
0.25
0.25
Lưu ý : Nếu học sinh có cách giải khác phù hợp và đúng kết quả vẫn đạt
được điểm tối đa.