de+dap an HSG vat Ly 9 05-06

UBND TỈNH THỪA THIÊN HUẾ KỲ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2005 – 2006
Môn : VẬT LÝ (Vòng 1)
ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài : 120 phút
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bài 1: (5 điểm)
Một hành khách đi dọc theo sân ga với vận tốc không đổi v = 4km/h. Ông
ta chợt thấy có hai đoàn tàu hoả đi lại gặp nhau trên hai đường song với nhau,
một đoàn tàu có n
1
= 9 toa còn đoàn tàu kia có n
2
= 10 toa. Ông ta ngạc nhiên
rằng hai toa đầu của hai đoàn ngang hàng với nhau đúng lúc đối diện với ông.
Ông ta còn ngạc nhiên hơn nữa khi thấy rằng hai toa cuối cùng cũng ngang hàng
với nhau đúng lúc đối diện với ông. Coi vận tốc hai đoàn tàu là như nhau, các
toa tàu dài bằng nhau. Tìm vận tốc của tàu hoả.

Bài 2: (5 điểm)
Trong ruột của một khối nước đá lớn ở 0
0
C có một cái hốc với thể tích
V = 160cm
3
. Người ta rót vào hốc đó 60gam nước ở nhiệt độ 75
0
C. Hỏi khi nước
nguội hẳn thì thể tích hốc rỗng còn lại bao nhiêu? Cho khối lượng riêng của
nước là D
n
= 1g/cm

3
và của nước đá là D
d
= 0,9g/cm
3
; nhiệt dung riêng của nước
là C = 4200J/kg.K và để làm nóng chảy hoàn toàn 1kg nước đá ở nhiệt độ nóng
chảy cần cung cấp một nhiệt lượng là 3,36.10
5
J.
Bài 3: (5 điểm)
Hai điện trở R
1
và R
2
được mắc vào một hiệu điện thế không đổi bằng
cách ghép song song với nhau hoặc ghép nối tiếp với nhau. Gọi P
ss
là công suất
tiêu thụ của đoạn mạch khi ghép song song, P
nt
là công suất tiêu thụ khi ghép nối
tiếp. Chứng minh :
4
ss
nt
P
P
≥
.

Bài 4: (5 điểm)
Một "hộp đen" có 3 đầu ra, bên trong chứa một mạch điện gồm một
nguồn điện lý tưởng (không có điện trở trong) và một điện trở R chưa biết giá
trị. Nếu mắc một điện trở R
0
đã biết giữa hai đầu 1 và 2 thì dòng điện qua điện
trở này là I
12
≠
0. Nếu mắc R
0
vào giữa hai đầu 1 và 3 thì dòng điện qua nó là I
13
≠
0, đồng thời I
13
≠
I
12
. Còn khi mắc R
0
vào giữa hai đầu 2 và 3 thì không có
dòng điện đi qua. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện trong "hộp đen", xác định hiệu điện
thế của nguồn điện và giá trị điện trở R trong "hộp đen".
--------------------------------------------------------------------------
UBND TỈNH THỪA THIÊN HUẾ KỲ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2005 - 2006
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ (Vòng
1)

Câu Nội dung – Yêu cầu Điểm
1
5đ
Gọi vận tốc của tàu đối với đất là V, của người hành khách đối với mặt đất là v,
chiều dài mỗi toa tàu là l. Chọn mốc là hành khách.
- Xét trường hợp hành khách chuyển động cùng chiều với đoàn tàu 1:
Thời gian giữa hai lần hành khách đối diện với các toa đầu và các toa cuối là:
9 10l l
V v V v
=
− +

Ta tính được vận tốc tàu hoả :
19.V v
= =
19.4 = 76 (km/h)
- Xét trường hợp hành khách chuyển động cùng chiều với đoàn tàu 2:
Trường hợp này không thể xảy ra, vì:
2 1
10 9l l
t t
V v V v
= > =
− +
.
0,5
0,5
1,0
1,0
0,5

1,5
2
5đ
- Do khối nước đá lớn ở 0
0
C nên lượng nước đổ vào sẽ nhanh chóng nguội đến 0
0
C.
Nhiệt lượng do 60gam nước toả ra khi nguội tới 0
0
C là : Q = 0,06.4200.75 = 18900J.
- Nhiệt lượng đó làm tan một lượng nước đá là:
5
18900
0,05625
3,36.10
m = =
(kg) =
56,25g.
- Thể tích của phần nước đá tan ra là:
1
56,25
62,5
0,9
d
m
V
D
= = =
(cm

3
).
- Thể tích của hốc đá bây giờ là:
2 1
160 62,5 222,5V V V= + = + =
(cm
3
).
- Trong hốc đá chứa lượng nước là : 60 + 56,25 = 116,25(g);
lượng nước này chiếm thể tích 116,25cm
3
.
- Vậy thể tích phần rỗng của hốc đá còn lại là: 222,5 - 116,25 = 106,25cm
3
.
0,5
0,5
1,0
1,0
0,5
0,5
0,5
0,5
3
5đ
- Công suất tiêu thụ của đoạn mạch khi hai điện trở mắc song song:
2
1 2
1 2
ss

U
P
R R
R R
=
+
.
- Công suất tiêu thụ của đoạn mạch khi hai điện trở mắc nối tiếp:
2
1 2
nt
U
P
R R
=
+
.
- Lập tỷ số:
2
1 2
1 2
( )
ss
nt
P
R R
P R R
+
=
;

- Áp dụng định lí Cauchy cho hai số dương R
1
và R
2
:
1 2 1 2
2R R R R+ ≥
, ta có:

2
1 2
1 2
4( )
ss
nt
R R
P
P R R
≥

⇒

4
ss
nt
P
P
≥
1,0
1,0

1,0
1,0
1,0
4
5đ
- Căn cứ vào các điều kiện bài ra ta có sơ đồ mạch điện của "hộp đen" như hình vẽ:
- Ta có: I
12
=U/R
0
(1);
I
13
= U/(R + R
0
) (2) và I
23
= 0 (3);
- Từ (1) và (2) ta tìm được:
U = I
12
.R
0
và R = R
0
.(I
12
- I
13
)/I

13
;
2,5
0,5
1,0
1,0
R
_
+
U
1
2
3