De va dap an thi HSG Vat ly 9 V2nam hoc 20122013

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (132.09 KB, 4 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

PHÒNG GD&ĐT THANH CHƯƠNG ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI TỈNH
MƠN: VẬT LÍ 9

Năm học 2012 -2013
(Thời gian làm bài 120 phút không kể thời gian giao đề)

Câu 1: Trên một đường thẳng, có 3 xe xuất phát từ A đến B. Xe thứ nhất chuyển
động với vận tốc V1= 12 km/h, xe thứ hai xuất phát muộn hơn xe thứ nhất 20 phút

với vận tốc V2 = 15 km/h. Xe thứ ba xuất phát muộn hơn xe thứ hai 20 phút lần lượt

gặp hai xe kia tại các vị trí cách nhau một khoảng ∆S =
10

3 km. Tính vận tốc của xe
thứ 3.

Câu 2: Một bình thơng nhau có hai nhánh chứa dầu có trọng lượng riêng d = 8000
N/m3. Nhánh thứ nhất được đậy bằng Píttơng có khối lượng m

1 = 3 kg, nhánh thứ hai

được đậy bằng Píttơng có khối lượng m2 = 4 kg. Khi đặt một vật nặng có khối lượng

m3 = 6 kg lên Píttơng thứ nhất thì Píttơng thứ nhất thấp hơn Píttơng thứ hai một đoạn

h1 = 40cm. Khi đặt một vật nặng có khối lượng m3 lên Píttơng thứ hai thì Píttơng thứ

nhất cao hơn Píttơng thứ hai một đoạn h2 = 30cm. Nếu khơng đặt vật nặng lên các

Píttơng thì Píttơng nào thấp hơn, thấp hơn một đoạn bao nhiêu?

Câu 3: Có hai bình cách nhiệt giống nhau. Bình 1 đựng nước đá ở nhiệt độ
t1 = -300C, bình 2 chứa nước ở nhiệt độ t0 có cùng chiều cao với cột nước đá là 20cm

và bằng một nửa chiều cao của mỗi bình. Người ta đổ hết nước từ bình hai sang bình
một thì thấy khi có cân bằng nhiệt mực nước hạ xuống 0,5cm. Tính t0. Biết nhiệt

dung riêng của nước là 4,2J/g.K, của nước đá là 2,1J/g.k, nhiệt nóng chảy của nước
đá là λ = 340J/g. Khối lượng riêng của nước là 1g/cm3 của nước đá là 0,9g/cm3.

Câu 4: Có n bóng đèn loại 6V-12W được mắc nối tiếp thành một mạch kín trên các
cạnh của một đa giác n cạnh. Gọi các đỉnh của đa giác lần lượt là A1,A2, …, Am. Đặt

một hiệu điện thế không đổi mắc nối tiếp với điện trở R0 = 4Ω vào hai đỉnh Am và A1

hoặc Am và A3 của vịng đèn thì thấy trong cả hai trường hợp cơng suất tiêu thụ của

vịng đèn là như nhau nhưng độ sáng các đèn trong hai trường hợp khác nhau. Tính
số bóng đèn đã sử dụng.

Câu 5: Dây tóc của bóng đèn thứ nhất có cơng suất P1 = 60W, hoạt động ở hiệu điện

thế U1 = 110V, có chiều dài L1 = 800mm và đường kính d1 = 0,08 mm. Tìm chiều

dài và đường kính của dây tóc bóng đèn thứ hai có cơng suất P2 = 15W, hoạt động ở

hiệu điện thế U2 = 220V. Coi nhiệt lượng tỏa ra môi trường tỷ lệ với diện tích tiếp

xúc của dây tóc với mơi trường, nhiệt độ của hai dây tóc khi hoạt động là như nhau
và không đổi, bỏ qua sự truyền nhiệt do tiếp xúc ở hai đầu dây tóc.

--- Hết

---Họ và tên thí sinh:………. Số báo danh: ……….

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

PHÒNG GD & ĐT THANH CHƯƠNG HD CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI 
HUYỆN VÒNG 2

Môn thi: VẬT LÍ 9 - NĂM HỌC: 
2012 – 2013

ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM

Câu Nội dung Điểm

1
2đ

Gọi vận tốc người thứ 3 là V3 ( V3 > V2)

Khi người thứ 3 bắt đầu xuất phát thì người thứ nhất cách A là:

1 1
2

8
3

S =v = km

Khi người thứ 3 bắt đầu xuất phát thì người thứ hai cách A là:

2 2
1

5
3

S =v = km

Quãng đường người thứ 3 đi được đến khi gặp người thứ nhất là:

3
3

3
8

v
S

v
=

-Quãng đường người thứ 3 đi được đến khi gặp người thứ hai là:

3
4

3
5

v
S

v
=

-Ta xét các trường hợp sau:

*TH1: Người 3 gặp người 1 trước.

Ta có: S4 – S3 = ∆S

3 3

5 8 10

15 12 3

v v

=> - =

- 15V3(V3 -12) – 24V3( V3-15) = 10(V3 – 12)(v3 – 15)

 19V32 – 450 V3 + 1800 = 0

Giải trường hợp này ra ta có V3 ≈ 5,1 ( loại ) hoặc V3 ≈ 18,6 km/h

*TH 2: Người 3 gặp người 2 trước.

Ta có S3 – S4 = ∆S

3 3

8 5 10

12 15 3

v v

=> - =

- -  V

32 – 90V3 + 1800 = 0

Giải trường hợp này ra ta có V3 = 30 km/h hoặc V3 = 60 km/h

Vậy vận tốc của người thứ 3 có thể đạt các giá trị:
3

60 /
30 /
18,6 /

v km h
v km h

v km h

é =
ê
ê =

ê
ê »
ë

0,5

2
1đ

Gọi tiết diện của nhánh thứ nhất và nhánh thứ hai lần lượt là S1 và S2

Khi đặt m3 lên pittong thứ nhất: Xét áp suất tại hai điểm ở hai nhánh trên

cùng mặt phẳng nằm ngang, bên nhánh thứ nhất ở sát dưới pittong, ta có:

1 3 2

1 2

10(m m ) 10m

h d

S S

= +

(1)

Khi đặt m3 lên pittong thứ hai: Xét áp suất tại hai điểm ở hai nhánh trên

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

cùng mặt phẳng nằm ngang, bên nhánh thứ hai ở sát dưới pittong, ta có:

2 3 1

2 1

10(m m ) 10m
h d

S S

= +

(2)

Từ (1) và (2) thay các giá trị vào, giải ra ta được: 1 2

3 1

;

160 40

S = S =
Áp suất do Pitong tác dụng lên chất lỏng ở nhánh thứ nhất là:

1
1

1
10

1600

m

P Pa

S

= =

Áp suất do Pitong tác dụng lên chất lỏng ở nhánh thứ nhất là:

2
2

2
10

1600

m

P Pa

S

= =

Do áp suất của các Pitong tác dụng lên chất lỏng như nhau, nên các
Pitong ở cùng một độ cao.

0,5
0,5

0,5
3

2đ

Khi cân bằng nhiệt độ cao của nước bị giảm xuống, chứng tỏ đã có
nước đá chuyển thành nước.

Gọi khối lượng nước đá đã tan là mt với thể tích khi ở trạng thái đá là V1

khi ở trạng thái nước là V2 , h1 là độ cao của cột nước đá đã bị nóng chảy.

 V1Dđ = V2Dn => h1SDđ = (h1 – 0,5) SDn => h1 = 5cm.

Vậy đã có
1

4 khối lượng nước đá bị nóng chảy, nhiệt độ cân bằng là 00 C.

Ta có phương trình cân bằng nhiệt:

mđ.Cđ.( 0 – 30 ) +

4 mđ. λ = mnCn ( t0 – 0 ) ( 1 )

Mặt khác ta có thể tích của nước và đá ban đầu như nhau bằng một nửa thể

tích mỗi bình, ta có : 0,9

d n

m m

D =D => = ( 2 )

Thay ( 2 ) vào ( 1 ) ta được :

2,1 . 30. 0,9 mn + 0,25. 340. 0,9 mn = 4,2 mn t0

=> t0 = 31,7 0C.

0,25

0,5
0,5
0,25

0,5
4

2đ Điện trở của mỗi bóng đèn là :

2 36
3

U
R

P

= = = W

+ Khi nguồn điện được mắc vào các đỉnh An và A1 thì vịng đèn gồm hai

nhánh song song: Nhánh 1 có 1 bóng đèn, nhánh 2 gồm n - 1 bóng đèn mắc
nối tiếp.

Điện trở của tồn bộ vịng đèn là: 1

( 1) ( 1)

R n R n R

R

nR n

-= =

Cơng suất của vịng đèn là:

1 1

0 1

U

P R

R R

ổ ử

ỗ ữ

=ỗ + ữ

ố ứ

+ Khi ngun điện được mắc vào các đỉnh Am và A3 thì vịng đèn gồm hai

nhánh song song: Nhánh 1 có 3 bóng mắc nối tiếp, nhánh 2 gồm m - 3 bóng

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

mắc nối tiếp.

Điện trở của tồn bộ vòng đèn là: 2

3 (R n 3)R 3(n 3)R
R

nR n

-= =

Công suất của vòng đèn là:

2 2

0 2

U

P R

R R

ổ ử

ỗ ữ

=ỗố + ữứ
Ta cú P1 = P2

2 2

1 2

0 1 0 2

U U

R R

R R R R

ổ ử ổ ử

ỗ ữ ỗ ữ

=>ỗ ữ =ỗ ÷

+ +

è ø è ø => R1( R0 + R2)2 = R

2(R0 + R1)2

=> ( R1 – R2 ) (R02 – R1R2 ) = 0

Do các đèn có độ sáng khác nhau nên R1 ≠ R2 và R1R2 = R02.

2 0

0 2 2

1 3( 3) 3( 1)( 3) 16

R

n n n n

R R R

n n n R

- - -

-=> = => = =

9
9
11

n
n
é =
ê
=>ê

=
ê
ë

Vậy số bóng cần phải dùng trong mạch điện kể trên là n = 9 bóng.

0,5

0,5
5

2đ Điện trở của bóng đèn 1 là:

1 1

U l

R

P r S

= =

Điện trở của bóng đèn 2 là:

2 2

U l

R

P r S

= =

1 1

1 1 2 2

2 2 2 2 1 1

2 2

4 16

U l

P S

R l S P

R U l l S P

P S

r
r

æ ử ổ ử

ỗ ữ ỗ ữ

ố ứ ố ứ

=> =ổ ử=ổ ử=> = =

ỗ ữ ỗ ữ

ố ứ ố ứ (1)

Nhiệt lượng mà dòng điện cung cấp cho dây tóc khi đang hoạt động
nhằm mục đích bù lại phần mất mát ra mơi trường. Gọi nhiệt lượng của dây
tóc tỏa ra mơi trường trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích là
K. Ta có

Với bóng đèn thứ nhất: P1t = Sxq1K.t

Với bóng đèn thứ nhất: P2t = Sxq2K.t

2 2 2

1 1 1 1
1
4

xq
xq
S

P l d

P S l d

=> = => =

(2)

Từ (1) và (2)

2 2 1

1 1