De thi hoc sinh gioi huyen Van Yen nam 20092010

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

UBND Huyện Văn yên

<b>Phũng giỏo dc v đào tạo</b> <b> đề thi chọn đội tuyển học sinh giỏi cấp huyện Môn Vật Lí lớp 9</b>
<b> Năm học 2009-2010</b>

<i> (Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề)</i>
<b>Đề bài</b>

<b>Bài 1: Một ngời có chiều cao h đứng ngay dới ngọn đèn có độ cao H (H > h, ngời đó</b>

đứng trên đờng thẳng vng góc giữa ngọn đèn và mặt sàn). Ngời này bớc đi theo
chuyển động thẳng, đều với vận tốc v. Xác định vận tốc chuyển động của bóng đỉnh
đầu in trên mặt đất. Coi rằng ngọn đèn nh một điểm sáng và mặt sn nm ngang.

<b>Bài 2: Ba vật xuất phát cùng một lúc từ ba điểm A, B, C trên cùng một ® êng th¼ng (B</b>

nằm giữa A và C). Vật A chuyển động về phía C với vận tốc v1 = 6m/s, vật B và C

chuyển động về phía A với vận tốc lần lợt là v2 = 8m/s, v3 = 10m/s. Biết A và B cách

nhau 560m.

a) Tìm khoảng cách AC biết cả ba vật cùng gặp nhau tại một điểm trên đờng thẳng AC.
b) Tìm thời gian từ lúc 3 vật cùng chuyển động đến lúc vật A và vật C cách nhau một
khoảng là 320m.

<b>Bµi 3: Trong b×nh h×nh trơ tiÕt diƯn S</b>1 = 30cm2 cã chøa nớc khối lợng riêng D1 = 1g/cm3.

Ngi ta th thng đứng 1 thanh gỗ hình trụ có khối lợng riêng D2 = 0,8g/cm3, tit din S2

= 10cm2_{thì thấy phần thanh gỗ bị chìm trong nớc là h = 20cm.}

a) Tìm chiều dài của thanh gỗ?

b) Bit u di ca thanh gỗ cách đáy h = 2cm. Tìm chiều cao của mực nớc đã có
lúc đầu trong bình.

c) Ta có thể nhấn chìm hồn tồn thanh gỗ đợc khơng? Để có thể nhấn chìm thanh gỗ
vào nớc thì chiều cao ban đầu tối thiểu của mực nớc trong bình phải là bao nhiêu?

<b>Bài 4: Trong hai bình cách nhiệt có chứa hai chất lỏng khác nhau ở hai nhiệt độ ban</b>

đầu khác nhau ngời ta dùng một nhiệt kế lần lợt nhúng đi nhúng lại vào bình 1 rồi
bình 2. Chỉ số lần lợt của nhiệt kế là 500_{C, 10}0_{C; 48}0_{C, 14}0_{C. Hỏi đến lần nhúng tiếp}

theo nhiÖt kÕ chỉ bao nhiêu? Cho rằng không có sự truyền nhiệt cho bình nhiệt lợng
kế và môi trờng.

<b>Bi 5: Mt dây dẫn đồng chất, tiết diện đều đợc uốn</b>

thành vòng trịn (nh hình vẽ). Tồn bộ vịng dây có điện
trở R = 16, tìm vị trí của hai điểm A, B trên vòng dây
sao cho khi đặt một hiệu điện thế U vào hai điểm A, B
thì điện trở giữa hai im ny l 3.

<b>Bài 6: Để đun sôi một ấm nớc ngời ta có thể dùng hai dây điện trë R</b>1, R2. NÕu chØ

dïng R1 th× sau 10 phót nớc sôi, nếu chỉ dùng R2 thì sau 15 phút nớc sôi. Hỏi thời gian

đun sẽ là bao nhiêu nếu:

a) Dùng hai dây điện trở trên mắc nối tiếp.
b) Dùng hai dây điện trở trên mắc song song.

Bit rng hiu điện thế của nguồn điện không đổi và cho rằng toàn bộ nhiệt lợng do
dây đốt toả ra đều cung cấp để làm sơi nớc.

<b>HÕt</b>
<i><b>Chó ý:</b> C¸n bé coi thi không giải thích gì thêm.</i>

<b>ỏp ỏn bi thi chn i tuyn hc sinh gii cp huyn</b>
<b>Mụn vt lớ 9</b>

<b>Năm học 2009-2010</b>

<b>Bài</b> <b>Nội dung</b> <b>Điểm</b>

1

A

B

<b>.</b>

<b>.</b>

m

n

<b>. </b>

S

A

<b>.</b>

_A

<b>_.</b>

B C

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

<b>Bài giải:</b>

- Gi s búng ốn vị trí điểm S, lúc ban đầu ngời đó đứng ở vị trí AB nh
trên hình vẽ.

- Sau thời gian t ngời đó di chuyển tới vị trí A’B’ và bóng đỉnh đầu của
ng-ời đó ở vị trí C.

- Do ngời đó chuyển động đều nên bóng đỉnh đầu của ngời đó trên mặt
sàn cũng chuyển động đều. Gọi vận tốc của bóng đỉnh đầu của ngời đó
trên mặt sàn là v’.

- Ta cã:



 

CB ' A ' B ' CB BB ' A ' B '
hay

CB SB CB SB

mà CB = v.t, BB = v.t nên ta cã:



  


v '.t v.t h H.v

v '

v '.t H H h

Vậy, bóng đỉnh đầu của ngời đó chuyển ng vi vn tc

H.v
v '

H h

1

0,5
0,5
0,5

0,5
0,5
0,5

2

<b>Bài giải:</b>

a) Tìm khoảng c¸ch AC:

- Chọn điểm A làm mốc tính qng đờng đi đợc của ba vật.
- Gọi thời gian ba vật đi đến lúc gặp nhau là t, ta có:

+ Quãng đờng vật A đi đợc là: S1 = v1t = 6t (m)

+ Quãng đờng vật B đi đợc là: S2 = AB - v2t = 560 - 8t (m)

+ Quãng đờng vật C đi đợc là: S3 = AC – v3t = AC - 10t (m)

- Vì ba vật gặp nhau cïng mét lóc nªn ta cã:
S1 = S2  6t = 560 – 8t  t = 40(s)

S1 = S3 vµ lu ý r»ng t = 40s ta cã: 6.40 = AC – 10.40  AC = 640(m)

VËy, kho¶ng cách AC là 640m.

b) Gi thi gian t lỳc vt A và C cùng chuyển động đến khi cách nhau
320m là t’, ta thấy khoảng cách này là khoảng cách giữa vật A và C trớc
khi gặp nhau hoặc là khoảng cách giữa vật A và C sau khi gặp nhau nên ta
có: S1 – S3 = 6t – 640 +10t = 320 (*)

Tõ (*) suy ra:

1

2

t 60(s)

16t 640 320

16t 640 320 t 20(s)



  



 

 _ _ _

 

Gọi thời gian vật C đi hết quãng đờng AC là t”, có: t” = 640:10 = 64(s)
Ta thấy t1 = 60s < 64s, t2 = 20s < 64s

Vậy, thời gian vật A và C đi đến khi cách nhau 320m là 20s hoặc 60s.

0,25
0,25
0,25

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25

0,5
0,25
0,25
0,25
3 <b>Bài giải:</b>

a) Gọi chiều dài của thanh gỗ là L. Trọng lợng của thanh gỗ là:
P = 10D2.S2.L.

Vì thanh gỗ nổi trong nớc nên có P = FA hay 10D2.S2.L = 10D1.S2.h



1
2

D .h 1.20

L 25(cm)

D 0,8

 

Vậy, chiều dài của thanh gỗ là 25cm.

b) Chiều cao cđa mùc níc trong b×nh b»ng chiỊu cao cđa mùc nớc sau khi
thả thanh gỗ vào trừ đi chiều cao của phần nớc dâng lên.

- Gọi chiều cao của nớc sau khi thả thanh gỗ vào là h1, có:

h1 = h + h = 20 + 2 = 22(cm)

0,25
0,5
0,25
0,25
0,25

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

- Gọi chiều cao phần nớc dâng lên là h1, có:

2
1

1

S .h 10.20

h 6, 67(cm)

S 30

 

- Gäi chiỊu cao cđa níc trong b×nh lóc đầu là H, có:
H = h1 - h1 = 22 6,67 = 15,33(cm)

Vậy, mực nớc lúc đầu trong bình là 15,33cm.

c) Thể tích phần nổi trên mặt nớc của thanh gỗ là: V1 = 5S2; thể tích phần

nc tiếp tục bị chiếm chỗ khi nhúng chìm thanh gỗ đến đáy bình là: V2 =

2S2; ta thÊy V1 > V2 nên không thể nhấn chìm hoàn toàn thanh gỗ trong

n-íc.

- Để nhấn chìm đợc thanh gỗ trong nớc thì mực nớc sau khi nhấn thanh
gỗ vào phải có chiều cao ít nhất bằng chiều cao thanh gỗ tức là bằng
L=25cm, khi đó chiều cao phần nớc dâng lên là:

2
2

1

S .L 10.25

h 8,33(cm)

S 30

   

V©y, chiỊu cao mực nớc ban đầu là: H = 25 8,33 =16,67(cm)

0,25
0,25
0,25

0,25
0,25
0,25

4

<b>Bài giải:</b>

- Theo bi ra ta nhn thy nhit độ ban đầu của bình 1 cao hơn nhiệt độ
ban đầu của bình 2. Nhiệt kế đóng vai trị truyền nhiệt giữa hai bình.
- Gọi khối lợng của chất lỏng trong bình 1 là m1, trong bình 2 là m2, ca

bầu nhiệt kế là mk. Nhiệt dung riêng của chất lỏng ở bình 1 là c1, của chất

lỏng ở bình 2 lµ c2, cđa nhiƯt kÕ lµ ck. Gäi sè chỉ của nhiệt kế trong lần

nhúng thứ 3 ở bình 1 là t, ở bình 2 là t.

- Sau ln nhúng thứ nhất, nhiệt độ của bình 1 là 500_{C, ca bỡnh 2 v nhit}

kế là 100_C.

- Lần nhúng thứ 2:

+ Khi nhúng nhiệt kế vào bình 1:

m1c1(50 - 48) = mkck(48 - 10)  m1c1 = 19mkck (1)

+ Khi nhúng vào bình 2:

m2c2(14 - 10) = mkck(48 - 14)  m2c2 = 8,5mkck (2)

- LÇn nhóng thứ 3:

+ Khi nhúng nhiệt kế vào bình 1:

m1c1(48 - t) = mkck(t - 14) (3)

+ Khi nhúng nhiệt kế vào bình 2:

m2c2(t - 14) = mkck(t – t’) (4)

- Tõ (1) vµ (3) suy ra:

0

t 14

48 t t 46,3 C

19


   

- Tõ (2) vµ (4) vµ chó ý r»ng t = 46,30_{C suy ra:}

0

t t '

t ' 14 t ' 17, 4 C

8,5




Vây, ở lần nhúng thứ 3 nhiệt kế chỉ 46,30_{C và 17,4}0_C.

0,25
0,25
0,25

0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
0,25
5 <b>Bài giải:</b>

- Khi t hiu in thế U vào hai điểm A và B đoạn mạch điện giữa hai
điểm A, B là đoạn mạch mắc song song.

- Gọi điện trở của phần dây dẫn trên cung AmB là R1, điện trở phần dây

dẫn trên cung AnB lµ R2. Ta cã

R1 + R2 = 16 (1)

- Mặt khác do R1 mắc song song với R2, nªn suy ra:

1 2 1 2

1 2

1 2

R .R R .R

3 R .R 48

R R 16

   

 ₍₂₎

- Tõ (1) vµ (2) suy ra: R1 = 4, R2 = 12 hc R1 = 12, R2 = 4.

- Do dây dẫn đồng chất và cùng tiết diện nên có:

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

1 1

2 2

R L

R L _(L

1 là độ dài cung AmB, L2 là độ dài cung AnB)

- NÕu R1 = 4, R2 = 12 th×
1
2

L 4 1

L 12 3_{mµ L}

1+L2 = L (L l di

vòng tròn do dây dẫn uốn thành)

1 2

1 3

L L, L L

4 4

  

- NÕu R1 = 12, R2 = 4, làm tơng tự ta có:

2 1

1 3

L L, L L

4 4

  

Ta thấy trong cả hai trờng hợp trên chỉ cần chọn hai điểm A, B sao cho A
và B chia vòng trịn dây dẫn đó thành 2 cung trịn trong đó cú mt cung
bng

1

4 _{vòng tròn thì điện trở giữa hai điểm A, B luôn bằng 3.}

0,5
0,25

0,5

6

<b>Bài giải:</b>

- Gi nhiệt lợng cần cung cấp để đun sôi ấm nớc là Q, ta thấy khi thay
dây đốt bằng các dây điện trở khác nhau thì nhiệt lợng cần cung cấp để
đun sôi ấm nớc là không đổi. Gọi thời gian đun sôi ấm nớc khi dùng điện
trở R1 là t1, khi dùng R2 là t2, khi nối tiếp hai điện tr l t3, khi mc song

hai điện trở là t4.

- Khi dùng dây đốt có điện trở R1, có:

2 2

1
1

1 1

R

U U

Q t

R t Q

  

(1)

- Khi dùng dây đốt có điện trở R2 có:

2 2

2
2

2 2

R

U U

Q t

R t Q

  

(2)
- tõ (1) vµ (2) suy ra:

1 2

1 2

R R

t  t _{hay điện trở của dây đốt tỷ lệ thuận với}

thời gian đun sôi ấm nớc.

a) Khi dùng hai dây trên mắc nối tiếp, điện trở tơng đơng của chúng là:
R1+R2, do đó ta có:

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

3

1 2 3 3 1 2

R R R R R R R R R R _t _25(s)

t t t t t t 25

   

      



b) Khi dùng hai dây trên mắc song song, điện trở tơng đơng của chúng là

1 2

1 2

R R

R R _{, ta cã:}

1 2

1 2 1 2 1 2

4

1 2 3 4

R R

R R R R R R

t 6(s)

t t t t

 

    

Vậy, thời gian đun sôi ấm nớc khi dùng 2 dây điện trở đó mắc nối tiếp là
25s, khi dùng 2 dây điện trở đó mắc song song là 6s.

0,5

0,25
0,25
0,25
0,25

0,5
0,25

0,5
0,25

</div>

<!--links-->