de thi HSG ly 9 2012

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Phòng giáo dục và đào tạo đức cơ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ Năm học 2009- 2010 ĐỀ Bài 1. Cho biết đồ thị xác định vị trí của hai vật chuyển động thẳng đều trên cùng một đường thẳng được biểu diễn bằng đồ thị sau x(km) II 60 50 40 30 20 10 A. I G. 0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. t(h). a. Căn cứ vào đồ thị trên hãy mô tả chuyển động của hai vật (I) và (II) b. Từ đồ thị hãy xác định thời điểm, quãng đường đi và vị trí hai vật đuổi kịp nhau . c. Căn cứ vào đồ thị, lập công thức đường đi và công thức xác định vị trí của mỗi vật đối với mốc A . Từ đó tính toán vị trí, thời điểm hai vật gặp nhau và so sánh với kết quả của câu (b) Bài 2. Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có cạnh dài a = 8cm, rộng b = 5cm, cao h = 10cm có khối lượng m = 160 g được thả vào trong nước. a. Tìm chiều cao của phần gỗ nổi trên mặt nước. Biết khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3 . b. Nêu bây giờ khoét một lỗ hình trụ ở giữa hộp có tiết diện là 4 cm 2 và có độ sâu là H và lấp đầy chì vào . Chì có khối lượng có khối lượng riêng là 11.300kg/m 3 . Khi thả vào nước người ta thấy mực nước bằng với mặt trên của hộp gỗ. Tính độ sâu của lỗ ( H) đã được khoét để đổ chì vào . Bài 3. Một bình nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m 1 = 200g chứa m2 = 400g nước ở nhiệt độ t1 = 200C . a. Đổ thêm vào bình một khối lượng nước (m) ở nhiệt độ t 2 = 50C khi cân bằng thì nhiệt độ nước trong bình là t = 100 C . tìm khối lượng nước (m) đổ thêm vào. b. Sau đó người ta đổ thêm vào bình một lượng nước có khối lượng m 3 vào bình ở nhịêt độ t3 = - 50C khi cân bằng thì thấy trong bình còn lại 100g nước đá . tìm m 3. cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là c1 = 880 J/kg.K của nước là c2 = 4200 (J/kg.K) của nước đá là c3 = 2100 J/kg.K, nhiệt độ nóng chảy của nước là λ =340000 j/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường..

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Bài 4. Cho 2009 điểm được đánh số từ 1 đến 2009. Mỗi cặp điểm được nối với nhau bằng một điện trở R = 2009 Ω. Mắc vào nguồn điện 220V vào giữa hai điểm 1 và 2 . Tính. a. Điện trở R12 giữa hai điểm 1 và 2 b. Công suất tiêu thụ trên toàn mạch c. Hiệu điện thế giữa hai điểm 1 và 2009.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM ĐÁP ÁN. BIỂU ĐIỂM. Bài 1. (5 điểm ) a. Xét chuyển động của hai vật . - Hai vật chuyển động thẳng đều. Vì đồ thị xác định vị trí của hai vật là đường thẳng 0,25 đ - Vật I xuất phát từ 0 giờ từ vị trí 20 km so với mốc A 0,25 đ - Vật II xuất phát sau vật I là 1 giờ từ A ở 0 km. 0,25 đ - Hai vật chuyển động cùng chiều. 0,25 đ - Vận tốc vật I : t = 0 x0 = 20km s1 = 60 – 20 = 40km. t=4h x1 = 60km 0,5đ s1 40 => v1 = t = 4 = 10 km/h. - Vân tốc của vật II t0 = 2h ; t = 4h s2  t  t0 . x0 = 0 km s2 = 60 – 0 = 60 km x2 = 60 km. 60 = 4  2 = 30 km/h. => v2 = b. Thời điểm và vị trí hai xe đuổi kịp nhau - Toạ độ giao điểm G của 2 đồ thị cho biêt, vật II chuyển động đuổi kịp vật I lúc 4h tại vị trí cách A một khoảng 60km c. Lập công thức đường đi. Vật I s1 = v1t = 20t Vật II s2 = v2 t = 60( t – 2) Công thức xác định vị trí của hai vật đối với mốc A Vật I t01 = 0 ; x01 = 20 quãng đường đi s1 = x1 – x 0 = x1 - 20 t = t1; x = x1 thời gian đi t = t 1 – t0 = t – 0 x1 = x01 + v1( t1 – t0) s1  x1  20  10 t Ta có => v1 = t1 = => x1 = 20 + 10t. Vật II. t02 = 2 ; x01 = 0 quãng đường đi s2 = x2 – x 0 = x2 - 0 t = t2; x = x2 thời gian đi t = t 2 – t0 = t – 2 x2 = x02 + v2( t2 – t0). s2 x2 Ta có => v2 = t2 = t2  2 = 30 => x2 = 30t - 60. Nghiện lại kết quả câu b Khi hai vật đuổi kịp nhau: x1 = x2 => 20 + 10t = 30t – 60 => 20t = 80 => t = 4h Tại vị trí x1 = x2 = 20 + 10. 4 = 60 km cách gốc A 60 km Bài 2 (5điểm). 0,5đ 0,5đ 0,25 đ 0,25 đ. 0,25 đ 0,5 đ 0,25 đ 0,5 đ. 0,5đ 0,5đ 0,25đ.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> a. Khi vật nổi trong nước, trọng lượng của khối gỗ cân bằng với lực đẩy Acsimet. Goi x là phần gỗ nổi trên mặt nước ta có: D 0 là khối lượng riêng của nước 0, 25đ -3 P = FA  10m = 10.D0.S.(h – x) ; với S = a.b = 40.10 m 0,5đ m m  160.10 3   D2 . . S .h  = 0,1 -0,04 = 0,06m = 6cm =>x = h - D0 .S = 0,1 - 1000.40.10  b. Khối gỗ sau khi khoét có khối lượng là: m1 = m – m0 = D1(S.h – S0.H). (1) Với D1là khối lượng riêng của gỗ . 3. m D1 = s.h thay vào phương trình trên ta được .  S0 H  1  m1 = m  S .h  (2). 0,25đ 0,25đ 0,5đ. Gọi (m2) là khối lượng của chì đổ vào ta có m 2 = D2 . S 0 . H (3) Từ (2) và (3) ta có khối lượng tổng cộng của gỗ và chì lúc này :. 0,25đ.  S0 H   1  S .h   + D2 . S0 . H M = m1 + m2 = m  m    D2   S .h  . S0. H M=m+  (4). 0,5đ. 0,5đ. 0,25đ. Khối gỗ lúc này chìm hoàn toàn vào trong nước nên trong lượng của 0,5đ gỗ và chì bằng với lực đẩy Acsimet P1`= F1A  10M = 10 D0. S.h m    D2   S .h  . S0. H = D0. S.h m+  D0 Sh  m m    D2   .S0 S . h   => H =. 0,5đ 0,5đ. 1000.40.10 3.0,1  0,16 0, 055m 0,16   3  11.300  40.10 3.0,1  .4.10  = . H = 5,5 cm. Đáp số a. x = 6 cm b. H = 5,5 cm Bài 3 (5 điểm) a. Tính nhiệt lư ợng của nước và nhiệt lượng kết toả ra - Nhiệt lượng của nhiệt lượng kế toả ra là Q1 = m1c1(t1 –t) - Nhiệt lượng của nước trong nhiệt lượng kế tảo ra là Q2 = m2.c2.(t1- t). 0,25đ 0,25đ 0, 5đ 0,25đ.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> - Tổng nhiệt lượng của nhiệt lượng kế và nước toả ra là Q = Q1 + Q2 = m1c1(t1 –t) + m2.c2.(t1- t) - Nhiệt lượng mà khối lượng (m) nước thu vào là.Q’ = m.c2 (t – t2) - Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có Q = Q’  m1c1(t1 –t) + m2.c2.(t1- t) = m.c2 (t – t2).  m .c  m c   t  t   0, 2.880  0, 4.4200   20 1. 1. 2 2. 1.  10.  0,88kg. 0, 5đ 0, 5đ 0,25đ. c2  t  t2  4200.  10  5  => m = b. Tính m3 - Theo đề bài cho trong bình vẫn còn nước đá như vậy có thể suy ra nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là 00C => Phần nước đá tan là (m3 – 0,1)kg - Nhiệt lượng toả ra của nhiệt lượng kế và nước bên trong là Qtoả = m1c1(t –t0) + (m1 + m2).c2.(t- t0) Qthu = m3c3(t0 –t3) + (m3 – 0,1)λ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt Qtoả = Qthu  m1c1(t –t0) + (m1 + m2).c2.(t- t0) = m3c3(t0 –t3) + (m3 – 0,1)λ. 0, 5đ 0,5đ 0, 5đ 0, 5đ 0, 5đ. m1c1t   m2  m  c2t  0,1.   c3 .   t3 .  m3 =. 0,1.880.10   0, 4  0,88  4200.10  0,1.340000. = Đáp số. 340000  2100.  5 . 0, 25kg. a. m = 0,88 kg b. m3 = 0,25 kg Bài 4 (5 điểm ) Vẽ được sơ đồ. 1. R 3 4 5. 2009. 2. 0,5.đ. 0,25đ 0,25đ. a. Tính điện trở R12. Khi mắc hiệu điện thế vào hai điểm 1 và 2. Giả sử 0,5đ dòng điện đi vào diểm 1 và đi ra điểm 2 . Khi giữa các cặp điểm 3 và 4, 3 và 5 hay 4 và 5, 4 và 6 …………………. Có 1đ điện trở R thì cường độ dòng điện vẫn không qua các điện trở này (vì cầu 0,5đ thăng bằng).

<span class='text_page_counter'>(6)</span> Vậy điện trở R12 cũng chính là (Rtd tương đương của mạch) điện được tính như sau. 1 1 1 1 1 2009     ..............  Rtd R 2 R 2 R 2 R2009 2R 2.2009 Rtd  2 2009 =>. b. Tính công suất của mạch điện Áp dụng công thức tính công suất ta có U 2 2202 48400   24200 R 2 2 td P = W. c. Tính hiệu điẹn thế giữa hai điểm 1 và 2009 Theo sơ đồ ta có hiệu điện thế các điểm như sau U 220  110V 2 U13 = U32 = U14 = U42 =……… U1.2009 = U2009.2 = 2. Đáp số. a. R12 = 2Ω. b. P = 24200 W c. U1.2009 = 110 V. 1đ. 1đ.

<span class='text_page_counter'>(7)</span>