Tài liệu đề thi học sinh giỏi vật lí 9 có đáp án 3

Truong THCS yen giang §Ò thi chän häc sinh giái líp 9 cÊp huyÖn GV ra de: NGUYEN HUY XUAN m«n: VËt lý N¨m häc 2010-2011 Thêi gian lµm bµi 150 phót) CÂU 1: ( 3 điểm) Hai xe đồng thời xuất phát từ điểm A chuyển động thẳng đều về điểm B, đoạn đường AB có độ dài là L. Xe thứ nhất trong nửa đầu của đoạn đường AB đi với vận tốc m, nửa còn lại đi với vận tốc n. Xe thứ hai trong nửa đầu của tổng thời gian đi với vận tốc m, nửa còn lại đi với vận tốc n. Biết m khác n. Hỏi xe nào đến B trước và trước bao lâu ? CÂU 2 :.( 6 ñieåm) Dùng một bếp điện để đun một khối lượng m = 1,6 kg nước đá ở nhiệt độ t 1= -250C. Sau T1=2 phút thì nước đá bắt đầu nóng chảy. a.Tính thời gian kể từ khi bắt đầu đun đến khi nước đá nóng chảy hết. b.Tính thời gian kể từ khi bắt đầu đun đến khi nước bắt đầu sôi. c.Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt độ của nước và nước đá vào thời gian đun. d.Tính nhiệt lượng mà bếp đã tỏa ra từ đầu tới khi nước sôi.Biết rằng hiệu suất của bếp là 60%. Cho nhiệt dung riêng của nước đá là c 1=2,1 kJ/kg.K, nhiệt dung riêng của nước là c2=4,2 kJ/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là λ =3,36.105 J/kg . (Coi bếp điện cung cấp nhiệt đều đặn). CÂU 3: ( 4.0 điểm ) Cho mạch điện như hình vẽ (H.1). Trong A đó các vôn kế đều giống nhau. Biết vôn kế V1 chỉ 7V, vôn kế V2 chỉ 3V, R0 = 300Ώ; Ra = 0Ώ. a) Tìm điện trở của các vôn kế. b) Tìm số chỉ của ampe kế A C R0 V1 R0 D B V2 Hình 1 CÂU 4: ( 5 điểm) Có 4 dây dẫn cùng chất mắc nối tiếp giữa hai điểm đầu đặt một hiệu điện thế U=50V. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi dây. Biết chiều dài các dây và tiết diện của chúng liên hệ với nhau như sau : l1 = 4l4 ; l3 = 3l4 ; l2 = 2l4 S4 = 4S1 ; S3 = 3S1 ; S2 = 2S1 CÂU 5 : ( 2.0 điểm) Một người cao 1,7m đứng soi gương , gương phẳng đặt trong mặt phẳng thẳng đứng, mắt người cách mặt đất 1,6 m. Vẽ hình và tính chiều cao tối thiểu của gương để người này nhìn thấy ảnh toàn thân. ------------------ Gi¸m thÞ coi thi kh«ng gi¶i thÝch g× thªm -------------Họ và tên thí sinh:…………………………….. Giám thị……………………………. HƯỚNG DẪN CHẤM THI Chän häc sinh giái LỚP 9 CẤP huyÖn N¨m häc 2010 -2011 Môn: Vật lý Néi dung ChÊm §iÓm CÂU 1: (1,5đ) - Thời gian để xe 1 chuyển động từ A đến B là: L L  2m 2n ( m  n) L  2 mn t2 t2 2L L ( m  n) 2 L  m  n t   t  t  0 - Xe 2: => 2 1 2 2 2 mn 2mn(m  n) t1  1đ 1đ  t1  t2 => Xe 2 đến B trước và trước một khoảng thời gian là: L ( m  n) 2 2mn(m  n) CÂU 2. (3,0 đ) a.Nhiệt lượng cần cung cấp để m=1,6 kg nước đá tăng từ t1=-250C đến 00C. Q1=mc1(t2-t1)=1,6.2100.(0+25)= 84000(J)= 84(kJ) Nhiệt lượng bếp cung cấp cho nước đá trong mỗi phút. Q 0,5đ 84000 1 q = T  2 = 42000(J/phút) = 42 (kJ/phút). 1 Nhiệt lượng cần cung cấp để nước đá nóng chảy hết thành nước ở 00C. Q2= λ.m mà Q2 = q.T2. Vậy thời gian nước đá nóng chảy hết thành nước .  .m 1đ 0,5đ 0,5đ 336.1, 6 T2= q  42 =12,8(phút) 0,5đ Thời gian cần để đun cho nước đá từ -25 0C đến nóng chảy hoàn toàn thành nước ở 00C. 0,5đ T12=T1+T2=2+12,8=14,8(phút) 0 0 b.Nhiệt lượng cần để m=1,6kg nước tăng từ 0 C đến 100 C. 0,5đ Q3=m.c2.(t3-t2)=1,6.4200.(100-0)=672000(J)=672(kJ). Thời gian cần đun T3 = Q3 672  q 42 =16(phút) 0,5đ Thời gian kể từ lúc bắt đầu đun cho đến khi nước bắt đầu sôi. T = T12+T3 = 14,8+16=30,8(phút). c.Đồ thị. 0,5đ tC 100 50 0 -25 2 14,8 d. Nhiệt lượng đã cung cấp trong suốt thời gian T. Q=q.T =42000.30,8 =1293600(J)=1293,6(kJ) 30,8 1đ T(phút) 0,5đ Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra : Từ Q 100 100.1293600 60%  Qb  .Q  =2156000(J)=2156(kJ) Qb 60 60 0,5đ CÂU 3: (2,0đ) a. (1đ) + Vì Ra = 0 nên vôn kế V1 chỉ hiệu điện thế UAB, vôn kế V2 chỉ hiệu điện thế UCB: Ta có: UAB= I V .RV = 7V (1) UAC = UAB – UBC = 7 – 3 = 4V. Hay UCD = I0R0 = 4V (2) RV 7 RV 7 I 0 7 RV .  .  . RV + Từ (1) và (2) ta có: R0 4 I V1 4 R  R0 .RV =4 R0 (1  ) 0 R0  RV R0  RV 7 R  7 RV  4 0  RV = 3R0 = 3.300 = 900  R0  2 RV b. (1đ) + Theo sơ đồ ta có: I a  I V  I 0 . 0,5đ 1 1 Từ (1)  I V  1 Từ (2)  I 0  U AB 7 7   10  2 A . RV 900 9 7 9 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ U CD 4 4   .10  2 A R0 300 3 0,5đ 4 3 19 .10  2 A 0,02 A 9 + Vậy: I a  I V  I 0  .10  2  .10  2  1 0,5đ 0,5đ ( 0,5đ ) CÂU 4: (2,5đ) l l l l 3 1 2 4 Ta có : R1   S ; R2   S ; R3   S ; R4   S . 2 2 3 4 Mà : l 2 = 2l4 l 2 l3 = 3l4 l4 = => l 2  1 ; l3  3l1 4 . 0,5đ 0,5đ l1 4 Và : S2 = 2S1 ; S3= 3S1 ; S4 = 4 S1 . Suy ra : l2 l R  1  1 S2 4S1 4 l l R R3  3  1  1 S3 4 S1 4 l l R R4  4  1  1 S4 16S1 16 R2  1đ Đặt : R = R1 . Vậy điện trở tương đương RTĐ = R1 + R2 + R3 + R4 = R Cường độ dòng điện qua mạch là : I U 50 32   25 R RTĐ R 16 . R R R 25 R    4 4 16 16 0,5đ 0,5đ 32 R 32(V ) R R 32 R U 2  I   8(V ) 4 R 4 R U 3 I 8(V ) 4 - Hiệu điện thế hai đầu dây 1 : U 1 - Hiệu điện thế hai đầu dây 2 : - Hiệu điện thế hai đầu dây 3 :  IR  - Hiệu điện thế hai đầu dây 4 : U 4 I R 32 R   2(V ) 16 R 16 CÂU 5 (1đ) Chiều cao tối thiểu của gương: Người cao AB có ảnh là A’B’đối xứng nhau qua gương , muốn cho mắt O nhìn thấy ảnh A’ ( ảnh của chân ) của A thì từ A’ phải có tia phản xạ tới O hay phải có tia NO (N là giao điểm của OA’ với mặt phẳng chứa gương) .Vậy N là điểm thấp nhất của gương. Tương tự nối OB’ cắt mặt phẳng chứa gương tại M ,muốn cho mắt O nhìn thấy ảnh B’ (đỉnh đầu) của B thì phải có tia MO. Vậy M là điểm cao nhất của gương . MN là chiều cao tối thiểu của gương . Trong tam giác OA’B’ đoạn MN là đường trung bình,ta có: MN =A’B’/2 =AB/2 =1,7/2= 0,85(m) B M 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ B’ 0,5đ O A 0,5đ N H A’ Chú ý: (Mọi cách giải đúng vẫn cho điểm tối đa. Nếu bài làm không ghi đơn vị thì bị trừ điểm mỗi lần 0,25điểm nhưng tối đa không quá 0,75 điểm cho mỗi bài) ---------------------------------.HẾT--------------------------------------