Sở giáo dục và đào tạo Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 9 Hải dơng năm học Môn thi: Vật lý Thời gian làm bài: 150 phút. Ngày thi: Ngày tháng năm ( Đề thi gồm 02trang ) Bài 1( 2,0 điểm ) Cùng một lúc có hai xe xuất phát từ hai địa điểm A và B cách nhau 60 km, chúng chuyển động thẳng đều và cùng chiều từ A đến B. Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc 30km/h, xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc 40km/h. a) Tính khoảng cách giữa hai xe sau một giờ kể từ lúc xuất phát. b)Sau khi xuất phát đợc 1 giờ 30 phút, xe thứ nhất đột ngột tăng tốc và đạt đến vận tốc 1 ' 50 /V km h= . Hãy xác định thời điểm hai xe gặp nhau và vị trí chúng gặp nhau. Bài 2(1,5 điểm ) Trong một cốc mỏng có chứa m = 400g nớc đá ở nhiệt độ 0 1 20t C= có những viên đá với cùng khống lợng 2 20m g= và nhiệt độ 0 2 5t C= Hỏi : a) Nếu thả hai viên nớc đá vào trong cốc thì nhiệt độ cuối cùng của nớc trong cốc bằng bao nhiêu ? b) Phải thả tiếp thêm vào cốc ít nhất bao nhiêu viên nớc đá nữa để cuối cùng trong cốc có hỗn hợp nớc và nớc đá ? Cho biết nhiệt dung riêng của cốc ( nhiệt lợng cần thiết để cốc nóng thêm 0 1 C là C = 250J/độ. Nhiệt dung riêng của nớc đá và nớc đá lần lợt là 3 1 4,2.10c = J/kg.độ, 3 2 1,8.10c = J/kg.độ. Nhiệt nóng chảy của nớc đá là 5 3,4.10 = J/kg. Bỏ qua nhiệt toả ra môi trờng . Bài 3(2,5 điểm ) Cho mạch điện nh hình vẽ trong đó hiệu điện thế U = 12V các điện trở 1 2 3 10 ; 50 ; 20R R R= = = vôn kế V có điện trở rất lớn .Đoạn mạch BD gồm hai điện trở R giống nhau khi hai điện trở này mắc nối tiếp thì số chỉ của vôn kế là 1 U , khi chúng mắc song song thì số chỉ của vôn kế là 2 1 3U U= a) Xác định R và hiệu điện thế 1 U . b)Nếu đoạn mạch DB chỉ có một điện trở R, thì số chỉ của vôn kế là bao nhiêu? Bài 4 (2,0 điểm ) Một dây dẫn thẳng, đồng tính, tiết diện đều AB ( hình 1) có điện trở R = 60 . Một vôn kế mắc giữa hai điểm A và B vôn kế chỉ 110 V, mắc vôn kế đó giữa A và điểm C ở 1 3 AB kể từ A thì vôn kế chỉ 30V. Hỏi số chỉ của vôn kế khi mắc nó giữa hai điểm C và B, giữa A và trung điểm M của AB là bao nhiêu ? Bài 5 (2,0 điểm ) _ + M C B A V A B D C _ + U R R R 3 R 2 R 1 V a)Một chùm tia sáng song song với trục chính của thấu kính hội tụ L, qua thấu kính cho điểm sáng F. Đặt thêm một gơng phẳng M sau thấu kính L ta thu đợc điểm sáng S. Gơng cắt trục chính của thấu kính tại điểm I và tạo với trục chính một góc 0 45 (hình bên).Cho biết OF = 50cm, I = 40cm ( O là quang tâm của thấu kính ).Tính khoảng cách giữa S và F. b)Cố định thấu kính L và chùm tia tới, quay gơng phẳng quanh trục I một góc . Điểm sáng S sẽ chuyển động trên trên đờng nào, tính độ dài quãng đờng đó theo ? ( Trục I vuông góc với trục chính của thấu kính và nằm trong mặt phẳng gơng) Hết Họ và tên thí sinh: Số báo danh Chữ kí của giám thị 1: Chữ kí của giám thị 2: Hớng dẫn chấm Bài Nội dung Điể M F I O L m 1 a)Quãng đơng các xe đi trong 1 giờ là : Xe 1: 1 1 . 30S V t km= = Xe II: 2 2 . 40S V t km= = Vì khoảng cách ban đầu giữa hai xe là : S = AB = 60km nên khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ là : 2 1 40 60 30 70MN S S S km= + = + = Vậy sau 1 giờ khoảng cách giữa hai xe là 70km 0,25 0,25 b) Sau khi đi đợc 1h30' quãng đờng các xe đi đợc là Xe 1: 1 1 . 30.1,5 45S V t km= = = Xe II: 2 2 . 40.1,5 60S V t km= = = Khoảng cách giữa hai xe lúc đó là : 2 1 60 60 45 75L S S S km= + = + = 0,25 0,25 Giả sử sau khoảng thời gian 0 t kể từ lúc tăng tốc xe I đuổi kịp xe II quãng đờng chuyển động của các xe là Xe 1: 1 1 0 0 ' '. 50.S V t t= = Xe II: 2 2 0 0 ' '. 40.S V t t= = Khi hai xe gặp nhau ta có : 1 2 0 0 0 0 ' ' 50 40 75 10 75 7,5 S S L t t t t h = = = = 0,25 0,25 0,25 Vị trí gặp nhau cách A một khoảng là l . Ta có : 1 1 0 1 1 ' '. 50.7, 5 375 ' 375 45 420 S V t km l S S km = = = = + = + = 0,25 2 a)Đặt x là khối lợng nớc đá (ở 0 2 5t C= ) vừa đủ để thả vào cốc nớc làm nớc trong cốc hạ xuống 0 0 C và làm nớc đá cũng tan hét thành n- ớc. khi đó ta có ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 2 2 3 1 1 5 3 2 2 0 0 (1) 0, 4.42.10 250 20 0,1106 110,6 3,4.10 1,8.10 .5 mc C t xc t x mc C t x kg g c t + = + + + = = = = + 0,25 0,25 Nếu thả 2 viên nớc đá vào cốc thì nớc đá tan hết ( vì 2 2 )m x< và nhiệt độ cuối cùng là t. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 2 1 3 3 5 0 3 3 1 2 0 2 2 0 2 2 2 0,4.4,2.10 250 .20 2.0,02.1,8.10 .( 5) 2.0,02.3,4.10 11,7 0,4.4,2.10 250 2.0,02.4, 2.10 mc C t t m c t m m c t mc C t m c t m t mc C m c C + = + + + + = + + + + = = + + 0,25 0,25 b)Số cục nớc đá ứng với x là : 2 110,6 5,53 20 x n m = = = Vậy nếu thả vào cốc 5 viên nớc đá ( 1 )n n< thì nớc đá tan hếtthành nớc Để trong cốc có hỗn hợp nớc và nớc đá thì phải thả vào ít nhất là 6 viên đá ( để 2 )n n> , nh vậy phải thả thêm vào 1 ' 2 6 2 4n n= = = viên nớc đá 0,25 0,25 S=AB = 60km N B M A V 2 S 2 S 1 V 1 a)Vì vôn kế có điện trở rất lớn nên cờng độ dòng điện qua vôn kế bằng 0 vậy đoạn mạch gồm hai nhánh 1 2 R R+ và 3 R R R+ + mắc song song với nhau Với 1 2 12 , 10 , 50 AB U V R R= = = dễ dàng tính đ- ợc 10 CB U V= 0,25 Khi hai điện trở R mắc nối tiếp thì điện trở mạch nhánh ADB là 3 2 20 2 ADB R R R R= + = + và hiệu điện thế DB U gia B và D là : 2 12 . 12. 20 2 10 BD BD ADB R R R U U R R R = = = + + Số chỉ của vôn kế là : 1 12 100 2 10 10 10 CB DB R R U U U R R = = = + + 0,25 0,25 Khi hai điện trở R mắc song song thì điện trở mạch nhánh BD là 2 R , của đoạn mạch ADB là 3 20 2 2 R R R + = + và hiệu điện thế 12 2 ' . 12. 40 20 2 BD BD ADB R R R U U R R R = = = + + 0,25 0,25 Số chỉ của vôn kế là 2 12 400 2 ' 10 40 40 CB DB R R U U U R R = = = + + 0,25 Theo đầu bài ta có 2 1 3U U= ( ) 2 20 400 2 3(100 2 ) 80 2000 0 100 40 10 R R R R R R loai R R = = + = = + + Vậy R = 20 1 2U V = 0,25 b) Nếu đoạn mạch BD chỉ có một điện trở R thì 20 BD AD R R= = do đó 3 ' 6 ' 10 6 4 2 AB DB AD CD DB U U U V U U U V= = = = = = 0,25 4 Khi mắc vôn kế vào hai điểm A và B, thì số chỉ của vôn kế chính là hiệu điện thế AB U giữa hai điểm đó . Vậy 110 AB U V= 0,25 Khi vôn kế mắc giữa hai điểm A và C chỉ 30 V thì hiệu điện thế AC U giữa A và C là 30 , và hiệu điện thế CB U giữa C và B là 110 - 30 = 80 V 0,25 Hai đoạn mạch AC và CB mắc nối tiếp 30 3 (1) 80 8 AC AC CB CB R U R U = = = 0,25 Gọi V R là điện trở của vôn kế .Điện trở đoạn dây AC là 60 20 3 AC R = = và 40 CB R = Điện trở của đoạn mạch AC là . 20 20 V AC V R R R = + thay vào (1) ta có 0,25 0,25 _ + M C B A V A B D C _ + U R R R 3 R 2 R 1 V . 20 3 3 .40 15 60 20 8 8 V CB V V R R R R = = = = + Khi mắc vôn kế vào hai điểm C và B thì điện trở toàn mạch AC là 20 , đoạn mạch CB là . 40 60.40 24 40 60 40 V CB V R R R = = = + + 0,25 Số chỉ của vôn kế tức là hiệu điện thế CB U khi đó là : 24 . 110. 60 20 24 CB CB AC CB R U U V R R = = = + + 0,25 Khi mắc vô kế giữa A và M, thì 30 ; 20 AM MB R R= = và 110.20 44 20 30 MB U V= = + 0,25 5 a) S là ảnh thật của vật ảo F tạo bởi gơng M nên S và F đối xứng với nhau qua g- ơng phẳng M.Vậy ã ã 0 45MIS MIF SI FI= = 0,25 0,25 Tam giác IFS là tam giác vuông cân tại đỉnh I. . 2 10 2FS FI = = cm 0,25 b) Vì S là ảnh của F nên : 10IS IF OF OI cm= = = Vì I là trục quay, 10SI = cm không đổi nên khi quay gơng S chuyển động trên đờng tròn nằm trong mặt phẳng , có tâm là I và bán khính R= 10SI = cm 0,25 0,25 Theo định luật phản xạ ánh sáng, khi gơng quay một góc thì góc tới biến đổi một góc , góc phản xạ cũng biến đổi một góc . 0,25 Vì tia tới cố định nên khi quay gơng một góc tia phản xạ sẽ quay một góc 2 . Vậy độ dài cung đờng mà S đi dợc là ' 2 20 ( )SS R cm = = 0,25 0,25 4 5 4 5 M F I O L . Sở giáo dục và đào tạo Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 9 Hải dơng năm học Môn thi: Vật lý Thời gian làm bài: 150 phút. Ngày thi: Ngày tháng năm ( Đề thi gồm 02trang ) Bài 1( 2,0 điểm. AC là 20 , đoạn mạch CB là . 40 60.40 24 40 60 40 V CB V R R R = = = + + 0,25 Số chỉ của vôn kế tức là hiệu điện thế CB U khi đó là : 24 . 110. 60 20 24 CB CB AC CB R U U V R R = = = + + 0,25 Khi. nớc đá tan hếtthành nớc Để trong cốc có hỗn hợp nớc và nớc đá thì phải thả vào ít nhất là 6 viên đá ( để 2 )n n> , nh vậy phải thả thêm vào 1 ' 2 6 2 4n n= = = viên nớc đá 0,25 0,25 S=AB