Phòng GD & ĐT Vĩnh Tờng Trờng THCS Vũ Di đề khảo sát HSG lớp 9 LầN II Môn: Vật lý ( Thời gian 150 phút không kể giao đề) Ngày khảo sát: 11 /11/ 2010 Bài 1: Hai bên lề đờng có hai hàng dọc các vận động viên chuyển động theo cùng một hớng: Hàng các vận động viên chạy và hàng các vận động viên đua xe đạp. Biết rằng các vận động viên chạy với vận tốc 20km/h và khoảng cách giữa hai ngời chạy liên tiếp là 20m. Vận tốc của các vận động viên đua xe đạp là 40km/h và khoảng cách giữa hai vận động viên đua xe đạp liên tiếp trong hàng là 30m. Hỏi một ngời quan sát cần chạy trên đờng với vận tốc bằng bao nhiêu để mỗi lần, khi một vận động viên đua xe đạp đuổi kịp anh ta thì chính lúc đó anh ta lại đuổi kịp một vận động viên chạy tiếp theo. Bài 2 : Hai ống hình trụ nối thông nhau, tiết diện của mỗi ống là S = 11,5cm 2 . Hai ống chứa thuỷ ngân tới một mức nào đó. Đổ 1 lít nớc vào một ống rồi thả vào nớc một vật có trọng lợng P = 1,5N, vật nổi một phần trên mặt nớc. Tính khoảng cách chênh lệch giữa hai mặt thuỷ ngân trong hai ống. Biết trọng lợng riêng của thuỷ ngân là d = 136.000N/m 3 và của nớc là d 1 = 10.000N/m 3 . Bài 3 : Một chậu nhôm khối lợng 500g đựng 2kg nớc ở 20 0 C. a. Thả vào chậu nớc một thỏi đồng có khối lợng 200g lấy ở lò nung ra thì nớc nóng đến 21,2 0 C. Tìm nhiệt độ của bếp lò? Biết nhiệt dung riêng của nhôm, của nớc và của đồng lần lợt là: C 1 = 880J/KgK ; C 2 = 4200J/KgK ; C 3 = 380J/KgK Bỏ qua sự toả nhiệt ra môi trờng. b. Thực ra trong trờng hợp này, nhiệt lợng toả ra môi trờng là 10% nhiệt lợng cung cấp cho chậu n- ớc. Tìm nhiệt độ thực của bếp lò. Bài 4: Phần a. Cho sơ đồ mạch điện nh hình vẽ. Mắc vào A, B một hiệu điện thế U AB = 1,5V thì vôn kế mắc vào C; D chỉ giá trị U 1 = 1V. Nếu thay vôn kế bằng một Ampe kế cũng mắc vào C, D thì Ampe kế chỉ giá trị I = 60mA. Nếu bây giờ thay đổi lại: bỏ Ampe kế đi và mắc vào C, D một hiệu điện thế U CD = 1,5V còn vôn kế mắc vào A, B thì vôn kế chỉ U 2 = 1V. Cho biết vôn kế có điện trở rất lớn; Ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể. Hãy xác định R 1 , R 2 , R 3 . Phần b. Có 4 đèn giống nhau, mỗi đèn có hiệu điện thế định mức là 6V đợc mắc thành bộ rồi mắc vào hiệu điện thế U = 6V (nh hình vẽ). Hỏi độ sáng của mỗi đèn thay đổi nh thế nào khi: - Đóng khoá K 1 . - Đóng khoá K 2 . - Đóng cả 2 khoá K 1 và K 2 . - Đóng cả 2 khoá K 2 và K 3 . - Đóng cả 3 khoá K 1 , K 2 , K 3 . Bài 5 : Hai gơng phẳng G 1 và G 2 có các mặt phản xạ hợp với nhau thành một góc = 60 0 . Chiếu một chùm tia sáng hẹp SI tới G 1 chùm này phản xạ theo IJ và phản xạ trên G 2 theo JR. Tính góc hợp bởi các tia SI và IR. Hết Phòng GD & ĐT Vĩnh Tờng + - 1 K 3 2 K 1 3 4 K 2 A R 1 R 3 C R 2 D B Trờng THCS Vũ Di Hớng dẫn chấm đề khảo sát HSG lớp 9 Môn: Vật lý Bài 1: (2đ) 0,25 (đ) - Gọi vận tốc của vận động viên chạy, của vận động viên đua xe đạp và của ngời quan sát lần lợt là v 1 ; v 2 ; v 3 . - Khoảng cách giữa 2 vận động chạy liền nhau, của 2 vận động viên đua xe đạp liền nhau lần lợt là l 1 và l 2 . - Theo đầu bài: v 1 = 20km/h , v 2 = 40km/h , l 1 = 20m = 20.10 -3 km, l 2 = 30m = 30.10 -3 km. - Tại một thời điểm nào đó 3 ngời ở vị trí ngang nhau thì sau thời gian t ngời quan sát đuổi kịp vận động viên chạy phía trớc. (0,5đ) Ta có: ( ) 1 3 1 1 3 1 v t v t 1 v v = l l (0,5đ) Đồng thời ngời đua xe đạp cũng đuổi kịp ngời quan sát. Ta có: ( ) 2 2 3 2 3 v t v t t 2 v v = = 2 l l (0,25đ) Từ (1)và (2) 1 2 3 1 2 3 v v v v = l l ( ) 1 2 1 3 2 3 2 1 1 2 3 1 2 2 1 l v v v v v .v v = + = + l l l l l l l (0,25đ) 1 2 2 1 3 1 2 .v v v + = + l l l l thay số: ( ) 3 3 3 3 3 20.10 .40 30.10 .20 v 28 km / h 20.10 30.10 + = = + (0,25đ) Vậy vận tốc của ngời quan sát khi đó là 28km/h Bài 2: (1,5đ): Hình vẽ đúng 0,25đ (0,25đ) Trọng lợng của 1 lít nớc là P 1 = d 1 .V = 10000.1.10 -3 = 10 (N) - Khi có cân bằng thì mực thuỷ ngân ở 2 nhánh chênh nhau là h (nh hình vẽ). - Xét điểm A ở mặt phân cách giữa thuỷ ngân và nớc và điểm B nằm trên mặt phẳng nằm ngang với điểm A ở ống bên kia. Theo tính chất bình thông nhau ta có: (0,25đ) P A = P B (0,25đ) 1 P P d.h S + = (0,25đ) ( ) 1 4 P P 10 1,5 h 0,074 m S.d 11,5.10 .136000 + + = = hay h = 7,4cm Vậy độ chênh lệch thuỷ ngân ở hai nhánh là h = 7,4cm. d 1 d B A h Bµi 3: (2 ®iÓm) Phần a: (1,5đ) Gọi nhiệt độ của bếp lò cũng là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng là t 0 C. Nhiệt lợng mà chậu nhôm và nớc thu vào để tăng từ t 1 = 20 0 C đến t 2 = 21,2 0 C là: (0,5đ) Q thu = (m 1 C 1 + m 2 C 2 ) (t 2 t 1 ) = (0,5.880 + 2.4200) . (2.4200). (21,2 - 20) (0,25đ) = 10608 (J) - Nhiệt lợng do thỏi đồng toả ra để hạ từ t 0 C đến t 2 = 21,2 0 C là: (0,25đ) Q toả = m 3 C 3 (t t 2 ) = 0,2.380 (t 21,2) = 76 (t 21,2) Do không có toả nhiệt ra môi trờng nên theo phơng trình cân bằng nhiệt. Ta có Q toả = Q thu (0,5đ) ( ) 0 76. t 21,2 10608 10608 t 21,2 160,78 C 76 = = + Phần b : (0,5đ): Thực tế do sự toả nhiệt ra môi trờng nên phơng trình cân bằng nhiệt đợc viết lại là: (0,25đ) Q toả = Q thu + 10% Q thu Q toả = 1,1 Q thu ( ) 3 3 2 m C . t ' t 1,1.10608 = 2 3 3 1,1.10608 t ' t m C = + thay số (0,25) 0 1,1.10608 t ' 21,2 174,74 C 0,2.380 = + Bài 4: (3,5đ) Phần a: (2,5đ): Ta vẽ đợc sơ đồ mạch điện tơng đơng với các lần mắc nh sau (0,25đ) lần 1 (0,25đ) lần 2 (0,25đ) lần 3 - ở lần 1: Vì R v = R 3 là dây nối của vôn kế. Số chỉ của vôn kế là U 2 = 1V (0,5đ) Vì R 1 nối tiếp R 2 U 1 = U U 2 = 1,5 1 = 0,5 (V) và 1 1 2 2 U R 1 U R 2 = = Suy ra: R 2 = 2R 1 (1) Tơng tự: ở lần 3: Vì R v = R 1 là dây nối của vôn kế và số chỉ của vôn kế là U 2 = 1V Vì R 3 nối tiếp R 2 U 3 = U U 2 = 0,5 (V) và ( ) 3 3 2 3 2 2 U R 1 R 2R 2 U R 2 = = = (0,5đ) Từ (1) và (2) R 1 = R 3 (3) ở lần 2: Ampe kế mắc nối tiếp với R 3 I 3 = 60mA R 3 A V C R 2 R 1 A + B, D - R 3 A A C R 2 R 1 A + B, D - R 1 A V A R 2 R 3 C + B, D - Vì R 2 // R 3 mà R 2 = 2R 3 2 3 1 I I 2 = hay 2 1 I .60 30mA 2 = = Cờng độ dòng điện qua mạch khi đó: (0,25đ) I = I 1 = I 2 + I 3 = 30 + 60 = 90mA = 0,09A - Điện trở tơng đơng của đoạn mạch này là: (0,25đ) ( ) 2 3 1 1 td 1 1 1 2 3 1 1 R .R 2R .R 5 R R R R 4 R R 2R R 3 = + = + = + + Mặt khác: ( ) ( ) td U 1,5 50 R 5 I 0,09 3 = = = Từ (4) và (5) 1 1 5 50 R R 10 3 3 = = (0,25đ) Do đó R 3 = R 1 = 10 và R 2 = 2R 1 = 20 Phần b (1đ) (0,2đ) * Đóng khoá K 1 mạch điện chỉ có Đ 1 // (Đ 3 nối tiếp Đ 4 ) U 1 = U 3 + U 4 = 6V Đèn 1 sáng bình thờng, đèn 3 và đèn 4 sáng nh nhau và sáng yếu. (0,2đ) * Đóng khoá K 2 : Mạch điện chỉ có Đ 1 // Đ 2 U 1 = U 2 = 6V Đ 1 và Đ 2 sáng bình thờng. (0,2đ) * Đóng cả 2 khoá K 1 và K 2 : Cả 4 đèn không sáng vì bị nối tắt. (0,2đ) * Đóng cả 2 khoá K 2 và K 3 . Mạch điện có ( Đ 1 // Đ 2 // Đ 3 // Đ 4 ) U 1 = U 2 = U 3 = U 4 = 6V Cả 4 đèn sáng bình thờng. (0,2đ) * Đóng cả 3 khoá K 1 , K 2 , K 3 thì cả 4 đèn đều không sáng vì bị nối tắt. Bài 5 (1 điểm) - Hình vẽ chính xác: 0,5đ - Hình vẽ chính xác: 0,5đ OIHJ có: ã ã à à à à à à 0 0 1 0 1 2 2 OIH OJH 180 O H 180 mà H H 180 H O = = + = + = = = (0,25 ) Do đó: 1 1 I J = + $ $ Xét EIJ Có: ả ( ) 0 EIJ 180 I J= + hay ả ( ) 0 1 1 EIJ 180 2 I J= + $ $ = 180 0 2. Hay ả EIJ 180 2.60= = 60 0 (0,25đ) Vậy tia SI và JR hợp với nhau một góc 60 0 . G 2 G 1 1 2 1 1 . một ngời quan sát cần chạy trên đờng với vận tốc bằng bao nhiêu để mỗi lần, khi một vận động viên đua xe đạp đuổi kịp anh ta thì chính lúc đó anh ta lại. 30.10 -3 km. - Tại một thời điểm nào đó 3 ngời ở vị trí ngang nhau thì sau thời gian t ngời quan sát đuổi kịp vận động viên chạy phía trớc. (0,5đ) Ta có: