SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH Năm học 2006 - 2007 Môn thi: Vật lý lớp 9 Ngày thi: 28/03/2007 Thời gian làm bài: 150 phút Câu 1: (2,0 điểm). Một bếp điện được mắc vào mạng điện U = 100 (V) qua một điện trở r = 1,5 ( Ω ) như hình 1. Công suất tiêu thụ của bếp pà P = 666 (W). Hãy xác định điện trở của bếp và hiệu điện thế ở hai cực của bếp. Câu 2: (3,0 điểm). Cho điện trở suất của sắt là 1 ρ = 0,12 ( Ω mm 2 /m). a- Tìm điện trở của sợi dây dẫn sắt-đồng chiều dài L = 100 (m) có djang hình trụ, lõi sắt bên trong đường kính d = 2 (mm), vỏ đồng bên ngoài kính lớn D = 5 (mm). b- Người ta dùng một sợi dây sắt và một dây dẫn X có hình dạng và kích thước giống hệt nhau để nối lại thành đoạn mạch. Khi nối tiếp thì điện trở tương đương là 5 ( Ω ), còn khi nối song song thì điện trở tương đương là 1,2 ( Ω ). Hãy xác định điện trở suất của dây dẫn của dây dẫn X. Câu 3: (3,0 điểm) Cho một nguồn điện 9 (V), một bóng đèn loại (6V-3W), một biến trở có con chạy R x có điện trở lớn nhất là 15 ( Ω ). a- Hãy vẽ các sơ đồ mạch điện để đèn sáng bình thường. b- Xác định vị trí con chạy và giá trị điện trở R x tham gia vào các mạch điện nói ở a-. Câu 4: (3,0 điểm) Một cần cẩu mỗi phút đưa được 1200 viên gạch lên cao 6 (m), khối lượng mỗi viên gạch là 1,8 (kg). a- Xác định hiệu điện thế và công suất mà mạch điện cung cấp cho cần cẩu. Biết rằng dòng điện qua động cơ bằng 15 (A) và hiệu suất của cần cẩu là 65%. b- Công suất tiêu hao để thắng ma sát chiếm 70%, còn lại là mất mát năng lượng do tỏa nhiệt trong động cơ. Hãy xác định điện trở của động cơ. Câu 5: (3,0 điểm) Một ấm đun nước điện loại (220V-1000W) mắc vào lưới điện 220 (V). Giữa hai đầu ấm có mắc một vôn kế điện trở rất lớn. Hình 2. Vôn kế chỉ 210 (V). a- Tính độ dài của dây dẫn từ lưới điện đến ấm. Biết rắng dây dẫn bằng đồng có điện trở suất 1,7.10 -8 ( Ω m) và đường kính 1,3 (mm). b- Tính thời gian cần thiết để đun 2 lít nước sôi từ nhiệt độ ban đầu 52 0 F. Biết hiệu suất quá trình đun là 80% và nhiệt dung riêng của nước là 4200 (J/kg. 0 C). Câu 6: (2,0 điểm) Cho một thấu kính hội tụ có trục xx'. Hình 3. Hãy xác định ảnh của vật sáng AB đặt nghiêng 45 0 và có trung điểm trùng với tiêu điểm của thấu kính. Câu 7: ( 2,0 điểm) Trên hình 4 có một điểm sáng S và một thanh BC đặt trước gương phẳng. Phải đặt mắt ở vùng nào trước gương để quan sát được đông thời ảnh của cả S và BC?. Câu 8: (2,0 điểm) a- Dây nung của bếp điện hoặc dây tóc của bóng điện dùng lâu ngày sẽ bị đứt ở vị trí có tiết diện nhỏ nhất. Vì sao? b- Khi tích điện cho một vật bằng kim loại người ta nhận thấy các tính chất sau: - Điện tích chỉ tập trung ở bề mặt và chủ yếu là những chỗ lồi, nhọn của vật. - Hiệu điện thế giữa hai điểm bất kỳ trên bề mặt luôn luôn bằng 0. Hãy giải thích nguyên nhân của các tính chất trên. A S • R x 45 0 x' U r U R am B C B hình 1 hình 2 hình 3 hình 4 BÀI KIỂM TRA SỐ Bài Một người dự định xe đạp từ A đến B với vận tốc v = 12km/h Nếu người tăng vận tốc lên thêm 3km/h đến B sớm a Tìm quãng đường AB thời gian dự định từ A đến B b Ban đầu người với vận tốc v = 12km/h quãng đường s xe bị hỏng phải dừng lại sửa chữa 15 phút Nên quãng đường lại người với vận tốc v = 15km/h đến B sớm dự định 30 phút Tìm quãng đường s1 Bài Trên dòng sông, nước chảy với vận tốc v 0, có hai tàu thủy ngược chiều Tại thời điểm đó, tàu thủy qua địa điểm A tàu thủy qua địa điểm B (cùng bên bờ sông với A), đồng thời từ A có xuồng máy chạy qua chạy lại hai tàu thủy nói hai tàu thủy gặp Khoảng cách hai địa điểm A B S = 100km Khi nước yên lặng: vận tốc hai tàu thủy có giá trị v = 25km/h; xuồng máy V = 35km/h Địa điểm A nằm thượng nguồn a Xác định thời gian xuồng máy chuyển động từ địa điểm A hai tàu thủy gặp (bỏ qua thời gian lần xuồng máy quay đầu) b Xác định quãng đường mà xuồng máy chạy thời gian nói Biết v0 = 5km/h Bài Một khối gỗ đặc hình hộp chữ nhật tiết diện S1 = 40cm2, cao h1 = 10cm, có khối lượng m1 = 160g a Thả khối gỗ vào nước Tính khối lượng riêng D gỗ chiều cao phần gỗ mặt nước Cho biết khối lượng riêng nước D0 = 1000kg/m3 b Bây khối gỗ khoét lỗ hình trụ có tiết diện S = 4cm2, sâu h2 lấp đầy chì có khối lượng riêng D2 = 11300kg/m3 Khi thả vào nước người ta thấy mực nước với mặt khối gỗ Tìm độ sâu h2 lỗ Bài Cho mạch điện hình vẽ + U Biết U = 36V không đổi; R1 = 4Ω; R2 = 6Ω; R3 = 9Ω; R5 = 12Ω Các ampe kế có điện trở không đáng R3 R1 A1 kể R2 a Khóa K mở, ampe kế A1 1,5A Tìm R4 R4 R5 b Đóng khóa K, tìm số ampe kế K Bài A2 Một cầu đồng chất có khối lượng M = 10kg thể tích V = 0,016m3 a Hãy đưa kết luận trạng thái cầu thả vào bể nước b Dùng sợi dây mảnh, đầu buộc vào cầu, đầu buộc vào điểm cố định đáy bể nước cho cầu ngập hoàn toàn nước dây treo có phương thẳng đứng Tính lực căng dây? Cho biết: Khối lượng riêng nước D = 103kg/m3 Bài Người ta bỏ miếng hợp kim chì kẽm có khối lượng 50g nhiệt độ 136 oC vào nhiệt lượng kế chứa 50g nước 14oC Hỏi có gam chì gam kẽm miếng hợp kim trên? Biết nhiệt độ có cân nhiệt 18 oC muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm lên oC cần 65,1J; nhiệt dung riêng nước, chì kẽm 4190J/(kg.K), 130J/(kg.K) 210J/ (kg.K) Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường bên Câu 1: (2,5 điểm) a Khối lượng riêng cầu là: 10 M DC = = = 625(kg/m3) 0,25đ , 016 V Ta thấy DC (= 625kg/m3) < Dnước (= 1000kg/m3) nên thả cầu vào nước cầu mặt nước 0,5đ b Học sinh vẽ hình phân tích lực tác dụng lên cầu 0,5đ Các lực tác dụng lên cầu: FA - Lực đẩy Ác-si-mét FA thẳng đứng hướng từ lên có cường độ: FA = dn.V = 10Dn.V 0,25đ - Trọng lực P thẳng đứng hướng xuống và: P = 10M 0,25đ - Lực căng dây T thẳng đứng hướng xuống O T Khi cầu cân (đứng yên) FA = P + T 0,5đ => T = FA – P = 10Dn.V – 10M = 10.1000.0,016 – 10.10 P = 160 – 100 = 60 (N) 0,25đ Vậy lực căng dây T 60N Câu 3: (2,5 điểm) - Gọi khối lượng chì kẽm mc mk, ta có: mc + mk = 0,05(kg) ( = 50g) (1) 0,25đ - Nhiệt lượng chì kẽm toả ra: Q1 = m c cc (136 - 18) = 15340m c ; 0,25đ Q = m k c k (136 - 18) = 24780m k 0,25đ - Nước nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là: Q3 = m n c n (18 - 14) = 0,05 × 4190 × = 838(J) ; 0,25đ Q = 65,1× (18 - 14) = 260,4(J) 0,25đ - Phương trình cân nhiệt: Q1 + Q = Q3 + Q ⇒ 0,5đ 15340mc + 24780mk = 1098,4 (2) 0,25đ ≈ ≈ - Giải hệ phương trình (1) (2) ta có: mc 0,015kg; mk 0,035kg 0,5đ Đổi đơn vị gam: mc ≈ 15g; mk ≈ 35g Bài Gọi thời gian dự định t(h) Quãng đường AB s (km) (s, t >0) Thời gian dự định hết quãng đường AB: t = a điểm Thời gian thực là: t1 = s 12 s 15 Theo có t – t1 = ⇔ s s − =1 12 15 ⇔ s = 60 (km) ⇒ t = (h) Vậy quãng đường AB dài 60 km thời gian người dự định 5h b điểm Thời gian quãng đường s1 t1 = s1 12 s2 15 60 − s1 ⇔ t2 = 15 B A2 Thời gian quãng đường lại t2 = A A1 B1 B Theo có t1 + t2 = – 0,25 – 0,5 = 4,25 ⇔ s1 60 − s1 + = 4, 25 12 15 ⇒ Vậy quãng đường s1 dài 15 km s1 = 15 (km) Thể tích khối gỗ: V1 = S1.h1 = 400cm3 = 4.10-4m3 D1 = m1 = 400kg / m3 V1 ⇒ d1 = 4000N/m3 Khối lượng riêng gỗ: Thả khối gỗ vào nước, khối gỗ đứng cân bằng, thể tích phần gỗ chìm nước Vc, phần Vn FA = P1 ⇔ d0 Vc = d1 V1 Vc d1 = = V d ⇔ V1 ⇒ Vc = V1 ⇒ Vn = V1 – Vc = = 2,4 10-4m3 hn = Vn 2, 4.10−4 = = 0, 06m S1 40.10−4 Chiều cao phần gỗ mặt nước: Vậy khối lượng riêng gỗ 400kg/m3 chiều cao phần gỗ mặt nước 0,06m Trọng lượng phần gỗ bị khoét: Pk = d1 V2 ⇔ Pk = d1 S2 h2 = 1,6h2 Vì vật chìm hoàn toàn nước: FA = Pv ⇔ d0 Vv = P1 - Pk + P2 ⇔ d0.Vv = d1 V1 – Pk + d2 S2 h2 ⇔ 10000 10-4 = 4000 10-4 – 1,6h2 + 113000 4.10-4 h2 ⇔ ⇒ 2,4 = 43,6 h2 m = 0,055m = 5,5cm; (h2 = 109 ) h2 Vậy độ sâu h2 lỗ bị khoét 5,5cm Vận tốc tàu thủy từ A là: vA = 25 + v0 Vận tốc tàu thủy từ B là: vB = 25 – v0 Nếu chọn B làm mốc vận tốc tàu từ A so với tàu từ B là: 25 + v0 + 25 – v0 = 50 km/h Thời gian để tàu gặp là: t = S/50 = 2h thời gian xuồng máy chuyển động từ A đến tàu thủy gặp Vận tốc xuồng máy chạy xuôi dòng là: Vx = V + v0 = 40km/h Vận tốc xuồng máy chạy ngược dòng là: Vn = V - v0 = 30km/h Theo sơ đồ ta có: AB1 = AA1 + A1B1 A1B2 = A1A2 + A2B2 => AB1 + A1B2 + = ... Trờng THCS Việt Tiến Đề thi học sinh giỏi cấp trờng năm học 2007-2008 môn Vật lý 9 Thời gian 150 phút I, Chọn đáp án đúng cho câu hỏi sau (4 điểm) Câu 1(1 điểm) Điện trở R 1 = 10. chịu đợc dòng điện lớn nhất là I 1 = 5A, R 2 = 15. chịu đợc dòng điện lớn nhất là I 1 = 8A. Khi mắc R 1 nối tiếp R 2 thì hiệu điện thế lớn nhất có thể mắc vào hai đầu đoạn mạch này là . A, 170V B, 85V C, 70V D, 125V Câu 2 (1 điểm) Điện trở R 1 = 10. chịu đợc dòng điện lớn nhất là I 1 = 5A, R 2 = 15. chịu đợc dòng điện lớn nhất là I 1 = 8A. Khi mắc R 1 song song R 2 thì hiệu điện thế lớn nhất có thể mắc vào hai đầu đoạn mạch này là . A, 50V B, 120V C, 70V D, 170V Câu 2 (1 điểm) Điện trở R 1 = 20. chịu đợc dòng điện lớn nhất là I 1 = 5A, R 2 = 30. chịu đợc dòng điện lớn nhất là I 1 = 8A. Khi mắc R 1 song song R 2 cờng độ dòng diện mạch chính lớn nhất là vào hai đầu đoạn mạch này là . A, 13A B, 6,5A C, 25/3 A D, 14A Câu 4 (1 điểm) Hai dây dẫn bằng Nhôm có chiều dài, tiết diện và điện trở tơng ứng là l 1 , S 1 , R 1 và l 2 , S 2 , R 2 . Biết l 1 =4l 2 , và S 1 =2S 2 . Kết luận nào sau đây về mối quan hệ giữa các điện trở R 1 và R 2 của hai dây dẫn là đúng. A, R 1 = 2R 2 B, R 1 = R2/ 2 C, R 1 = 8R 2 D, R 1 = R 2 /8 II/ Bài tập Câu 1( 2 điểm) Một dây dẫn bằng đồng có khối lợng là 0,5 kg và dây dẫn có tiết diện là 1mm 2 . a, Tính chiều dài dây dẫn , biết khối lợng riêng của đồng là 8900kg/m 3 . b, Tính điện trở của cuộn dây này biết điện trở suất của đồng là 1,7 .10 -6 m Câu 2( 2 điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ Biết R 1 = 15 R 2 = R 3 = R3 = 30 , hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U MN = 7,5V. a, Tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch MN. b, Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở.R 1 c, Tính cờng độ dòng điện chay qua R 2 . Câu 3. ( 2 điểm) Một siêu điện có dây điện trở là 44 dùng để đun sôi 2l nớc ở nhiệt độ 20 0 C. đợc mắc vào hiệu điện thế 220V . Biết nhiệt dung riêng của nớc là 4200J/kg.K. Khối lợng riêng của nớc là 1000kg/m 3 (bỏ qua nhiệt làm nóng siêu và toả ra môi trờng bên ngoài ). a, Tính nhiệt lợng nớc thu vào để dung sôi nớc. b, Tính thời gian đun nớc Created by Trần Hữu Quy M + R 1 R 2 R 3 R 4 N - CẤU TRÚC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2008-2009 Môn VẬT LÍ lớp 9 - Hình thức thi: Bài thi gồm 2 phần trắc nghiệm và tự luận. Phần trắc nghiệm chiếm không quá 20% tổng số điểm. - Nội dung: I. Cơ học: (5-6 điểm) - Bài tập về chuyển động cơ học. - Tìm điều kiện để vật hay hệ vật cân bằng. - Biết hệ vật cân bằng, tìm lực tác dụng lên mỗi vật và các đại lượng có liên quan xác định vật hay hệ vật có cân bằng bền hay không. - Bài tập đòn bẩy, mặt phẳng nghiêng, ròng rọc cố định ròng rọc động. II. Nhiệt học: (2-3 điểm) - Sự truyền nhiệt, trao đổi nhiệt giữa các vật trong hệ vật. III. Quang học: (2-4 điểm) - Bài tập về gương phẳng, thấu kính, hệ gương phẳng , hệ thấu kính, hệ hỗn hợp gương và thấu kính, kính lúp, mắt. IV. Điện học: (7-9 điểm) - Ghép các điện trở trong đoạn mạch, mạch điện phân nhánh, Mạch cầu cân bằng và không cân bằng: xác định dòng, điện trở, hiệu điện thế. - Công, công suất, định luật Jun-Len xơ, tìm giá trị cực trị. - Ghép đèn vào mạch điện: một nguồn sáng nhiều đèn, nhiều nguốn sáng một đèn, nhiều nguồn sáng nhiều đèn . - Tác dụng từ, máy biến thế. __________________ F H ớng dẫn chấm Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh Lớp 9 THCS năm học 2004-2005 Môn: Vật lý (Vòng 1) Bài 1: a) (2,5đ) Vận tốc của Y: Chọn t = 0 tại A lúc X bắt đầu di chuyển. Thời gian X đi từ A đến E là: t 1 = 20 : 4 = 5 s và quãng đờng EC là: 4 x 8 = 32 m => Quãng đờng AC dài 20 + 32 = 52 m . 1,0 đ Vì X và Y đến C cùng lúc nên thời gian Y đi là t Y = 8 s . 0,5 đ và quãng đờng Y đã đi: 20 + 52 = 72 m .0,5 đ Vậy vận tốc của Y là: V Y = 72 : 8 = 9 m/s 0,5 đ b) (2,5đ) Đồ thị của X là đờng gấp khúc AEE'C 1,0 đ Đồ thị của Y là đờng gấp khúc E'MC 1,5 đ (Để vẽ chính xác điểm M, vẽ F đối xứng với E' qua trục hoành rồi nối FC cắt trục hoành tại M, nếu học sinh không xác định chính xác M thì không cho điểm đồ thị Y) A 5 20 52 s(m) 8 16 t(s) E E M C Bài 2: F 1 là áp lực của chất lỏng tác dụng vào mặt dới của đĩa. F 2 là áp lực của chất lỏng tác dụng lên phần nhô ra ngoài giới hạn của ống ở mặt trên của đĩa. P là trọng lợng của đĩa. Đĩa bắt đầu tách ra khỏi ống khi: P + F 2 = F 1 (1) Với: F 1 = p 1 S =10.(H+h). L .S = 10. 4 D 2 (H+h). L F 2 = p 2 S' =10.H. L .( 4 D 2 - 4 d 2 ) P = 10. .V = 10. .h 4 D 2 .1,5 đ Thế tất cả vào (1) và rút gọn: D 2 .h. + (D 2 - d 2 )H. L = D 2 (H + h) L 2 2 2 L L D h D h H d = = 2 L L D h d ữ 1,0 đ F1 P F2 D d H h Bài 3: Giả sử 0,4kg hơi nớc ngng tụ hết thành nớc ở 100 0 C thì nó toả ra nhiệt lợng: Q 1 = mL = 0,4 ì 2,3ì10 6 = 920.000 J . 0,5 đ Nhiệt lợng để cho 0,8 kg nớc đá nóng chảy hết: Q 2 = m 2 = 3,4 ì 10 5 ì 0,8 = 272.000 J . 0,5 đ Do Q 1 > Q 2 chứng tỏ nớc đá nóng chảy hết và tiếp tục nóng lên, giả sử nóng lên đến 100 0 C. 0,5 đ Nhiệt lợng nó phải thu là: Q 3 = m 2 C(t 1 - t 0 ) = 0,8 ì 4200 (100 - 0) = 336.000 J => Q 2 + Q 3 = 272.000 + 336.000 = 608.000 J 1,0 đ Do Q 1 > Q 2 + Q 3 chứng tỏ hơi nớc dẫn vào không ngng tụ hết và nớc nóng đến 100 0 C. 0,5 đ => Khối lợng hơi nớc đã ngng tụ: m' = (Q 2 + Q 3 )/ L = 608.000 : 2,3ì10 6 = 0,26 kg . 1,0 đ Vậy khối lợng nớc trong bình khi đó là : 0,8 + 0,26 = 1,06 kg 0,5 đ và nhiệt độ trong bình là 100 0 C. 0,5 đ Bài 4: a) Chứng minh: 'd 1 d 1 f 1 += . Do ảnh hứng đợc trên màn nên ảnh thật 0,25đ Hai AOB : A'OB': d 'd OA 'OA AB 'B'A == 0,5 đ Hai tam giác đồng dạng OIF' và A'B'F': AB 'B'A 'OF 'F'A OI 'B'A == (vì OI = AB) .0,5 đ hay d 'd f f'd = 0,5 đ <=> d(d' - f) = fd' <=> dd' - df = fd' <=> dd' = fd' + fd Chia 2 vế cho dd'f thì đợc : 'd 1 d 1 f 1 += . 0,25 đ b) (2 đ) Ta có: d + d' = L (1) và 'd 1 d 1 f 1 += => f = 'dd 'dd + => dd' = f(d + d') = fL (2) . 0,5 đ Từ (1) và (2): X 2 -LX + 12,5L = 0 1,0 đ = L 2 - 50L = L(L - 50) . Để bài toán có nghiệm thì 0 => L 50 . Vậy L nhỏ nhất bằng 50 (cm) 0,5 đ c) (1 đ) Với L = 90 cm => d + d' = 90 và dd' = 1125 => X 2 - 90X + 1125 = 0. Giải ra ta đợc: X 1 = 15cm; X 2 = 75cm . 0,5 đ => d = 15cm; d' = 75cm hoặc d = 75cm; d' = 15cm. Vậy thấu kính cách màn 15cm hoặc 75cm. 0,5 đ _________________________ I f d'd B' A' F' O B không hợp lệ hoặc file đã bị xóa (violet.vn/uploads/resources/189/272532//HSG9_li9%20A.doc) Quay trở về http://violet.vn ... = m n c n (18 - 14) = 0,05 × 4 190 × = 838(J) ; 0,25đ Q = 65,1× (18 - 14) = 260,4(J) 0,25đ - Phương trình cân nhiệt: Q1 + Q = Q3 + Q ⇒ 0,5đ 15340mc + 24780mk = 1 098 ,4 (2) 0,25đ ≈ ≈ - Giải hệ phương... 10000 10-4 = 4000 10-4 – 1,6h2 + 113000 4.10-4 h2 ⇔ ⇒ 2,4 = 43,6 h2 m = 0,055m = 5,5cm; (h2 = 1 09 ) h2 Vậy độ sâu h2 lỗ bị khoét 5,5cm Vận tốc tàu thủy từ A là: vA = 25 + v0 Vận tốc tàu thủy từ