Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện môn Vật Lý Lớp 9 - Năm học 2010-2011 - Phòng giáo dục và đào tạo Ninh Hòa

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện môn Vật Lý Lớp 9 - Năm học 2010-2011 - Phòng giáo dục và đào tạo Ninh Hòa

1. PHỊNG GD – ĐT NINH HỊA KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Số BD: NĂM HỌC 2010 - 2011 . . . . . . . . . . . . . Mơn: Vật lý lớp 9 - Ngày 27/11/2010 ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút (Khơng kể thời gian phát đề) ĐỀ BÀI: Bài 1: (4 điểm) Một người đi từ A đến B. Trên ¼ đoạn đường đầu người đĩ đi với vận tốc v 1, nữa đoạn đường cịn lại đi với vận tốc v 2, trong nữa thời gian đi hết quãng đường cuối cùng người đĩ đi với vận tốc v1, cuối cùng người đĩ đi với vận tốc v2. Hãy: a) Viết biểu thức tính vận tốc trung bình vAB của người đĩ trên cả quãng đường AB theo v1 và v2. b) Cho v1=10km/h và v2=15km/h. Tính vAB. Bài 2: (4 điểm) Một nhiệt lượng kế cĩ chứa 1kg nước ở nhiệt độ 25 0C. Người ta thả vào đĩ một hợp kim nhơm và thiếc cĩ khối lượng 1200g đã được đun nĩng tới 95 0C. Nhiệt độ sau khi cân bằng nhiệt là 350C. Tính khối lượng của nhơm và của thiếc cĩ trong hợp kim trên. Biết nhiệt dung riêng của nước, nhơm và thiếc lần lượt là C n=4200J/kg.K, Cnh=880J/kg.K và Ct=230J/kg.k. Cho rằng phần nhiệt lượng do nhiệt lượng kế hấp thụ bằng 25% nhiệt lượng do nước hấp thụ. Bỏ qua phần nhiệt lượng trao đổi với khơng khí. Bài 3: (5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ bên. A R1 M R4 B R1=R2=R3=3Ω, R4=1Ω, UAB=18V a) Mắc vào hai đầu N và B một vơn kế cĩ điện trở rất lớn. Tìm R3 số chỉ của vơn kế. R2 b) Thay vơn kế trên bằng một ampe kế cĩ điện trở rất bé. Xác V N định số chỉ của ampe kế và chiều dịng điện chạy qua ampe kế. Bài 4: (4 điểm) Cho các dụng cụ điện sau: một nguồn điện cĩ hiệu điện thế khơng đổi U=12V, hai bĩng đèn Đ1(6V-0,4A) và Đ2(6V-0,1A) và một biến trở Rx. a) Cĩ thể mắc chúng thành mạch điện như thế nào để hai đèn đều sáng bình thường? Vẽ sơ đồ mạch điện và tính điện trở của biến trở Rx ứng với mỗi cách mắc. b) Tính cơng suất tiêu thụ của biến trở ứng với mỗi sơ đồ, từ đĩ suy ra nên dùng sơ đồ nào?Vì sao? Bài 5: (3 điểm) Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng D v của một vật làm bằng kim loại cĩ hình dạng bất kỳ khi trong tay chỉ cĩ một lực kế, dây mảnh để buột và một bình đựng nước. Biết nước cĩ khối lượng riêng là Dn. Chữ ký của giám thị 1: Chữ ký của giám thị 2: Lưu ý: Giám thị coi thi khơng giải thích gì thêm.
2. HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN Mơn thi: Vật 9 - Năm học: 2010-2011 Bài Yêu cầu nội dung Điểm a) Gọi s1 là quãng đường đi với vận tốc v1 trong thời gian t1 Gọi s2 là quãng đường đi với vận tốc v2 trong thời gian t2 0,25đ Gọi s3 là quãng đường đi với vận tốc v1 trong thời gian t3 Gọi s4 là quãng đường đi với vận tốc v2 trong thời gian t4 Ta cĩ: s1 s t1= 0,25đ v1 4v1 3s 3s s2= =>t2= 0,25đ 8 8v2 s3 s4 s3 +s4 s2 3s t3=t4=> 0,75đ v1 v2 v1+v2 v1+v2 8(v1+v2 ) Bài 1 Vận tốc trung bình trên cả đoạn đường AB (4 đ) s s v = tb t +t +t +t s 3s 3s 3s 0,75đ 1 2 3 4 + + + 4v1 8v2 8(v1+v2 ) 8(v1+v2 ) 1 8v v (v +v ) = =1 2 1 2 1 3 3 2v (v +v ) 3v (v +v )+6v v 0,75đ + + 2 1 2 1 1 2 1 2 4v1 8v2 4(v1+v2 ) 8v v (v +v ) v 1 2 1 2 tb 2 2 0,50đ 3v1 +2v2 +11v1v2 b) 8.10.15(10+15) Áp dụng số: v 12,5km / h 0,50đ tb 3.102 +2.152 +11.10.15 Nhiệt lượng do nhơm và thiếc tỏa ra: Qtỏa= Qnh +Qt =Cnh.mnh.(tnh-t) +Ct.mt.(tt-t)= (Cnh.mnh+Ct.mt).(tnh-t); (tnh = tt) 0,75đ Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế và nước hấp thụ: 0,50đ Qthu =Qnlk + Qn =0,25. Qn+ Qn =1,25. mn.Cn.(t – tn) Khi cân bằng nhiệt: Q = Q Bài 2 tỏa thu (C .m + C .m ).(t -t)= 1,25. m .C .(t – t ) (4 đ) nh nh t t nh n n n 1,25. mn .Cn . t – tn 1,00đ Cnh .mnh Ct .mt tnh t 1,25. 1.4200. 35 – 25 880.m 230.m =875 0,50đ nh t 95 35
3. Với mt=1,2 - mnh => 880.m 230.(1,2-m ) 875 nh nh 0,75đ 599 => mnh= 0,922kg 922g 650 => mt=1,2 - mnh=1,2 – 0,922=0,278(kg)=278g 0,50đ a) Do điện trở của vơn kế rất lớn nên khơng R1 M R 4 cĩ dịng điện qua nĩ, ta cĩ thể tháo vơn kế ra A B mà khơng ảnh hưởng đến mạch điện. R3 0.50đ Mạch điện cĩ ( R1//( R2 nt R3)) nt R4 R2 N R1R23 3(3+3) R123= = 2 R +R 3+3+3 1 23 0.50đ Rtđ= R123+R4=2+1=3  Cường độ dịng điện trong mạch: UAB 18 0.25đ I=I4= 6A Rtđ 3 Hiệu điện thế: UMB=I4.R4=6.1=6V UAM=I. R123=6.2=12V 0.50đ Cường độ dịng điện qua R2 và R3: U23 12 I2=I3=I23= 2A R 3 3 Bài 3 23 (5.0 đ) Hiệu điện thế: U =I .R =2.3=6V NM 3 3 0.50đ Số chỉ của vơn kế: UV= UNM+ UMB=6+6=12V b) Chọn chiều dịng điện như hình 1. Do ampe kế cĩ điện trở rất bé, chiều dài của dây dẫn khơng ảnh hưởng đến mạch điện. Do đĩ VN=VB nên ta chập điểm N và B lại với nhau như hình 2. R R R 1 M 4 1 M R 4 B A B A 0.50đ R3 N R3 A N R2 R2 Hình 1 Hình 2 Mạch điện cĩ ( R1 nt( R3 // R4)) // R2 R3R4 3.1 15 0.50đ R134= R1 3 3,75 R3 +R4 3+1 4 Cường độ dịng điện trong mạch: UAB 18 0.25đ I1=I134= 4,8A R134 3,75
4. UAB 18 I2= 6A 0.25đ R2 3 Hiệu điện thế: UAM=I1R1=4,8.3=14,4V 0.50đ UMB=UAB-UAM=18-14,4=3,6V Cường độ dịng điện qua R3 là: U3 3,6 0.25đ I3= 1,2A R3 3 Số chỉ của ampe kế: 0.25đ IA=I2+I3=6+1,2=7,2A Chiều dịng điện qua ampe kế đi từ N đến B. 0.25đ Uđm1 6 Điện trở của đèn 1: R1= 15 Iđm1 0,4 Uđm2 6 0.25đ Điện trở của đèn 2: R2= 10 Iđm2 0,1 a) Cĩ thể mắc theo hai sơ đồ sau: R1 Cách 1: Cách mắc chia thế gồm Rx (R1//R2) nt Rx như hình vẽ dưới A B 0.50đ R2 Vì các đèn sáng bình thường nên U1=U2=6V; I1=0,4A; I2=0,1A Ta thấy: UAB=U12+Ux=> Ux=UAB-U12=12-6=6V 0.75đ IAB=Ix=I1+I2=0,4+0,1= 0,5A Ux 6 Điện trở của biến trở: Rx= 12 Bài 4 Ix 0,5 ’ (4.0 đ) Cách 2: Cách mắc chia dịng:gồm R1 nt ( R2//R x ) R2 R 1 0.50đ A B ' Rx Vì các đèn sáng bình thường nên: U1=U2=6V; I1=0,4A; I2=0,1A Ta thấy: ’ ’ ’ UAB=U1+U 2x=> U x= U 2x =UAB-U1=12-6=6V Mặt khác: 0.75đ ’ ’ IAB=I1=I x+I2=> I x = I1 - I2= 0,3A ' Ux 6 Điện trở của biến trở: Rx= ' 20 Ix 0,3 b) Cơng suất tiêu thụ của biến trở: U2 x 36 0.25đ Ở sơ đồ 1: Px= 3W Rx 12
5. (U' )2 ’ x 36 Ở sơ đồ 2: P x= 1,8W 0.25đ Rx 20 ’ Ta thấy: Px> P x . Vì cơng suất tiêu thụ trên biến trở là vơ ích 0.50đ nên ta chọn sơ đồ 2. 0.25đ Gọi P0 là trọng lượng riêng của vật khi đặt ngồi khơng khí. P1 là trọng lượng của vật khi nhúng chìm trong nước. 0.25đ FA là lực đẩy Acsimet. Ta cĩ: P - P = F 0 1 A 0.50đ Mà FA = dn.V F P P P P => V=A 0 1 0 1 (1) 0.50đ dn dn 10.Dn Mặt khác: P0 = V.dv=10.V.Dv P0 0.50đ => Dv= (2) Bài 5 10.V (3đ) Thay (1) vào (2) ta được: P0 P0 Dv= .Dn (3) 0.75đ P P P P 10. 0 1 0 1 10.Dn Vậy để xác định khối lượng riêng của một vật làm bằng kim loại cĩ hình dạng bất kỳ ta tiến hành các bước như sau: Bước 1: Dùng lực kế để đo trọng lượng P0 của vật đặt ngồi khơng khí Bước 2: Dùng lực kế để đo trọng lượng P1 của vật khi nhúng chìm vào trong 0.50đ nước. Bước 3: Thế các giá trị P0, P1 và Dn vào cơng thức (3) ta tính được khối lượng riêng Dv của vật Lưu ý: + Mọi cách giải khác nếu đúng,chi tiết, đủ bước, đều cho điểm tối đa.