Đề và đáp án thi chọn học sinh giỏi Vật lí lớp 9 - Năm học 2009-2010 - Phòng GD & ĐT Quỳ Châu

PHÒNG GD& ĐT QUỲ CHÂU
Trường THCS 
 KỲ THI CHỌN HSG 
 MÔN: VẬT LÝ 9
 Năm học: 2009 -2010
 Thời gian:120Phút (Không kể thời gian chép đề)
Câu1:(2,0diểm)
	Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng m2 = 300g thì sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi .Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi ?(Biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là c1 = 4200J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K .Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn
U
A
B
R2
C
R1
V
+
-
RV
Câu2:(3điểm)
	Cho mạch điện như hình vẽ 
U1=180V ; R1=2000W ; R2=3000W .
	a) Khi mắc vôn kế có điện trở Rv song
 song với R1, vôn kế chỉ U1 = 60V.Hãy xác 
định cườngđộ dòng điện qua các điện trở R1 
và R2 .
	b) Nếu mắc vôn kế song song với điện
 trở R2, vôn kế chỉ bao nhiêu ? 
Câu3: (2 điểm )
 Hai vật xuất phát từ A và B cách nhau 340m, Chuyển động cùng chiều theo hướng từ A đến B Vật thứ nhất chyển động đều từ A với vận tốc V1, vật thứ 2 chuyển động đều từ B với V2=. Biết rằng sau 136giây thì 2 vật gặp nhau. Tính vận tốc của mỗi vật.
Câu 4( 3 điểm):
A
R1
R2
B
U
C
R3
Rx
D
Cho mạch điện như hình vẽ: 
 + _
R1= 40, R2=70; R3= 60. Cường độ dòng điện mạch chính là 0,3A.
Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch : U = 22V.
Cường độ dòng điện trong mạch rẽ ABD; ACD.
Nếu điện trở Rx làm bằng dây hợp kim dài 2 m, đường kính 0,2mm. Tính điện trở suất của dây hợp kim đó?Mắc vôn kế giữa B và C; cực dương (+) của vôn kế phải mắc với điểm nào? vôn kế chỉ bao nhiêu? ( biết Rv = bỏ qua dòng điện chạy qua nó).
HƯỚNG DẪN CHẤM
 Câu1:
Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lượng cần cung cấp cho nước và ấm nhôm trong hai lần đun, ta có:
 Q1 = ; Q2=	 (0,5đ)
(m1, m2 là khối lượng nước và ấm trong hai lần đun đầu).
Mặt khác, do nhiệt toả ra một cách đều đặn nghĩa là thời gian đun càng lâu thì nhiệt toả ra càng lớn. Do đó:
	Q1 = kt1 ; Q2 = kt2 ; (k là hệ số tỉ lệ nào đó)	
Ta suy ra:
	kt1 = ; kt2 = 	 (0,5đ)
Lập tỷ số ta được :
	hay: t2 = ( 1+ ) t1	(0,5đ) 
R1
IV
I1
R2
B
U
VVVVvv
V
Vậy :	t2 =(1+).10 = (1+0,94).10 = 19,4 phút.	(0,5đ)
Câu 2:	
a)Cường độ dòng điện qua R1 (Hình vẽ)
	I1 = (0,5đ)
 Cường độ dòng điện qua R2 là:
	I2 = (0,5đ)
b)Trước hết ta tính RV :
Hình vẽ câu a ta có:
	I2 = IV + I1 
Hay : IV = I2 – I1 = 0,04 - 0,03 = 0,01 (A).
vậy : RV = (0,5đ)
	+ -
	+ -
V
I1
R1
R2
B
C
U
-
+
A
Ta có : UBC = I.RBC = 
 = (0,5đ)
Thay số vào ta được : UBC = 90V (0,5đ)
Vậy vôn kế chỉ 90V .
Câu 3: (2 đ)
- Gọi S1, S2 là quảng đường đi được cho đến khi 2 vật gặp nhau 
Quảng đường đi được của mỗi vật cho đén khi gặp:
 S1 = V1.t ,
 S2 = V2. t
Khi 2 vật gặp nhau thì: S1- S2 = AB = 340m.
0,25 đ
0,25 đ
 AB = S1 –S2 = ( V1 – V2 ). t V1 – V2 = = = 2,5 m/s
0,5 đ
Theo bài ra ta có: V1- V2= V1- = = 2,5 V1= 5 m/s
Vận tốc vật thứ 2: V2= = 2,5 m/s
0,5 đ
0,25
Câu 4: (3 đ)
a) (1,5 đ) Mạch điện được mắc như sau: ( R1 nt R2)// ( R3 nt Rx) (0,25 đ)
Điện trở tương đương của đoạn mạch là: RABD=R1+R2= 40 +70 =110 (0,25 đ)
Cường độ dòng điện trong mạch rẽ ABD là : IABD = (0,5 đ) 
Cờng độ dòng điện trong mạch rẽ ACD là: IACD = I – IABD= 0,3- 0,2 = 0,1A (0,5 đ) 
b)Điện trở tương đương của đoạn mạch rẽ ACD là: 
R3x = U/IACD = 22 / 0,1 = 220 (0,25 đ) 
R3x = 220 = R3+Rx= 60+ Rx Rx= 160 (0,25 đ)
 Điện trở suất của dây hợp kim đó là: 
 ( 0,5 đ)
c) Hiệu điện thế giữa hai đầu R1
U1= UV (0,25 ) Hiệu điện thế giữa hai đầu R3
U3 = U.V (0,25 đ)
 Hiệu điện thế giữa hai điẻm BC là: 
UB C = U3- U1 = 6V- 8V = - 2V (0,5 đ). 
Ta thấy: UB C = -2V< 0 vôn kế chỉ 2V. Nên vôn kế mắc vào hai điểm B và C có cực dương (+) của vôn kế mắc vào điểm C. (0,5 đ) 
Câu 4: (3điểm) 
Khi trút lượng nước m từ bình 2 sang bình 1, gọi nhiệt độ cân bằng ở bình 1 là: t’1 (0,25 đ) 
Ta có phương trình cân bằng nhiệt:
mc(t2- t’1) = m1c(t’1- t1)m(t2- t’1) = m1(t’1- t1) 
Ta đợc: t’1 = (1) ( 1,0 đ) 
Khi trút lượng ]nước m từ bình 1 sang bình 2 , gọi nhiệt độ cân bằng ở bình 2 là t’2 .
 ( 0,5 đ)
Ta có phương trình cân bằng nhiệt:
mc(t’2- t’1) = (m2- m).c. (t2- t’2) m.t’2- m.t’1 = (m2- m).(t2- t’2) 
ú m. t’2 - (m2 – m).(t2 – t’2) = m.t’1 
Ta đợc: t’1 = (2) (1,0 đ)
Phơng trình (1) = phương trình (2) 
 = (0,5 đ)
Giải phương trình trên ta đợc: 
m =(kg) (0,5 đ)
Thay m vào pt (1) ta có: t’1= 240C 
Vậy: nhiệt độ cân bằng ở bình 1 là: t’1 = 240C
Khối lượng ]nước trút mỗi lần là: m = 1 (kg). (0,25 đ) 
Câu3: ( 2,5 điểm)
Có 2 bình cách nhiệt. Bình 1 chứa m1 = 4kg nước ở nhiệt độ t1= 200C. Bình 2 chứa m2= 8kg nước ở nhiệt độ t2= 400C. Người ta trút một lượng nước m từ bình 2 sang bình 1. Sau khi nhiệt độ ở bình 1 đã ổn định, người ta lại trút lượng nước m từ bình 1 sang bình 2.Nhiệt độ ở bình 2 khi cân bằng nhiệt là t’2 = 380C.
 Hãy tính lượng nước m đã trút trong mỗi lần và nhiệt độ ổn định t’1 ở bình 1 ?
Bài 2:(2,0diểm)
	Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng m2 = 300g thì sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi .Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi ?(Biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là c1 = 4200J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K .Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn
Câu1:
Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lượng cần cung cấp cho nước và ấm nhôm trong hai lần đun, ta có:
 Q1 = ; Q2= 	 (0,5đ)
(m1, m2 là khối lượng nước và ấm trong hai lần đun đầu).
Mặt khác, do nhiệt toả ra một cách đều đặn nghĩa là thời gian đun càng lâu thì nhiệt toả ra càng lớn. Do đó:
	Q1 = kt1 ; Q2 = kt2 ; (k là hệ số tỉ lệ nào đó)	
Ta suy ra:
	kt1 = ; kt2 = 	 (0,5đ)
Lập tỷ số ta được :
	hay: t2 = ( 1+ ) t1	(0,5đ) 
Vậy :	t2 =(1+).10 = (1+0,94).10 = 19,4 phút.	(0,5đ)