Đề và đáp án thi học sinh giỏi Vật lí lớp 9 - Năm học 2009-2010 - Trường THCS Hạnh Thiết

PHÒNG Û GD&ĐT QUỲ CHÂU KỲ THI TUYEÅNHỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG Trường THCS Hạnh Thiết Năm học: 2009-2010
ĐỀ CHÍNH THỨC
 MÔN THI : VẬT LÝ 
 Thời gian : 120 phút (không kể thời gian phát đề)
Bài 1: (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.
Bài 2 : (2 điểm)
Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m (kg) ở nhiệt độ t1 = 230C, cho vào nhiệt lượng kế một khối lượng m (kg) nước ở nhiệt độ t2. Sau khi hệ cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước giảm đi 9 0C. Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m (kg) một chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) ở nhiệt độ t3 = 45 0C, khi có cân bằng nhiệt lần hai, nhiệt độ của hệ lại giảm 10 0C so với nhiệt độ cân bằng nhiệt lần thứ nhất. 
Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đã đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là c1 = 900 J/kg.K và c2 = 4200 J/kg.K. Bỏ qua mọi mất mát nhiệt khác.
+
C
B
A
Rb
U
R1
Đ
-
 Hình 1
Bài 3 : 3,00 điểm
Cho mạch điện như hình vẽ 1, trong đó hiệu điện thế U = 10,8V 
luôn không đổi, R1 = 12, đèn Đ có ghi 6V- 6W, điện trở toàn 
phần của biến trở Rb = 36. Coi điện trở của đèn không 
đổi và không phụ thuộc vào nhiệt độ.
Điều chỉnh con chạy C sao cho phần biến trở RAC = 24. 
Hãy tìm :
Điện trở tương đương của đoạn mạch AB. 
Cường độ dòng điện qua đèn và nhiệt lượng tỏa ra trên R1 
 trong thời gian 10 phút.
Điều chỉnh con chạy C để đèn sáng bình thường, hỏi con 
 chạy C đã chia biến trở thành hai phần có tỉ lệ như thế nào ?
U
A
B
R2
C
R1
V
+
-
RV
Câu4: (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, vụn kế chỉ bao nhiờu ? 
HƯỚNG DẪN CHẤM 
MÔN : VẬT LY 9
Bài 1: (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
Bài 2 : (2 điểm)
Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ nhất, nhiệt độ cân bằng của hệ là t, ta có
	m.c1.(t - t1) = m.c2.(t2 - t)	(1)	(0,25đ)	mà t = t2 - 9	, t1 = 23 oC , c1 = 900 J/kg.K , c2 = 4200 J/kg.K	(2)
từ (1) và (2) ta có 900(t2 - 9 - 23) = 4200(t2 - t2 + 9)
 900(t2 - 32) = 4200.9 ==> t2 - 32 = 42
	suy ra t2 = 740C và t = 74 - 9 = 650C	(0,50đ)
Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ hai, nhiệt độ cân bằng của hệ là t', ta có
	2m.c.(t' - t3) = (mc1 + m.c2).(t - t')	(3) (0,25đ)
	mà t' = t - 10 = 65 - 10 = 55, t3 = 45 oC , 	(4)
từ (3) và (4) ta có 2c.(55 - 45) = (900 + 4200).(65 - 55)
 2c(10) = 5100.10
 	 suy ra c = = 2550 J/kg.K
Vậy nhiệt dung riêng của chất lỏng đổ thêm vào là 2550J/kg.K	 (0,50đ)
Bài 2 : 3,00 điểm
a) 1,50 điểm.
Điện trở tương đương của mạch AB và cường độ dòng điện qua R1:
Vì RAC = 24 thì RCB = y = 36 – 24 = 12
Điện trở của đèn là : Rđ = = 6 	(0,25 đ)
	R1x = = = 8
	Rdy = = = 4
Điện trở tương đương của đoạn mạch AB
	Rtđ = R1x + R2y = 8 + 4 = 12 	(0,50 đ)
	I = = 0,9A
Cường độ dòng điện qua đèn
	Iđ = = 0,6A 	(0,25 đ)
	I1 = = 0,6A
Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R1 :
Q1 = I12.R1.t = 0,62.12.600 = 2592 (J) 	(0,50 đ)
b) 1,50 điểm 
Tìm vị trí của con chạy C để đèn sáng bình thường :
Đèn sáng bình thường nên Iđ = 1A
	Khi đó UCB = Uđ = 6V
	 	 UAC = U - UCB = 10,8 - 6 = 4,8V
	I1 = 	(0,25 đ)
Điện trở của phần biến trở AC là RX = (1)
Điện trở của phần biến trở CB là Ry = (2)
mà	Rx + Ry = 36 (giả thiết) nên 36
Suy ra : 30.I2 – 51.I + 18 = 0 . (0,75 đ)
 Giải ra : 
 ta có I = = 1,2A và I = 0,5A 
 	Vì I = 0,5A < Iđ = 1A ( loại ) 	(0,25 đ)
	chọn I = 1,2A thì Rx = = 6 và Ry = 30	
R2
R4
R1
R3
U
I3
I4
I2
I1
I
	Vậy con chạy C đã chia biến trở với tỉ lệ . (0,25 đ)
Bài 3: 3,00 điểm
a) 1,25 điểm
Cường độ dòng điện qua các điện trở và qua ampe kế :
R34 = 
R234 = R2 + R34 = 9 + 3 = 12	 (0,25 đ)
I2 = 	 (0,25 đ) 
U34 = I2.R34 = 2.3 = 6V
R2
R4
R1
R3
U
V
I3 = 	 (0,25 đ)
I1 = 	 (0,25 đ)
Ia = I1 + I3 = 2 + 1 = 3A 	 (0,25 đ)
b) 1,75 điểm
Tìm R3 để số chỉ vôn kế là 16V . Gọi R3 = x
U1 = U - UV = 24 - 16 = 8V
I1 = A 	 (0,25 đ)
Top of Form
suy ra I = = I4 	 (0,50 đ)
 Ta có UV = U3 + U4 = I3.R3 + I4.R4 = I1.R3 + I4.R4 	(0,25 đ) 
 =
	 10x + 84 = 144 suy ra x = 6.
Vậy để số chỉ của vôn kế là 16V thì R3 = 6 	0,25 đ)
* * Khi R3 tăng thì điện trở của mạch tăng 
I = I4 = : giảm U4 = I.R4 :giảm 	0,25 đ)
 U2 = U – U4 : tăng I2 = : tăng I1 = I – I2 :giảm 
 U1 = I1.R1 : giảm UV = U – U 1 : tăng. 	
 Vậy số chỉ của vôn kế tăng khi R3 tăng.	 (0,25 đ)
Bài 4
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)
	+ -
I1
R1
R2
B
C
U
-
+
A
Ta có : UBC = I.RBC = 
 = (0,5đ)
Thay số vào ta được : UAC = 90V (0,5đ)
Vậy vôn kế chỉ 90V .