![[Vật lý 9] Đề thi HSG cấp thành phố năm 2013-2014 1782228410](/users/1615/26/38/12/smiles/1782228410.gif)
Posts
Points
ThankedCâu 1
Một ô tô chạy trên đường nhựa với vận tốc không đổi $v_1=46,8$km/h. Một người đi xe đạp đứng tại vị trí A cách đường nhựa một đoạn AH=h=50m để đón đợi ô tô (hình 1). Khi ô tô đến điểm B cách H đoạn BH=l=120m thì người này nhìn thấy ô tô và liền chạy ra phía đường nhựa để gặp ô tô.
a) Nếu người này chuyển động theo hướng AH thì tốc độ $v_2$ của người này là bao nhiêu để gặp ô tô tại H?
b) Để tốc độ $v_2$ đạt giá trị nhỏ nhất, người này phải chuyển động theo hướng đến vị trí C trên đường nhựa và gặp ô tô tại C. Tìm khoảng cách x=CH và tốc độ $v_2$ của người lúc đó.
Câu 2
Một bình nhiệt lượng kế chứa một lượng nước khối lượng $m_1$ ở nhiệt độ $t_1=20^oC$. Cho thêm một lượng nước có khối lượng $m_2=m_1$ ở nhiệt độ $t_2=90^oC$ vào bình thì nhiệt độ cân bằng của bình khi đó là $50^oC$. Tiếp tục cho thêm một khối kim loại có $m_3=m_1$ ở nhiệt độ $t_3=100^oC$ thì nhiệt độ cân bằng khi đó là $t'=52^oC$. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K .
a) Có thể bỏ qua sự hấp thu nhiệt của bình nhiệt lượng kế không? Hãy giải thích vì sao.
b) Tìm nhiệt dung riêng $c_3$ của khối kim loại đã bỏ vào bình.
Câu 3
Cho ba điểm M, N, P nằm trên trục chính của một thấu kính (hình 2), MN=80cm, MP=160cm. Thấu kính đặt cố định tại một vị trí O trong khoảng MP. Một vật sáng AB dạng mũi tên được đặt trước thấu kính, vuông góc với trục chính, điểm A nằm trên trục chính của thấu kính. Khi AB ở vị trí M thì ảnh của nó qua thấu kính ở N. Khi AB ở vị trí N thì ảnh của nó qua thấu kính ở vị trí P.
a) Hãy cho biết thấu kính trên là thấu kính hội tụ hay thấu kính phân kì và giải thích vì sao.
b) Vẽ hình mô tả sự tạo ảnh của AB qua thấu kính khi AB nằm ở vị trí M và N. Sử dụng hình vẽ và các phép tính hình học, hãy tính khoảng cách từ tiêu điểm đến M (hoặc N, P) và tiêu cự của thấu kính.
Câu 4
Một điện trở $r$ mắc nối tiếp với một biến trở $R$ vào nguồn điện có hiệu điện thế $U$ không đổi. Khi biến trở $R$ có giá trị $R_1$, công suất điện tiêu thụ của biến trở là $P$. Khi biến trở $R$ có giá trị $R_2=4R_1$ thì công suất tiêu thụ điện của biến trở cũng bằng $P$.
a) Khi biến trở có giá trị $R_0$ là bao nhiêu (so với $R_1$) thì công suất tiêu thụ điện của biến trở đạt giá trị cực đại $P_0$? Giá trị của $P_0$ này là bao nhiêu (so với $P$)?
b) Cho biết khi công suất tiêu thụ điện của biến trở đạt giá trị cực đại $P_0$ thì hiệu điện thế giữa 2 đầu biến trở là $U_0=6V$. Tìm hiệu điện thế $U$ của nguồn điện.
Câu 5
Hình 3 mô tả giao diện trang web của một công ty sản xuất dây cáp điện trong lĩnh vực truyền tải điện năng. Từ đây ta thấy được, vật liệu dùng để sản xuất dây dẫn điện là đồng và nhôm.
Bảng bên cho biết giá trị điện trở suất của một số vật liệu dẫn điện.
Điện năng sản xuất từ nhà máy điện được truyền tải đến nơi tiêu thụ bằng đường dây dẫn điện.
Hãy trả lời những câu hỏi sau:
5.1/ Hãy sắp xếp các vật liệu dẫn điện theo thứ tự từ dẫn điện tốt nhất đến dẫn điện kém nhất: vàng, bạc, nhôm, đồng, sắt. Trong đời sống, dây dẫn điện thông thường có được làm từ vật liệu dẫn điện tốt nhất hay không? Hãy giải thích vì sao.
5.2/ Một nhà máy điện phát ra một công suất điện $P=100MW$. Hiệu điện thế ở đầu đường dây dẫn điện là $U=25000V$. Điện trở tổng cộng của đường dây dẫn điện là $5 \Omega$. Chiều dài tổng cộng của đường dây là $l=100km$. Khối lượng riêng của đồng là $D=8900kg/m^3$. Hãy tìm đường kính tiết diện dây dẫn, khối lượng đồng làm dây và giá tiền của dây; cho rằng giá kim loại đồng nguyên liệu là $150000đ/kg$.
5.5/ Người ta thay dây đồng nói trên bằng dây nhôm có cùng điện trở $R=5 \Omega$ và chiều dài $l=100km$. Khối lượng riêng của nhôm là $D_2=2700kg/m^3$. Hãy tìm lại đường kính tiết diện dây, khối lượng nhôm làm dây và giá tiền của dây; cho rằng giá kim loại nhôm nguyên liệu là $50000đ/kg$.
5.6/ Những lí do nào sau đây đúng để giải thích vì sao khi truyền tải điện năng đi xa, người ta lại dùng dây dẫn nhôm có cùng điện trở thay cho đồng?
a) Dây dẫn nhôm có kích thước nhỏ gọn hơn dây dẫn đồng.
b) Dây dẫn nhôm nhẹ hơn dây dẫn đồng.
c) Dây dẫn nhôm rẻ hơn dây dẫn đồng.
d) Dây dẫn nhôm có độ bền cơ cao hơn (lực kéo đứt lớn hơn) dây dẫn đồng.
e) Trụ đỡ dây dẫn nhôm rẻ hơn trụ đỡ dây dẫn đồng vì chịu tải ít hơn.
5.7/ Dây dẫn nhôm và dây dẫn đồng có cùng điện trở, cùng chiều dài dây, cùng cường độ dòng điện chạy qua dây. Nhiệt độ môi trường là $t_0=25^oC$. Khi nhiệt độ của dây đồng là $t=40^oC$ thì nhiệt độ của dây nhôm là bao nhiêu? Cho rằng công suất toả nhiệt của dây dẫn ra môi trường tỉ lệ thuận với giá trị diện tích xung quanh của dây và độ chênh lệch nhiệt độ giữa dây với môi trường.
5.8/ Một con chim (hình 4) đậu lên dây dẫn điện được nêu trong câu 5.3. Cho rằng điện trở của cơ thể chim khi đo từ chân này sang chân kia là $R'=100 \Omega$. Chim bị giật chết nếu cường độ dòng điện đi qua chim lớn hơn $20mA$. Hỏi con chim nêu trên có gặp nguy hiểm hay không? Giải thích vì sao.
Hình 1:![[Vật lý 9] Đề thi HSG cấp thành phố năm 2013-2014 Nfhcll](https://2img.net/h/oi62.tinypic.com/nfhcll.jpg)
Hình 2:![[Vật lý 9] Đề thi HSG cấp thành phố năm 2013-2014 2ec44sh](https://2img.net/h/oi57.tinypic.com/2ec44sh.jpg)
Hình 3:![[Vật lý 9] Đề thi HSG cấp thành phố năm 2013-2014 166k7x0](https://2img.net/h/oi58.tinypic.com/166k7x0.jpg)
Hình 4:![[Vật lý 9] Đề thi HSG cấp thành phố năm 2013-2014 2v8fwy8](https://2img.net/h/oi62.tinypic.com/2v8fwy8.jpg)
Bảng:![[Vật lý 9] Đề thi HSG cấp thành phố năm 2013-2014 339kk88](https://2img.net/h/oi61.tinypic.com/339kk88.jpg)
(Nguồn: http://thuvienvatly.com/home/downloads/dehocsinhgioi/tinh-tptu/gioily9tphcm2014.thuvienvatly.com.cc9e9.39526.pdf - nếu các bạn không thể xem hình hay hình bị thiếu, các bạn có thể vào đây để nhìn rõ hình hơn. Xin lỗi các bạn nhé!)
Một ô tô chạy trên đường nhựa với vận tốc không đổi $v_1=46,8$km/h. Một người đi xe đạp đứng tại vị trí A cách đường nhựa một đoạn AH=h=50m để đón đợi ô tô (hình 1). Khi ô tô đến điểm B cách H đoạn BH=l=120m thì người này nhìn thấy ô tô và liền chạy ra phía đường nhựa để gặp ô tô.
a) Nếu người này chuyển động theo hướng AH thì tốc độ $v_2$ của người này là bao nhiêu để gặp ô tô tại H?
b) Để tốc độ $v_2$ đạt giá trị nhỏ nhất, người này phải chuyển động theo hướng đến vị trí C trên đường nhựa và gặp ô tô tại C. Tìm khoảng cách x=CH và tốc độ $v_2$ của người lúc đó.
Câu 2
Một bình nhiệt lượng kế chứa một lượng nước khối lượng $m_1$ ở nhiệt độ $t_1=20^oC$. Cho thêm một lượng nước có khối lượng $m_2=m_1$ ở nhiệt độ $t_2=90^oC$ vào bình thì nhiệt độ cân bằng của bình khi đó là $50^oC$. Tiếp tục cho thêm một khối kim loại có $m_3=m_1$ ở nhiệt độ $t_3=100^oC$ thì nhiệt độ cân bằng khi đó là $t'=52^oC$. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K .
a) Có thể bỏ qua sự hấp thu nhiệt của bình nhiệt lượng kế không? Hãy giải thích vì sao.
b) Tìm nhiệt dung riêng $c_3$ của khối kim loại đã bỏ vào bình.
Câu 3
Cho ba điểm M, N, P nằm trên trục chính của một thấu kính (hình 2), MN=80cm, MP=160cm. Thấu kính đặt cố định tại một vị trí O trong khoảng MP. Một vật sáng AB dạng mũi tên được đặt trước thấu kính, vuông góc với trục chính, điểm A nằm trên trục chính của thấu kính. Khi AB ở vị trí M thì ảnh của nó qua thấu kính ở N. Khi AB ở vị trí N thì ảnh của nó qua thấu kính ở vị trí P.
a) Hãy cho biết thấu kính trên là thấu kính hội tụ hay thấu kính phân kì và giải thích vì sao.
b) Vẽ hình mô tả sự tạo ảnh của AB qua thấu kính khi AB nằm ở vị trí M và N. Sử dụng hình vẽ và các phép tính hình học, hãy tính khoảng cách từ tiêu điểm đến M (hoặc N, P) và tiêu cự của thấu kính.
Câu 4
Một điện trở $r$ mắc nối tiếp với một biến trở $R$ vào nguồn điện có hiệu điện thế $U$ không đổi. Khi biến trở $R$ có giá trị $R_1$, công suất điện tiêu thụ của biến trở là $P$. Khi biến trở $R$ có giá trị $R_2=4R_1$ thì công suất tiêu thụ điện của biến trở cũng bằng $P$.
a) Khi biến trở có giá trị $R_0$ là bao nhiêu (so với $R_1$) thì công suất tiêu thụ điện của biến trở đạt giá trị cực đại $P_0$? Giá trị của $P_0$ này là bao nhiêu (so với $P$)?
b) Cho biết khi công suất tiêu thụ điện của biến trở đạt giá trị cực đại $P_0$ thì hiệu điện thế giữa 2 đầu biến trở là $U_0=6V$. Tìm hiệu điện thế $U$ của nguồn điện.
Câu 5
Hình 3 mô tả giao diện trang web của một công ty sản xuất dây cáp điện trong lĩnh vực truyền tải điện năng. Từ đây ta thấy được, vật liệu dùng để sản xuất dây dẫn điện là đồng và nhôm.
Bảng bên cho biết giá trị điện trở suất của một số vật liệu dẫn điện.
Điện năng sản xuất từ nhà máy điện được truyền tải đến nơi tiêu thụ bằng đường dây dẫn điện.
Hãy trả lời những câu hỏi sau:
5.1/ Hãy sắp xếp các vật liệu dẫn điện theo thứ tự từ dẫn điện tốt nhất đến dẫn điện kém nhất: vàng, bạc, nhôm, đồng, sắt. Trong đời sống, dây dẫn điện thông thường có được làm từ vật liệu dẫn điện tốt nhất hay không? Hãy giải thích vì sao.
5.2/ Một nhà máy điện phát ra một công suất điện $P=100MW$. Hiệu điện thế ở đầu đường dây dẫn điện là $U=25000V$. Điện trở tổng cộng của đường dây dẫn điện là $5 \Omega$. Chiều dài tổng cộng của đường dây là $l=100km$. Khối lượng riêng của đồng là $D=8900kg/m^3$. Hãy tìm đường kính tiết diện dây dẫn, khối lượng đồng làm dây và giá tiền của dây; cho rằng giá kim loại đồng nguyên liệu là $150000đ/kg$.
5.5/ Người ta thay dây đồng nói trên bằng dây nhôm có cùng điện trở $R=5 \Omega$ và chiều dài $l=100km$. Khối lượng riêng của nhôm là $D_2=2700kg/m^3$. Hãy tìm lại đường kính tiết diện dây, khối lượng nhôm làm dây và giá tiền của dây; cho rằng giá kim loại nhôm nguyên liệu là $50000đ/kg$.
5.6/ Những lí do nào sau đây đúng để giải thích vì sao khi truyền tải điện năng đi xa, người ta lại dùng dây dẫn nhôm có cùng điện trở thay cho đồng?
a) Dây dẫn nhôm có kích thước nhỏ gọn hơn dây dẫn đồng.
b) Dây dẫn nhôm nhẹ hơn dây dẫn đồng.
c) Dây dẫn nhôm rẻ hơn dây dẫn đồng.
d) Dây dẫn nhôm có độ bền cơ cao hơn (lực kéo đứt lớn hơn) dây dẫn đồng.
e) Trụ đỡ dây dẫn nhôm rẻ hơn trụ đỡ dây dẫn đồng vì chịu tải ít hơn.
5.7/ Dây dẫn nhôm và dây dẫn đồng có cùng điện trở, cùng chiều dài dây, cùng cường độ dòng điện chạy qua dây. Nhiệt độ môi trường là $t_0=25^oC$. Khi nhiệt độ của dây đồng là $t=40^oC$ thì nhiệt độ của dây nhôm là bao nhiêu? Cho rằng công suất toả nhiệt của dây dẫn ra môi trường tỉ lệ thuận với giá trị diện tích xung quanh của dây và độ chênh lệch nhiệt độ giữa dây với môi trường.
5.8/ Một con chim (hình 4) đậu lên dây dẫn điện được nêu trong câu 5.3. Cho rằng điện trở của cơ thể chim khi đo từ chân này sang chân kia là $R'=100 \Omega$. Chim bị giật chết nếu cường độ dòng điện đi qua chim lớn hơn $20mA$. Hỏi con chim nêu trên có gặp nguy hiểm hay không? Giải thích vì sao.
Hình 1:
Hình 2:
Hình 3:
Hình 4:
Bảng:
(Nguồn: http://thuvienvatly.com/home/downloads/dehocsinhgioi/tinh-tptu/gioily9tphcm2014.thuvienvatly.com.cc9e9.39526.pdf - nếu các bạn không thể xem hình hay hình bị thiếu, các bạn có thể vào đây để nhìn rõ hình hơn. Xin lỗi các bạn nhé!)