SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HOÁ
ĐỀ CHÍNH THỨC
Số báo danh
...................
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
Năm học 2014 - 2015
Môn thi: VẬT LÍ
Lớp 9 THCS
Ngày thi: 25 tháng 03 năm 2015
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề này có 06 câu, gồm 01 trang
Câu 1(4,0 điểm)
Lúc 6 giờ 20 phút bạn Minh chở bạn Trang đi học bằng xe đạp, sau khi đi được 10 phút bạn Minh
chợt nhớ mình bỏ quên sách ở nhà nên để bạn Trang xuống xe đi bộ còn mình quay lại lấy sách và đuổi
theo bạn Trang. Biết vận tốc đi xe đạp của bạn Minh là v1 =12 km/h , vận tốc đi bộ của bạn Trang là
v 2 =6 km/h và hai bạn đến trường cùng lúc. Bỏ qua thời gian lên xuống xe, quay xe và lấy sách của bạn
Minh.
a) Hai bạn đến trường lúc mấy giờ và bị trễ giờ vào học bao nhiêu? Biết giờ vào học là 7 giờ.
b) Tính quãng đường từ nhà đến trường?
c) Để đến trường đúng giờ vào học, bạn Minh phải quay về và đuổi theo bạn Trang bằng xe đạp với vận
tốc v3 bằng bao nhiêu? Khi đó hai bạn gặp nhau lúc mấy giờ? Nơi gặp nhau cách trường bao xa? Biết
rằng, sau khi gặp nhau bạn Minh tiếp tục chở bạn Trang đến trường với vận tốc v3 .
Câu 2 (4,0 điểm)
Một bình nhiệt lượng kế ban đầu chứa nước ở nhiệt độ t0 = 200 C. Người ta lần lượt thả vào bình
này những quả cầu giống nhau đã được đốt nóng đến 100oC. Sau khi thả quả cầu thứ nhất thì nhiệt độ của
nước trong bình khi cân bằng nhiệt là t1 = 400 C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.độ. Bỏ qua
sự trao đổi nhiệt với môi trường và bình nhiệt lượng kế. Giả thiết nước không bị tràn ra ngoài.
a) Nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu nếu ta thả tiếp quả cầu thứ hai, thứ ba?
b) Cần phải thả bao nhiêu quả cầu để nhiệt độ của nước trong bình khi
cân bằng nhiệt là 900 C.
R1 M Rx
B
A
•
•
•
Câu 3 (2,0 điểm)
Cho mạch điện như hình 1. Biết hiệu điện thế giữa hai đầu
R3
R2
mạch A và B là 18V và luôn không đổi, R1 = R2 = R3 = 3 Ω, Rx là một
•
biến trở. Điều chỉnh Rx sao cho công suất tiêu thụ trên Rx đạt cực đại.
N
Hình 1
Tìm Rx và công suất cực đại đó. Bỏ qua điện trở của dây nối
Câu 4. (3,0 điểm)
A
B
R4
Cho mạch điện như hình 2. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch A và
B là 20V luôn không đổi. Biết R1 = 3 Ω , R2 = R4 = R5 = 2 Ω , R3 = 1 Ω .
R5
R3
Ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể. Tính :
R1
a) Điện trở tương đương của mạch AB.
b) Số chỉ của ampe kế.
Câu 5. (4,0 điểm)
R2
Hai gương phẳng G1, G2 quay mặt phản xạ vào nhau và tạo với
A
nhau một góc 600. Một điểm S nằm trong khoảng hai gương.
Hình 2
a) Hãy vẽ hình và nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ
lần lượt qua gương G1, G2 rồi quay trở lại S.
A
B
U
A
b) Tính góc tạo bởi tia tới phát từ S và tia phản xạ đi qua S.
+
Câu 6(3,0 điểm)
Để xác định giá trị của một điện trở Rx người ta mắc một mạch R
x
điện như hình 3. Biết nguồn điện có hiệu điện thế luôn không đổi U.
K1
R0
Các khóa, ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể, điện trở mẫu
R0 = 15Ω, một biến trở con chạy Rb.
Nêu các bước tiến hành thí nghiệm để xác định được giá trị của
K2
Rb
điện trở Rx
Hình 3
----------------------------------HÕT------------------------------------Giám thị coi thi không giải thích gì thêm
1
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
Năm học 2014-2015
Môn thi: Vật lí. Lớp 9.THCS
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề thi)
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HÓA
-------------------------------ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC
(Đáp án gồm 3 trang)
CÂU
HD GIẢI CHI TIẾT
Câu 1 a. (1,5 điểm)
4,0 đ
1.a
1,5đ
1.b
1.c
2,0đ
A
B
D
ĐIỂM
C
- Quãng đường Minh và Trang cùng đi trong 10 ph (tức 1/6h) là AB:
Ta có: AB = v1/6 = 2km
- Khi bạn Minh đi xe về đến nhà (mất 10 ph) thì bạn Trang đi bộ đã đến D.
Ta có : BD = v2/6 = 6/6 = 1km
- Khoảng cách giữa Minh và Trang khi Minh đi xe bắt đầu đuổi theo là AD:
Ta có: AD = AB+BD = 3km
- Thời gian từ lúc bạn Minh đi xe đuổi theo đến lúc gặp Trang ở trường là:
T = AD/(v1-v2) = 3/6 = 1/2h = 30ph
- Tổng thời gian đi học: T = 30ph + 2.10ph = 50ph
- Vậy hai bạn đến trường lúc 7h10ph ⇒ Hai bạn trễ học 10 ph.
b. Quãng đường từ nhà đến trường: AC = t. v1 = 1/2.12 = 6km
c. Ta có: Quãng đường xe đạp phải đi: S = AB+AC = 8km
- Thời gian còn lại để đến trường đúng giờ là:
T = 7h – (6h20ph + 10ph) = 30ph = 0,5h
- Vậy để đến đúng giờ Minh phải đi xe đạp với vận tốc là:
v3 = S/T = 8/0,5 = 16km/h
- Thời gian để bạn Minh đi xe quay về đến nhà là:
t1 = AB/v3 = 2/16 = 0,125h = 7,5ph.
khi đó bạn Trang đi bộ đã đến D1 cách A là:
AD1 = AB+ v2 .0,125=2,75km.
- Thời gian để bạn Minh đi xe đuổi kịp bạn Trang đi bộ là:
t2 = AD1/(v3-v2) = 0,275h = 16,5ph
Thời điểm hai bạn gặp nhau: 6h20ph + 10ph + 7,5ph + 16,5ph = 6h 54ph
vị trí gặp nhau cách A: X = v3t2 = 16.0,275 = 4,4km
→ cách trường là: 6 - 4,4 = 1,6 km.
Câu 2 a. Gọi khối lượng của nước là m, khối lượng và nhiệt dung riêng của quả cầu là m1 và
c1. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là tcb và số quả cầu thả vào nước là N
4,0đ
Ta có: Nhiệt lượng tỏa ra từ các quả cầu là: Qtỏa = Nm1c1(100 – tcb).
2.a
* Nhiệt lượng thu vào của nước là: Qthu = 4200m(tcb – 20)
3,0đ
* Điều kiện cân bằng: Qtỏa = Qthu ⇒ Nm1c1(100 – tcb) = 4200m(tcb – 20) (1)
* Khi thả quả cầu thứ nhất: N = 1; tcb = 400 C, ta có:
1.m1c1(100 – 40) = 4200m(40 – 20) ⇒ m1c1 = 1400m (2)
Thay (2) và (1) ta được: N.1400m(100 – tcb) = 4200m(tcb – 20)
⇒ 100N - Ntcb = 3tcb – 60 (*)
* Khi thả thêm quả cầu thứ hai: N = 2, từ phương trình (*) ta được:
200 – 2tcb = 3tcb – 60 ⇒ tcb = 520 C.
Vây khi thả thêm quả cầu thứ hai thì nhiệt độ cân bằng của nước là 520 C.
* Khi thả thêm quả cầu thứ ba: N = 3, từ phương trình (*) ta được:
300 – 3tcb = 3tcb – 60 ⇒ tcb = 600 C. Vây khi thả thêm quả cầu thứ ba thì nhiệt độ cân
bằng của nước là 600 C.
b. * Khi tcb = 900 C, từ phương trình (*) ta được:
2.b
1,0đ
100N – 90N = 270 – 60 ⇒ N = 21. Vậy cần thả 21 quả cầu để nhiệt độ của nước trong
1
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
1,0 đ
bình khi cân bằng là 900 C.
Câu 3 *Điện trở tương đương của mạch
Rtđ = R123 + Rx = 2 + Rx.
2,0đ
Cường độ dòng điện trong mạch chính: I =
*Công suất tiêu thụ trên mạch: P = I2 R x =
18
Rx + 2
324R x
(R x + 2)2
*Biến đổi ta được: PR 2x +(4P-324)R x +4P=0
Ta có: ∆ = (4P - U 2 ) 2 - 4P 2
Vì ∆ = (4P - 324) 2 -16P 2 = -2592P +104976 ≥ 0 ⇒ P ≤ 40,5 W
Vậy công suất cực đại là 40,5 W.
b 324 - 4.40.5
=
= 2Ω
*Công suất cực đại đạt được khi: R x = 2a
2.40.5
Câu 4 Ta có sơ đồ mạch như sau: {(R1nt R3 )// (R2nt R4) }nt R5
Điện trở R13:
3,0đ
R13 = R1+ R3 = 3 + 1=4( Ω ) .....................................................................................
4.a
Điện trở R24:
2,0đ
R24 = R2 + R4 = 2 + 2= 4( Ω )....................................................................................
R13 .R24
4× 4
=
= 2(Ω) ..................................................................
R13 + R24 4 × 4
Điện trở tương đương cả mạch:
RAB = R5 + R1234 = 2 + 2= 4( Ω ) ............................
Điện trở R1234 =
4.b
1,0đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5
0,5
0,5
0,5
b) Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB:
I=
U
20
=
= 5( A)
RAB 4
Vì R5 nt R1234 nên I5 = I1234 = I = 5A .................................................................................
Hiệu điện thế đoạn mạch mắc song song :
U1234 = I1234 × R1234 = 5 × 2 = 10(V) .......................................................................
Vì R13 // R24 nên U23 = U24 = U1234 = 10V.........................................................................
Cường độ dòng điện qua R24 :
Số chỉ của ampe kế:
I24 =
U 24 10
= = 2,5( A)
R24 4
IA = I24 = 2,5A .........................................................................
Câu 5 + Vẽ hình:
4,0đ
0,25
0,25
0,25
0,25
1,0
+ Cách vẽ: ……………………………………..
- Lấy S1 đối xứng với S qua G1
- Lấy S2 đối xứng với S qua G2
- Nối S1 và S2 cắt G1 tại I cắt G2 tại J
- Nối S, I, J, S ta được tia sáng cần vẽ.
Kẻ pháp tuyến tại I và J cắt nhau tại K
)
)
)
Trong tứ giác IKJO có 2 góc vuông là: I và J ; có góc: O = 600
Do đó góc còn lại IKJ = 1200
)
)
Suy ra: Trong ∆ JKI có: I 1 + J 1 = 600 ……………………………………………..
2
0,5
0,5
)
I1
Mà các cặp góc tới và góc phản xạ:
⇒
)
I1
+
)
I2
+
) )
J1 + J 2
=
) ) )
I 2 J 1 = J 2 ………………………….
= 1200 …………………………………………………
)
)
Xét ∆ SJI có tổng 2 góc: I + J = 1200……………………………………………..
Do vậy:
ISR = 1200 (Do kề bù với ISJ) ………………………………………….
Câu 6 Các bước tiến hành thí nghiệm tính giá trị của Rx
3,0đ
A
A
bA
Rx
U
+
K1
0,5
0,5
0,5
0,5
B
-
R0
K2
Rb
- Bước 1: Ngắt K2, đóng K1, (mạch có RxntR0) đọc giá trị ampe: I1
Ta có: U = I1 ( Rx + R0 ) (1)
- Bước 2: Ngắt K1, đóng K2, mạch có (RxntRb) điều chỉnh con chạy biến trở sao cho
ampe kế cũng chỉ giá trị I1
=> Rb = R0
- Bước 3: Giữ nguyên vị trí con chạy; đóng K1 và K2, mạch có Rxnt(R0//Rb) đọc giá trị
ampe kế I2
R .R
R
Ta có:
U = I 2 R x + 0 b <=> U = I 2 ( Rx + 0 ) (2)
R0 + R x
2
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta tìm được: Rx =
(2 I1 − I 2 ) R0
2( I 2 − I1 )
---------------------------------HẾT--------------------------------Chú ý: Học sinh làm cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.
3
0,5
0,5
0,5
0,5
1,0
PHÒNG GD&ĐT
( ĐỀ CHÍNH THỨC )
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2015
MÔN THI: VẬT LÝ
Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề )
Bài 1: (1.0 điểm)
Hai gương phẳng G1 , G2 đặt song song
có mặt phản xạ quay vào nhau. Cách nhau
một đoạn . Trên đường thẳng song song với
hai gương có hai điểm S, O với các khoảng
cách được cho như hình vẽ
Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S
đến gương G1 tại I, phản xạ đến gương G2
tại J rồi phản xạ đến O
(G1)
O
(G2)
°
S
°
Bài 2: (2.0 điểm)
Một người dự định đi xe đạp trên quãng đường 60 km với vận tốc là v. Nếu tăng tốc
thêm 5 km/h thì sẽ đến sớm hơn dự định là 36 phút. Hỏi vận tốc dự định là bao nhiêu?
Bài 3: (2.5 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó hiệu
điện thế giữa hai đầu đoạn mạch không đổi là
N
M
U= 7V, các điện trở R1=3 , R2= 6 . AB là
dây dẫn có chiều dài l=1,5m, tiết diện đều
C
A°
° B
2
-7
S=0,1mm . Điện trở suất = 4.10 m. Điện
trở của ampe kế và các dây nối không đáng kể.
A
a. Tính điện trở của dây dẫn AB.
°
b. Dịch chuyển con chạy C đến vị trí sao cho
R2
R
1
1
chiều dài AC= CB. Tính cường độ dòng
2
điện qua ampe kế.
Bài 4: (2.0 điểm)
Trộn lẫn rượu vào nước, người ta thu được một hỗn hợp nặng 140gam ở nhiệt độ t=
0
36 C. Tính khối lượng nước và rượu đã pha biết rằng ban đầu rượu có nhiệt độ t1 = 190C và
nước có nhiệt độ t2 = 1000C.
Nhiệt dung riêng của rượu và nước là : c1= 2500J/kg.độ; c2= 4200J/kg.độ
Bài 5: (2.5 điểm)
Một bóng đèn công suất 100W được sản xuất dùng với hiệu điện thế 110V. Hỏi:
a. Cường độ dòng điện qua đèn là bao nhiêu khi đèn sáng bình thường ?
b. Muốn sử dụng đèn ở mạng 220V thì cần phải mắc thêm một điện trở như thế nào với đèn?
Có giá trị bao nhiêu?
c. Điện trở phụ làm bằng hợp kim constantan có điện trở suất là 0,5.10-6 m, tiết diện 2mm2.
Hỏi chiều dài của điện trở này là bao nhiêu?
d. Tính nhiệt lượng tỏa ra ở điện trở này trong 5 giờ.
e. Tính tiền điện khi dùng bóng đèn này trong một tháng (30 ngày), mỗi ngày dùng 5 giờ.
Biết 1 kWh có giá 1200 đ.
--- Hết ---
PHÒNG GD&ĐT
( ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC )
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2015
MÔN THI: VẬT LÝ
Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề )
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM
Bài
Đáp án
Điểm
Chọn S1 đối xứng S qua gương G1 ;
Chọn O1 đối xứng O qua gương G2 ,
nối S1O1 cắt gương G1 tại I , gương G2 tại J.
Nối SIJO ta được tia cần vẽ
(G1)
(G2)
O
°
0,25 đ
0,25 đ
O1
°
Bài 1
0,5 đ
J
I
S1
S
°
°
- Thời gian mà người ấy đi hết quãng đường 60 km với thời gian
dự định.
t1 =
0.25đ
S 60
(h)
v
v
- Thời gian đi thực tế: t2 =
S
60
v5 v5
- Theo điều kiện bài toán ta có: t1 – t2 =36 phút =
Bài 2
<=>
0.25đ
3
h
5
60
60
3
v v5 5
<=> 5(v+5).60 – 60.5v=3v(v+5) <=> v2 +5v – 500 = 0
- Giải pt trên ta được: v = 20 km/h
v = -25 ( loại )
Vậy vận tốc dự định v = 20 km/h
0.5đ
0.5đ
0.25đ
0.25đ
a. Ta có:S=0,1mm2 =0,1.10-6m2.
Điện trở của dây AB:
R
0.25đ
0.25đ
l
s
1, 5
=6( )
0,1.10 6
b.Vì điện trở của dây dẫn tỉ lệ với chiều dài nên khi con chạy ở
= 4.10-7.
0.5đ
1
2
vị trí C thỏa mãn AC= CB thì điện trở R3 của AC và R4 của CB
có mối liên hệ:
Bài 3
1
2
R3 = R4 Mặt khác R3 +R4 = 6
Suy ra: R3 = 2 và R4 = 4
R3 2 R4 4 2
R4 3 ; R2 6 3
R R
3 4 mạch cầu là cân bằng. Do đó ampe kế chỉ số 0.
R1 R2
Nhận xét:
Gọi m1, m1 là khối lượng của rượu và nước.
Nhiệt lượng rượu thu vào: Q1= m1c1.(t –t1)
Nhiệt lượng nước tỏa ra: Q2= m2c2.(t2 –t)
Khi có cân bằng nhiệt: Q1 = Q2
m1c1.(t –t1) = m2c2.(t2 –t)
m C (t t ) 4200(100 36)
6,3
1 2 2
m2 C1 (t t1 )
2500(36 19)
Bài 4
m1 = 6,3 m2
Mặt khác m1 + m2 = 140 (g)
6,3 m2 + m2 = 140
m2 19,18 (g) ; m1 = 6,3 m2 = 6,3.19,18 120,82 (g)
Vậy các khối lượng ban đầu:
m1 120,82 (g), m2 19,18 (g)
0.25đ
0.25đ
0.5đ
0.5đ
0.25đ
0.25đ
0.25đ
0.5đ
0.25đ
0.25đ
0.25đ
a. Cường độ dòng điện qua đèn: I
P 100
0,9( A)
U 110
b. Cần phải mắc nối tiếp một điện trở với bóng đèn.
Giá trị điện trở:
R
0.5đ
0,25 đ
0.25đ
U 110
122()
I 0,9
c. Chiều dài điện trở:
Bài 5
R
l
RS 122.2.106
l
488(m)
S
0,5.106
d. Nhiệt lượng tỏa ra ở điện trở sau 5 giờ:
Q= U.I.t= 110.0,9.3600.5= 1782000 J = 1782 kJ
e. Điện năng tiêu thụ của bóng đèn trong một tháng:
A=P.t= 0,1.30.5= 15 (kWh)
Tiền điện phải trả trong một tháng:15.1200= 18000 đồng
( Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa)
Xem nhiều hơn tại: GiaoanDethi.com
0.5đ
0.5đ
0.25đ
0.25đ
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HẢI DƯƠNG
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9
NĂM HỌC 2013 -2014
MÔN: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 150 phút
Ngày thi: 20 tháng 3 năm 2014
( Đề này gồm 05 câu, 01 trang)
Câu 1(2,0 điểm): Một bình hình trụ có tiết diện đáy S1 = 100 cm2 đựng nước. Thả vào bình
một thanh gỗ hình trụ có chiều cao h = 20 cm, tiết diện đáy S2 = 50 cm2 thấy chiều cao của
nước trong bình là H = 20 cm. Biết khối lượng riêng của nước và của gỗ lần lượt là:
D1 = 1000 kg/m3, D2 = 750 kg/m3. Lấy g = 10 m/s2.
a. Tính chiều cao phần gỗ chìm trong nước.
b. Cần nhấn khối gỗ đi xuống quãng đường nhỏ nhất là bao nhiêu để nó chìm hoàn
toàn trong nước ?
c.Tính công tối thiểu của lực cần thực hiện để nhấn chìm khối gỗ xuống đáy bình ?
Câu 2 (2 điểm): Dùng 1 nhiệt kế người ta đo liên tiếp nhiệt độ của một chất lỏng trong 2 bình
nhiệt lượng kế. Số chỉ của nhiệt kế lần lượt là: 800C, 160C, 780C, 190C.
a. Tìm số chỉ của nhiệt kế trong hai lần đo kế tiếp.
b. Sau nhiều lần đo liên tiếp như trên thì số chỉ của nhiệt kế là bao nhiêu?
Câu 3 (2,5điểm): Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó U = 24V luôn không đổi, R1 = 12Ω,
R2 = 9Ω, R3 là biến trở, R4 = 6 Ω. Điện trở của ampe kế và các dây dẫn không đáng kể.
+ U a. Cho R3 = 6Ω. Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở
R1, R3 và số chỉ của ampe kế.
R1
b. Thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở vô cùng lớn.
A
Tìm R3 để số chỉ vôn kế là 16V.
c. Nếu di chuyển con chạy để R3 tăng lên thì số chỉ của
R3
vôn kế thay đổi như thế nào ?
R2
R4
Câu 4 (1,5 điểm): Một bình hình trụ có bán kính đáy là R1 = 20cm chứa nước ở nhiệt độ
t1 = 200C đặt trên mặt bàn nằm ngang. Người ta thả một quả cầu đặc bằng nhôm có bán kính
R2 = 10cm ở nhiệt độ t2 = 400C vào bình thì khi cân bằng mực nước trong bình ngập chính
giữa quả cầu. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước, quả cầu với bình và môi trường; cho biết
khối lượng riêng của nước là D1 = 1000kg/m3 và của nhôm là D2 = 2700kg/m3; nhiệt dung
riêng của nước là c1 = 4200J/kg.K và của nhôm là c2 = 880J/kg.K. Lấy g = 10 m/s2; π = 3,14.
Công thức tính thể tích của hình cầu là:V =
4 3
πR với R là bán kính hình cầu.
3
a. Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt. Tính áp lực của quả cầu lên đáy bình.
b. Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t3 = 150C vào bình cho vừa đủ ngập quả cầu. Biết khối
lượng riêng của dầu là D3 = 800kg/m3, nhiệt dung riêng của dầu là c3 = 2800J/kg.K; bỏ qua sự
trao đổi nhiệt giữa nước, quả cầu và dầu với bình và môi trường. Hãy xác định: nhiệt độ của
hệ khi cân bằng nhiệt, áp lực của quả cầu lên đáy bình.
Câu 5 (2,0 điểm): Hai điểm sáng S1 và S2 cùng nằm trên trục chính, ở hai bên của một thấu
kính hội tụ, cách thấu kính lần lượt là 6 cm và 12 cm. Khi đó ảnh của S1 và ảnh của S2 tạo bởi
thấu kính là trùng nhau.
a. Hãy vẽ hình và giải thích sự tạo ảnh trên.
b. Từ hình vẽ đó hãy tính tiêu cự của thấu kính và xác định vị trí của ảnh.
...........................Hết..........................
Họ tên thí sinh:…………………………..……...Số báo danh:……………
Chữ kí giám thị 1:……………………………Chữ kí giám thị 2: ………………
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI
MÔN VẬT LÝ 9
NĂM HỌC 2013- 2014
(Đáp án gồm 4 trang)
CÂU
Câu 1
(2 điểm)
NỘI DUNG
ĐIỂM
a. (0,75 điểm)
Khi thanh gỗ nằm cân bằng các lực tác dụng lên thanh gỗ là:
Trọng lực P, Lực đẩy Ac-si-mét FA có phương chiều được biểu diễn
như hình vẽ:
S2
h
FA
P
H
S1
Goi x là chiều cao phần gỗ chìm trong nước.
Vì thanh gỗ nằm cân bằng trên mặt nước nên:
P = FA
⇔ 10.D2. S2.h = 10.D1.S2.x
⇔ x=
D2
750
.h =
.0,2 = 0,15(m) = 15cm
D1
1000
b. (0,5 điểm)
Chiều cao phần nổi của thanh gỗ là: h - x = 5cm
Gọi quãng đường nhỏ nhất gỗ dịch chuyển xuống là a và chiều cao
cột nước dâng lên là b.
Ta có : S2.a = ( S1 - S2 ) .b
Suy ra a = b
Để khối gỗ chìm hoàn toàn trong nước :
a + b = h - x = 5cm
Do đó a = 2,5cm.
c. (0,75 điểm)
Quá trình lực thực hiện công để nhấn chìm gỗ xuống đáy bình được
chia thành 2 giai đoạn :
* Giai đoạn 1 : Từ khi bắt đầu nhấn đến khi gỗ chìm hoàn trong nước
Lực ấn khối gỗ tăng dần từ 0 (N) đến Fmax = FA - P
Fmax = FA - P = 10D1S2 h - 7,5 = 2,5(N)
Khối gỗ phải dịch chuyển xuống dưới một đoạn :
a = 0,025 m
Công của lực cần thực hiện tối thiểu ở giai đoạn này là :
A1 =
0.25đ
0 + Fmax
0 + 2,5
.a =
.0,025 = 0,03125( J )
2
2
* Giai đoạn 2 : Từ khi gỗ chìm hoàn toàn trong nước đến khi gỗ
chạm đáy bình .
Giai đoạn này : Lực cần tác dụng luôn không đổi là F2 = 2,5N
Gỗ phải dịch chuyển xuống dưới một đoạn là :
x’ = H - a – x = 0,2- 0,15 – 0,025 = 0,025 (m)
Công của lực cần thực hiện tối thiểu ở giai đoạn này là: A2 = F2 .x’ =
2,5. 0,025 = 0,0625 (J)
0.25đ
0.25đ
0.25đ
0.25đ
0.25đ
0.25đ
Vậy công của lực cần thực hiện tối thiểu để nhấn chìm gỗ đến đáy
bình tổng cộng là :
A = A1 + A2 = 0,03125 + 0,0625 = 0,09375 (J)
a. (1,25 điểm)
Gọi q0, q1, q2 lần lượt là nhiệt dung của nhiệt kế ,của chất lỏng ở bình
cách nhiệt thứ nhất và thứ hai.
*Xét lần nhiệt kế chỉ 780C ở bình 1: Bình 1 đã toả nhiệt và hạ nhiệt
độ từ 800C đến 780C; nhiệt kế thu nhiệt để tăng nhiệt độ từ 160C đên
780C ta có phương trình cân bằng nhiệt:
q1(80-78) = q0 (78-16) ⇔ q1 = 31 q0 (1)
*Tương tự xét lần nhiệt kế chỉ 190C ở bình 2:
Câu 2
(2 điểm)
q2(19-16) = q0(78-19) ⇔ q2=
R3 .R4
6.6
=
= 3Ω
R3 + R4 6 + 6
R234 = R2 + R34 = 9 + 3 = 12 Ω
I2 =
0.25đ
0.25đ
0.25đ
59
q0 (2)
3
* Gọi 2 lần nhúng tiếp theo nhiệt kế chỉ x và y ta có các phương trình
cân bằng nhiệt:
q1(78-x) = q0(x-19)
(3)
0
từ đó suy ra: x ≈ 76,2 C
q2(y-19 ) = q0(76,2 – y )
(4)
0
Từ đó suy ra: y ≈ 21,8 C
b. (0,75điểm)
Sau nhiều lần đo lên tiếp như trên thì nhiệt độ của nhiệt kế, bình 1và
bình 2 bằng nhau.
Gọi t là nhiệt độ của nhiệt kế khi nhiệt độ của chúng bằng nhau
Ta có phương trình cân bằng nhiệt là:
q1( 80- t ) = q0 ( t -16 ) + q2( t - 16 ) (5)
Từ (1), (2), (5) tìm được t = 54,40C
a. (1điểm)
Cường độ dòng điện qua các điện trở và qua ampe kế :
R34 =
0.25đ
0.25đ
0.25đ
0.25đ
0.25đ
0.25đ
U
I I
1
R1
U
24
=
= 2A
R234 12
I3 R3
0.25đ
U34 = I2.R34 = 2.3 = 6V
U3 6
= = 1A
R3 6
U 24
I1 =
=
= 2A
R1 12
I3 =
I2
R2
Câu 3
Ia = I1 + I3 = 2 + 1 = 3A
(2,5điểm) b. (1điểm)
Tìm R3 để số chỉ vôn kế là 16V . Gọi R3 = x
U1 = U - UV = 24 - 16 = 8V
U1 8 2
=
= A
R1 12 3
I1 R2
I1
R2
=
⇒
=
I 2 R13
I 2 + I1 R1 + R3 + R2
I4 R
4
0.25đ
0.25đ
0.25đ
U
R1
V
I1 =
⇒
I1
9
9
=
=
I 12 + x + 9 21 + x
R3
R2
R4
0.25đ
suy ra I =
21 + x
21 + x 2
⋅ I1 =
⋅ = I4
9
9
3
0.25đ
Ta có UV = U3 + U4 = I3.R3 + I4.R4 = I1.R3 + I4.R4
2
21 + x 2
2 x 4(21 + x) 10 x + 84
= ⋅x+
⋅ ⋅6 =
+
=
= 16
3
9
3
3
9
9
⇒ 10x + 84 = 144 suy ra x = 6 Ω .
Vậy để số chỉ của vôn kế là 16V thì R3 = 6 Ω
c. (0,5điểm)
Khi R3 tăng thì điện trở của mạch tăng
⇒ I = I = U : giảm ⇒ U4 = I.R4 :giảm
4
Rtd
⇒ U2 = U – U4 : tăng ⇒ I = U 2 : tăng ⇒ I1 = I – I2 :giảm
2
R2
⇒ U1 = I1.R1 : giảm ⇒ UV = U – U 1 : tăng.
0.25đ
0.25đ
0,25đ
0,25đ
Vậy số chỉ của vôn kế tăng khi R3 tăng.
a. (0,75 điểm)
a) Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt:
Khối lượng của nước trong bình là: m1 = V1D1 = ( π R 12 .R2 1 4
. π .R23 )D1,
2 3
thay số ta tính được: m1 = 10, 46 kg
Khối lượng của quả cầu: m2 = D2.V2 =
4
π .R23 .D2, thay số ta được m2
3
= 11,304 kg
Từ điều kiện bài toán đã cho, ta có phương trình cân bằng nhiệt:
c1m1 (t – t1) = c2m2 (t2 – t), do đó ta có nhiệt độ của nước khi cân
bằng nhiệt:
t=
c1m1t1 + c2 m2t2
, thay số ta tính được t ≈ 23, 7 0C
c1m1 + c2 m2
0,25đ
0,25đ
Áp lực của quả cầu lên đáy bình :
1 4
2 3
F = Pcầu – FA(cầu) = 10m2 - 10. . π R 32 D1
Câu 4
(1,5điểm) thay số ta được : F = 92,106 N
b. (0,75 điểm)
Tính khối lượng của dầu m3 : do thể tích của dầu và nước bằng nhau
nên khối lượng của dầu là : m3 =
m1 D3
, thay số m3 = 8,368 kg
D1
0,25đ
0,25đ
Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hệ là tx, ta có phương trình :
c1m1 (t – tx) + c2m2 (t – tx) = c3m3 (tx – t3)
c1m1t1 + c2 m2t2 + c3m3t3
c1m1 + c2 m2 + c3 m3
thay số ta tính được tx ≈ 21,050C
⇒ tx =
0,25đ
Áp lực của quả cầu lên đáy bình :
F = Pcầu – FA(cầu) = 10m2 -
1 4
. π R 32 (D1 + D3)
2 3
thay số ta được : F = 75,36 N
0,25đ
a. (1 điểm)
Vẽ hình:
N
I
M
S'
F
Câu 5
(2 điểm)
S1
O
F'
S2
Giải thích:
- Hai ảnh của S1 và của S2 tạo bởi thấu kính trùng nhau nên phải có
một ảnh thật và một ảnh ảo.
- Vì S1O < S2O → S1 nằm trong khoảng tiêu cự và cho ảnh ảo; S2
nằm ngoài khoảng tiêu cự và cho ảnh thật.
0,5đ
0,25đ
0,25 đ
b. (1điểm)
- Gọi S’ là ảnh của S1 và S2. Ta có :
S′S1 S′I S′O − 6
=
=
S′O S′N
S′O
S′O S′I
S′O
S′O − 6
S′O
OI // NF' →
=
=
⇒
=
S′F' S′N S′O + f
S′O
S′O + f
⇒ f.S′O = 6(S′O + f)
(1)
S′F S′O S′M
- Vì S2I // OM , tương tự như trên ta có :
=
=
S′O S′S2
S′I
S′O − f
S′O
⇒
=
⇒ f.S′O = 12(S′O - f)
(2)
S′O
S′O + 12
S1I // ON →
Từ (1) và (2) ta có : f = 8 (cm)
Vị trí của ảnh cách thấu kính là : S'O = 24 cm
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HÓA
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH
Năm học: 2011-2012
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
Môn thi: VẬT LÍ
Lớp 9 THCS
Ngày thi: 23 tháng 3 năm 2012
Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề này có 01 trang, gồm 6 câu.
Số báo danh
…...............……
Câu 1 (2 điểm)
Có 3 xe xuất phát từ A đi tới B trên cùng một đường thẳng. Xe 2 xuất phát muộn hơn
xe 1 là 2h và xuất phát sớm hơn xe 3 là 30 phút. Sau một thời gian thì cả ba xe cùng gặp nhau
ở một điểm C trên đường đi. Biết rằng xe 3 đến trước xe 1 là 1h. Hỏi xe 2 đến trước xe 1 bao
lâu? Biết vận tốc mỗi xe không đổi trên cả đường đi.
Câu 2 (4 điểm)
Một thanh cứng AB đồng chất, tiết diện đều, có khối lượng riêng D = 1,5g/cm3, có
chiều dài L =21cm. Đặt thanh tì lên mép một chậu chứa nước rộng và không đầy, sao cho
đầu B trong chậu thì thanh ngập 1/3 chiều dài trong nước. Biết khối lượng riêng của nước là
D0 =1g/cm3. Bỏ qua lực đẩy Acsimet của không khí. Hãy xác định khoảng cách từ điểm tì O
đến đầu A của thanh.
Câu 3 (4 điểm)
Hai bình nhiệt lượng kế hình trụ giống nhau cách nhiệt có cùng độ cao là 25cm, bình
A chứa nước ở nhiệt độ t0 = 500C, bình B chứa nước đá tạo thành do làm lạnh nước đã đổ vào
bình từ trước. Cột nước và nước đá chứa trong mỗi bình đều có độ cao là h = 10cm. Đổ tất cả
nước ở bình A vào bình B. Khi cân bằng nhiệt thì mực nước trong bình B giảm đi Δh=0,6cm
so với khi vừa mới đổ nước từ bình A vào. Cho khối lượng riêng của nước là D0 = 1g/cm3,
của nước đá là D = 0,9g/cm3, nhiệt dung riêng của nước đá là C1 = 2,1J/(g.độ), nhiệt dung
riêng của nước là C2 = 4,2J/(g.độ), nhiệt nóng chảy của nước đá là
R1 C
R3
λ=335J/g . Tìm nhiệt độ nước đá ban đầu ở bình B.
Câu 4 (4 điểm)
A22
A
Trong sơ đồ mạch điện hình 1, Ampe kế A2 chỉ 2A, các điện
R
R4
2
trở R1, R2, R3, R4 có trị số khác nhau và chỉ nhận một trong 4 giá trị A
B
D
là 1 Ω , 2 Ω , 3 Ω , 4 Ω . Xác định trị số các điện trở đó và số chỉ của
A1
Ampe kế A1. Biết Vôn kế V chỉ 10V và số chỉ Ampe kế A1 là số
V
nguyên, Vôn kế có điện trở rất lớn, các Ampe kế có điện trở không
đáng kể.
(Hình 1)
Câu 5 (3 điểm)
Nếu đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp của một máy biến thế lí tưởng (bỏ qua hao phí) một
hiệu điện thế xoay chiều xác định thì hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100 V.
Ở cuộn thứ cấp, nếu giảm bớt n vòng dây thì hiệu điện thế giữa hai đầu để hở của nó là U, nếu
tăng thêm n vòng dây thì hiệu điện thế giữa hai đầu để hở của nó là 2U. Tính hiệu điện thế
giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở khi nó tăng thêm 3n vòng dây.
Câu 6 (3 điểm)
Trên hình 2, Δ là trục chính, F là tiêu
Δ
F
S’
S
điểm của một thấu kính hội tụ, S là điểm sáng,
(Hình 2)
S’ là ảnh thật của S qua thấu kính. Biết S và F
nằm cùng phía so với thấu kính. Bằng phương pháp hình học hãy xác định vị trí quang tâm O
của thấu kính đó.
---------------------------------Hết------------------------------------
- Xem thêm -
.PDF 
245 
359 
125 
