Đề và đáp án thi học sinh giỏi cấp tỉnh Vật lí lớp 9 Năm học 20142015 Sở GD ĐT Thanh Hóa6124

SỞ ΓΙℑΟ DỤC ςℵ ĐÀO TẠO ΤΗΑΝΗ ΗΟℑ ĐỀ ΧΗ⊆ΝΗ THỨC Số β〈ο δανη KỲ ΤΗΙ CHỌN HỌC ΣΙΝΗ GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2014 − 2015 Μν τηι: VẬT Λ⊆ Lớp ΤΗΧΣ Νγ◊ψ τηι: 25 τη〈νγ 03 năm 2015 Thời γιαν: 150 πητ (κηνγ kể thời γιαν γιαο đề) Đề ν◊ψ χ⌠ 06 χυ, gồm 01 τρανγ Χυ 1(4,0 điểm) Λχ 20 πητ bạn Μινη chở bạn Τρανγ học ξε đạp, σαυ κηι 10 πητ bạn Μινη nhớ mνη bỏ θυν σ〈χη νη◊ νν để bạn Τρανγ xuống ξε χ∫ν mνη θυαψ lại lấy σ〈χη ϖ◊ đuổi τηεο bạn Τρανγ Biết vận tốc ξε đạp bạn Μινη λ◊ ϖ1 =12 κm/η , vận tốc bạn Τρανγ λ◊ ϖ =6 κm/η ϖ◊ ηαι bạn đến trường χνγ λχ Bỏ θυα thời γιαν λν xuống ξε, θυαψ ξε ϖ◊ lấy σ〈χη bạn Μινη α) Ηαι βạν đếν τρườνγ λχ mấψ γιờ ϖ◊ βị τρễ γιờ ϖ◊ο ηọχ βαο νηιυ? Βιếτ γιờ ϖ◊ο ηọχ λ◊ γιờ β) Τνη θυνγ đường từ νη◊ đến trường? χ) Để đến trường ϖ◊ο học, bạn Μινη phải θυαψ ϖ◊ đuổi τηεο bạn Τρανγ ξε đạp với vận tốc ϖ3 βαο νηιυ? Κηι ηαι bạn gặp νηαυ λχ giờ? Nơi gặp νηαυ χ〈χη trường βαο ξα? Biết rằng, σαυ κηι gặp νηαυ bạn Μινη tiếp tục chở bạn Τρανγ đến trường với vận tốc ϖ3 Χυ (4,0 điểm) Một βνη nhiệt lượng kế βαν đầu chứa nước nhiệt độ τ0 = 200 Χ Người τα thả ϖ◊ο βνη ν◊ψ cầu giống νηαυ đốt ν⌠νγ đến 100οΧ Σαυ κηι thả cầu thứ τη nhiệt độ nước τρονγ βνη κηι χν nhiệt λ◊ τ1 = 400 Χ Biết nhiệt δυνγ ρινγ nước λ◊ 4200J/kg.độ Bỏ θυα τραο đổi nhiệt với mι trường ϖ◊ βνη nhiệt lượng kế Giả thiết nước κηνγ bị τρ◊ν ρα νγο◊ι α) Nhiệt độ nước τρονγ βνη κηι χν nhiệt λ◊ βαο νηιυ τα thả tiếp cầu thứ ηαι, thứ βα? β) Cần phải thả βαο νηιυ cầu để nhiệt độ nước τρονγ βνη κηι χν nhiệt λ◊ 900 Χ R1 M Ρξ B A    Χυ (2,0 điểm) Χηο mạch điện ηνη Biết hiệu điện ηαι đầu R3 R2 mạch Α ϖ◊ Β λ◊ 18ς ϖ◊ λυν κηνγ đổi, Ρ1 = Ρ2 = Ρ3 = Ω, Ρξ λ◊  biến trở Điều chỉnh Ρξ σαο χηο χνγ suất τιυ thụ τρν Ρξ đạt cực đại N Ηνη Τm Ρξ ϖ◊ χνγ suất cực đại Bỏ θυα điện trở δψ nối Χυ (3,0 điểm) Α Β Ρ4 Χηο mạch điện νηư ηνη Hiệu điện ηαι đầu mạch Α ϖ◊ Β λ◊ 20ς λυν κηνγ đổi Biết Ρ1 =  , Ρ2 = Ρ4 = Ρ5 =  , Ρ3 =  Ρ5 Ρ3 Αmπε kế ϖ◊ δψ nối χ⌠ điện trở κηνγ đáng kể Τνη : Ρ1 α) Điện trở τươνγ đươνγ mạch ΑΒ β) Số αmπε kế Χυ (4,0 điểm) Ρ2 Ηαι gương phẳng Γ1, Γ2 θυαψ mặt phản xạ ϖ◊ο νηαυ ϖ◊ tạo với Α νηαυ γ⌠χ 600 Một điểm Σ nằm τρονγ khoảng ηαι gương Ηνη α) Ηψ vẽ ηνη ϖ◊ νυ χ〈χη vẽ đường τια σ〈νγ πη〈τ ρα từ Σ phản xạ θυα gương Γ1, Γ2 θυαψ trở lại Σ Α Β Υ Α β) Τνη γ⌠χ τạο βởι τια τớι πη〈τ τừ Σ ϖ◊ τια πηảν ξạ đι θυα Σ + − β Χυ 6(3,0 điểm) Để ξ〈χ định γι〈 trị điện trở Ρξ người τα mắc mạch Ρ ξ điện ηνη Biết nguồn điện χ⌠ hiệu điện λυν κηνγ đổi Υ Κ1 Ρ0 Χ〈χ κη⌠α, αmπε kế ϖ◊ δψ nối χ⌠ điện trở κηνγ đáng kể, điện trở mẫu Ρ0 = 15, biến trở χον chạy Ρβ Νυ χ〈χ bước tiến η◊νη τη nghiệm để ξ〈χ định γι〈 trị Κ2 Ρβ điện trở Ρξ Ηνη HÕT Γι〈m thị χοι τηι κηνγ giải τηχη γ τηm ηττπ://ϖιολετ.ϖν/λεmαιηοα1301/ ThuVienDeThi.com Κ⊂ ΤΗΙ CHỌN HỌC ΣΙΝΗ GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2014−2015 Μν τηι: Vật λ Lớp 9.ΤΗΧΣ Thời γιαν: 150 πητ (κηνγ kể thời γιαν γιαο đề τηι) SỞ ΓΙℑΟ DỤC ςℵ ĐÀO TẠO ΤΗΑΝΗ ΗΑ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ĐÁP ℑΝ ΧΗ⊆ΝΗ THỨC (Đáp 〈ν gồm τρανγ) ΗD GIẢI ΧΗΙ TIẾT ΧℜΥ Χυ α (1,5 điểm) 4,0 đ 1.α 1,5đ 1.β 1.χ 2,0đ Α Β D ĐIỂM Χ − Θυνγ đường Μινη ϖ◊ Τρανγ χνγ τρονγ 10 πη (tức 1/6η) λ◊ ΑΒ: Τα χ⌠: ΑΒ = ϖ1/6 = 2κm − Κηι bạn Μινη ξε đến νη◊ (mất 10 πη) τη bạn Τρανγ đến D Τα χ⌠ : ΒD = ϖ2/6 = 6/6 = 1κm − Khoảng χ〈χη Μινη ϖ◊ Τρανγ κηι Μινη ξε bắt đầu đuổi τηεο λ◊ ΑD: Τα χ⌠: ΑD = ΑΒ+ΒD = 3κm − Thời γιαν từ λχ bạn Μινη ξε đuổi τηεο đến λχ gặp Τρανγ trường λ◊: Τ = ΑD/(ϖ1−ϖ2) = 3/6 = 1/2η = 30πη − Tổng thời γιαν học: Τ = 30πη + 2.10πη = 50πη − Vậy ηαι bạn đến trường λχ 7η10πη  Ηαι bạn trễ học 10 πη β Θυνγ đường từ νη◊ đến trường: ΑΧ = τ ϖ1 = 1/2.12 = 6κm χ Τα χ⌠: Θυνγ đường ξε đạp phải đi: Σ = ΑΒ+ΑΧ = 8κm − Thời γιαν χ∫ν lại để đến trường λ◊: Τ = 7η – (6η20πη + 10πη) = 30πη = 0,5η − Vậy để đến Μινη phải ξε đạp với vận tốc λ◊: ϖ3 = Σ/Τ = 8/0,5 = 16κm/η − Thời γιαν để bạn Μινη ξε θυαψ đến νη◊ λ◊: τ1 = ΑΒ/ϖ3 = 2/16 = 0,125η = 7,5πη κηι bạn Τρανγ đến D1 χ〈χη Α λ◊: ΑD1 = ΑΒ+ ϖ2 0,125=2,75κm − Thời γιαν để bạn Μινη ξε đuổi kịp bạn Τρανγ λ◊: τ2 = ΑD1/(ϖ3−ϖ2) = 0,275η = 16,5πη Thời điểm ηαι bạn gặp νηαυ: 6η20πη + 10πη + 7,5πη + 16,5πη = 6η 54πη vị τρ gặp νηαυ χ〈χη Α: Ξ = ϖ3τ2 = 16.0,275 = 4,4κm  χ〈χη trường λ◊: − 4,4 = 1,6 κm Χυ α Gọi khối lượng nước λ◊ m, khối lượng ϖ◊ nhiệt δυνγ ρινγ cầu λ◊ m1 ϖ◊ 4,0đ χ1 Nhiệt độ κηι χν nhiệt λ◊ τχβ ϖ◊ số cầu thả ϖ◊ο nước λ◊ Ν Τα χ⌠: Nhiệt lượng tỏa ρα từ χ〈χ cầu λ◊: Θtỏa = Νm1χ1(100 – τχβ) 2.α ∗ Nhiệt lượng τηυ ϖ◊ο nước λ◊: Θτηυ = 4200m(τχβ – 20) 3,0đ ∗ Điều kiện χν bằng: Θtỏa = Θτηυ  Νm1χ1(100 – τχβ) = 4200m(τχβ – 20) (1) ∗ Κηι thả cầu thứ nhất: Ν = 1; τχβ = 400 Χ, τα χ⌠: 1.m1χ1(100 – 40) = 4200m(40 – 20)  m1χ1 = 1400m (2) Τηαψ (2) ϖ◊ (1) τα được: Ν.1400m(100 – τχβ) = 4200m(τχβ – 20)  100Ν − Ντχβ = 3τχβ – 60 (∗) ∗ Κηι thả τηm cầu thứ ηαι: Ν = 2, từ phương τρνη (∗) τα được: 200 – 2τχβ = 3τχβ – 60  τχβ = 520 Χ ςψ κηι thả τηm cầu thứ ηαι τη nhiệt độ χν nước λ◊ 520 Χ ∗ Κηι thả τηm cầu thứ βα: Ν = 3, từ phương τρνη (∗) τα được: 300 – 3τχβ = 3τχβ – 60  τχβ = 600 Χ ςψ κηι thả τηm cầu thứ βα τη nhiệt độ χν nước λ◊ 600 Χ 2.β β ∗ Κηι τχβ = 900 Χ, từ phương τρνη (∗) τα được: 1,0đ 100Ν – 90Ν = 270 – 60  Ν = 21 Vậy cần thả 21 cầu để nhiệt độ nước τρονγ ηττπ://ϖιολετ.ϖν/λεmαιηοα1301/ ThuVienDeThi.com 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 βνη κηι χν λ◊ 900 Χ Χυ ∗Điện trở tương đương mạch 2,0đ Ρtđ = Ρ123 + Ρξ = + Ρξ Cường độ δ∫νγ điện τρονγ mạch χηνη: Ι = ∗Χνγ suất τιυ thụ τρν mạch: Π = Ι2 Ρ ξ = 18 Ρξ + 324Ρ ξ (Ρ ξ + 2)2 ∗Biến đổi τα được: ΠΡ 2ξ +(4Π−324)Ρ ξ +4Π=0 Τα χ⌠: Δ = (4Π − Υ ) − 4Π ς Δ = (4Π − 324) −16Π  −2592Π +104976   Π  40,5 W Vậy χνγ suất cực đại λ◊ 40,5 W β 324 − 4.40.5 ∗Χνγ suất cực đại đạt κηι: Ρ ξ = − = = 2Ω 2α 2.40.5 Χυ Τα χ⌠ sơ đồ mạch σαυ: {(Ρ1ντ Ρ3 )// (Ρ2ντ Ρ4) }ντ Ρ5 3,0đ Điện trở Ρ13: Ρ13 = Ρ1+ Ρ3 = + 1=4(  ) 4.α Điện trở Ρ24: 2,0đ Ρ24 = Ρ2 + Ρ4 = + 2= 4(  ) Ρ13 Ρ24 4   2() Ρ13  Ρ24  Điện trở tương đương mạch: ΡΑΒ = Ρ5 + Ρ1234 = + 2= 4(  ) Điện trở Ρ1234 = 4.β 1,0đ β) Cường độ δ∫νγ điện θυα đoạn mạch ΑΒ: Ι= 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 0,5 0,5 0,5 Υ 20   5( Α) ΡΑΒ ς Ρ5 ντ Ρ1234 νν Ι5 = Ι1234 = Ι = 5Α Hiệu điện đoạn mạch mắc σονγ σονγ : Υ1234 = Ι1234  Ρ1234 =  = 10(ς) ς Ρ13 // Ρ24 νν Υ23 = Υ24 = Υ1234 = 10ς Cường độ δ∫νγ điện θυα Ρ24 : Số αmπε kế: Ι24 = 0,25 0,25 Υ 24 10   2,5( Α) Ρ24 ΙΑ = Ι24 = 2,5Α Χυ + Vẽ ηνη: 4,0đ 0,25 1,0 + Χ〈χη vẽ: …………………………………… − Lấy Σ1 đối xứng với Σ θυα Γ1 − Lấy Σ2 đối xứng với Σ θυα Γ2 − Nối Σ1 ϖ◊ Σ2 cắt Γ1 Ι cắt Γ2 ϑ − Nối Σ, Ι, ϑ, Σ τα τια σ〈νγ cần vẽ Kẻ πη〈π tuyến Ι ϖ◊ ϑ cắt νηαυ Κ ฀ ฀ ฀ Τρονγ tứ γι〈χ ΙΚϑΟ χ⌠ γ⌠χ ϖυνγ λ◊: Ι ϖ◊ ϑ ; χ⌠ γ⌠χ: Ο = 600 Dο γ⌠χ χ∫ν lại ΙΚϑ = 1200 ฀ ฀ Συψ ρα: Τρονγ  ϑΚΙ χ⌠: Ι + ϑ = 600 …………………………………………… ηττπ://ϖιολετ.ϖν/λεmαιηοα1301/ 0,25 ThuVienDeThi.com 0,5 0,5 ... CHỌN HỌC ΣΙΝΗ GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2014−2015 Μν τηι: Vật λ Lớp 9. ΤΗΧΣ Thời γιαν: 150 πητ (κηνγ kể thời γιαν γιαο đề τηι) SỞ ΓΙℑΟ DỤC ςℵ ĐÀO TẠO ΤΗΑΝΗ ΗΑ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ĐÁP... 2.β β ∗ Κηι τχβ = 90 0 Χ, từ phương τρνη (∗) τα được: 1,0đ 100Ν – 90 Ν = 270 – 60  Ν = 21 Vậy cần thả 21 cầu để nhiệt độ nước τρονγ ηττπ://ϖιολετ.ϖν/λεmαιηοα1301/ ThuVienDeThi.com 0,25 0,25 0,25... λ◊: Τ = ΑD/(ϖ1−ϖ2) = 3/6 = 1/2η = 30πη − Tổng thời γιαν học: Τ = 30πη + 2.10πη = 50πη − Vậy ηαι bạn đến trường λχ 7η10πη  Ηαι bạn trễ học 10 πη β Θυνγ đường từ νη◊ đến trường: ΑΧ = τ ϖ1 = 1/2.12