Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 9 THCS năm học 2004 2005 môn: Vật lý (vòng 1)18277

UBND Tỉnh thừa thiên Huế sở giáo dục đào tạo Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh Đề thøc Thêi gian: 120 (Kh«ng kĨ thêi gian giao ®Ò) _ Lớp THCS năm học 2004-2005 Môn: Vật lý (Vòng 1) Bài 1: (5 điểm) Một động tư X cã vËn tèc di chun lµ 4m/s Trên đường di chuyển từ A đến C, động tử có dừng lại điểm E thời gian 3s (E cách A đoạn 20 m) Thời gian ®Ĩ X di chun tõ E ®Õn C lµ s Khi X bắt đầu di chuyển khỏi E gặp động tử Y ngược chiều Động tử Y di chuyển tới A quay lại C gặp động tử X C (Y di chuyển không thay đổi vận tốc) a) Tính vận tốc động tử Y b) Vẽ đồ thị thể chuyển động (trục hoành thời gian; trục tung quÃng đường) Bài 2: (5 điểm) Người ta nhóng vµo thïng chÊt láng mét èng nhĐ dµi hình trụ đường kính d; phía ống có dính chặt đĩa hình trụ dày h, đường kính D, khối lượng riêng vật liệu làm đĩa Khối lượng riêng chất lỏng  L ( víi  >  L) Ng­êi ta nhấc ống từ từ lên cao theo phương thẳng đứng HÃy xác định độ sâu H (tính từ miệng ống lên đến mặt thoáng chất lỏng) đĩa bắt đầu tách khỏi ống d H h D Bài 3: (5 điểm) Dẫn m1= 0,4 kg nước nhiệt độ t1= 1000C từ lò vào bình chứa m2= 0,8 kg nước đá t0= 00C Hỏi có cân nhiệt, khối lượng nhiệt độ nước bình bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung riêng nước C = 4200 J/kg.độ; nhiệt hoá nước L = 2,3.106 J/kg nhiệt nóng chảy nước đá = 3,4.105 J/kg; (Bỏ qua hấp thụ nhiệt bình chứa) Bài 4: (5 điểm) Một thấu kính hội tụ quang tâm O, tiêu cự f Đặt vật AB vuông góc với trục thÊu kÝnh (A ë trªn trơc chÝnh) tr­íc thÊu kÝnh đoạn d, cho ảnh A'B' rõ nét hứng (màn vuông góc với trục chính) cách thấu kính đoạn d' a) Chứng minh: f d d ' b) Biết thấu kính có tiêu cự f = 12,5 cm L khoảng cách từ vật AB đến ảnh A'B' Hỏi L nhỏ để có ảnh rõ nét vật ? c) Cho L = 90 cm Xác định vị trí thấu kính 1 ThuVienDeThi.com H­íng dÉn chÊm Kú thi chọn học sinh giỏi tỉnh Lớp THCS năm học 2004-2005 Môn: Vật lý (Vòng 1) Bài 1: a) (2,5đ) VËn tèc cđa Y: Chän t = t¹i A lúc X bắt đầu di chuyển Thời gian X từ A đến E là: t1 = 20 : = s quÃng đường EC là: x = 32 m => QuÃng đường AC dài 20 + 32 = 52 m 1,0 đ Vì X Y đến C lúc nên thời gian Y tY = s 0,5 đ quÃng ®­êng Y ®· ®i: 20 + 52 = 72 m 0,5 ® VËy vËn tèc cđa Y lµ: VY = 72 : = m/s 0,5 đ b) (2,5đ) Đồ thị X ®­êng gÊp khóc AEE'C 1,0 ® Đồ thị Y đường gấp khúc E'MC 1,5 đ (Để vẽ xác điểm M, vẽ F đối xứng với E' qua trục hoành nối FC cắt trục hoành M, học sinh không xác định xác M không cho ®iĨm ®å thÞ Y) s(m) C 52 E 20 A E M 16 t(s) F Bµi 2: F1 áp lực chất lỏng tác dụng vào mặt đĩa F2 áp lực chất lỏng tác dụng lên phần nhô giới hạn ống mặt đĩa F2 d P trọng lượng đĩa H Đĩa bắt đầu tách khái èng khi: P + F2 = F1 (1) h  D2 Víi: F1 = p1S =10.(H+h)  L S = 10 (H+h)  L P 2 D d F1 F2 = p2S' =10.H  L.( ) 4 D D P = 10  V = 10  h .1,5 đ Thế tất vào (1) vµ rót gän: D2.h  + (D2 - d2)H  L = D2 (H + h)  L   L D2 h   D2 h L D =   h 1,0 ® L d L d H ThuVienDeThi.com Bài 3: Giả sử 0,4kg nước ngưng tụ hết thành nước 1000C toả nhiệt l­ỵng: Q1 = mL = 0,4  2,3106 = 920.000 J 0,5 đ Nhiệt lượng 0,8 kg nước đá nóng ch¶y hÕt: Q2 = m2 = 3,4  105  0,8 = 272.000 J 0,5 ® Do Q1 > Q2 chøng tá n­íc đá nóng chảy hết tiếp tục nóng lên, giả sử nóng lên đến 1000C 0,5 đ Nhiệt lượng phải thu là: Q3 = m2C(t1 - t0) = 0,8  4200 (100 - 0) = 336.000 J => Q2 + Q3 = 272.000 + 336.000 = 608.000 J 1,0 ® Do Q1 > Q2 + Q3 chøng tỏ nước dẫn vào không ngưng tụ hết n­íc nãng ®Õn 1000C 0,5 đ => Khối lượng nước đà ngưng tụ: m' = (Q2 + Q3)/ L = 608.000 : 2,3106 = 0,26 kg 1,0 ® Vậy khối lượng nước bình : 0,8 + 0,26 = 1,06 kg 0,5 ® nhiệt độ bình 1000C 0,5 đ Bài 4: a) Chøng minh: 1 f d  d1' Do ảnh hứng nên ảnh thật 0,25® Hai  AOB ฀  A'OB': A' B' OA' d '   0,5 ® AB OA d A' F' f A O Hai tam giác đồng dạng OIF' A'B'F': A' B' A' F' A' B' (vì OI = AB) 0,5 đ  B' OI OF' AB d d' d'  f d'  0,5 ® hay f d d(d' - f) = fd' dd' - df = fd' dd' = fd' + fd B I Chia vế cho dd'f : 1 d f  d1' 0,25 ® b) (2 ®) Ta cã: d + d' = L (1) dd ' 1 vµ f  d  d ' => f = => dd' = f(d + d') = fL (2) 0,5 ® d  d' Tõ (1) vµ (2): X2 -LX + 12,5L = 1,0 ®  = L2 - 50L = L(L - 50) Để toán có nghiệm => L  50 VËy L nhá nhÊt b»ng 50 (cm) 0,5 ® c) (1 ®) Víi L = 90 cm => d + d' = 90 vµ dd' = 1125 => X2 - 90X + 1125 = Gi¶i ta được: X1 = 15cm; X2 = 75cm 0,5 đ => d = 15cm; d' = 75cm d = 75cm; d' = 15cm VËy thÊu kÝnh c¸ch 15cm 75cm 0,5 ® _ ThuVienDeThi.com UBND TØnh thừa thiên Huế sở giáo dục đào tạo Kỳ thi chän häc sinh giái tØnh §Ị chÝnh thøc Thêi gian: 120 phút (Không kể thời gian giao đề) _ Lớp THCS năm học 2004-2005 Môn: Vật lý (Vòng 2) Bài 1: (5 điểm) Người ta muốn làm điện trở tiêu thụ công suất 1000W hiệu điện hai đầu dây 100V Tiết diện tròn dây dẫn định với điều kiện hợp kim sắt-kền dùng để làm dây chịu mật độ dòng điện lớn 5A milimet vuông Tính đường kính, chiều dài khối lượng nhỏ dây cần dùng? Biết dây sắt-kền tiết diện tròn đường kính mm dài km có điện trở 1000 khối lượng 6,36 kg Bài 2: (5 điểm) U Có điện trở giá trị R; 2R; 3R mắc nối tiếp với vào hiệu điện U không đổi Dùng vôn-kế (điện trở V RV) để đo hiệu điện đầu điện trở R 2R trị số U1 = 40,6 V U2 = 72,5 V Nếu mắc vôn-kế vào R 2R 3R đầu điện trở 3R vôn-kế bao nhiêu? Bài 3: (5 điểm) Cho sơ đồ mắc biến trở sau (hình a; b) Giá trị tối đa biến trở điện trở R Đối với sơ đồ, hÃy khảo sát biến thiên điện trở toàn mạch theo x (x phần điện trở nằm bên phải biến trở) Vẽ đường biểu diễn hệ toạ độ (trục tung : điện trở toàn phần; trục hoành : x) A A C x C B x B Hình b Hình a Bài 4: (5 điểm) Có hộp kín với đầu dây dẫn ló ngoài, bên hộp có chứa ba điện trở loại 1; Với ắcquy 2V; ampe-kế (giới hạn đo thích hợp) dây dẫn, hÃy xác định thực nghiệm để tìm sơ đồ thực mạch điện hộp _ ThuVienDeThi.com H­íng dÉn chÊm Kú thi chän häc sinh giái tØnh Lớp THCS năm học 2004-2005 Môn: Vật lý (Vòng 2) Bài 1: a/ Đường kính dâv (1 đ): Cường độ dòng điện qua điện trở: I = P/U = 1000/100 = 10 (A) 0,5 ® Mật độ cực đại dòng điện 5A/mm2 nên tiÕt diƯn nhá nhÊt cđa d©y: S = 10/5 = mm2 Gọi d đường kính dây:  d2 4S 4.2 S= => d =  ฀ 1, mm  0,5 đ 3,14 b/ Chiều dài dây (2 đ): Điện trở dây: R = U2/ P = 1002/ 1000 = 10 ( ) 0,5 đ Đối với dây 10 : R = l/S Đối với dây 1000: R' =  l'/S' 0,5 ®  12 LËp tû sè: 10 R l S' l S' l         l  25, m  .1,0 ® 1000 1000  1, R' S  l' l' S c/ Khối lượng dây (2 đ): Gọi m, V D khối lượng, thể tích khối lượng riêng dây điện trở Ta có: m VD V lS l S R S S R S2 1,5 ®           m' V'D V' l'S' l' S' R ' S' S' R ' S'2 VËy m = 64  6360  412,8 g  0,5 ® 100 Bài 2: Gọi I1 cường độ dòng điện mạch lần đo thứ Ta cã: U = U1 + I1(2R + 3R) (1) 0.5 ® U U Víi I1 =  Thay vµo (1): R RV U U U = U1 + (  )(2R + 3R) R RV U V R 2R 3R U = 6U1 + 5U1 R (2) 1,0 đ RV Làm tương tự với lần đo thứ hai: U = U2 + I2(R + 3R) U U Víi I2 =  => U = 3U2 + 4U2 R (3) 1,0 ® 2R R V RV U U Với lần đo thứ ba: U = U3 + I3(R + 2R) Trong ®ã: I3 =  3R R V ThuVienDeThi.com ThÕ vào ta được: U = 2U3 + 3U3 R (4) 0,5 ® RV Tõ (2) vµ (3) ta cã: 6U1 + 5U1 R = 3U2 + 4U2 R 0,5 ® RV RV U1  3U 26,1 => R =   0,3 (5) 0,5 ® U  5U1 87 RV => U = 304,5(V) Thay vµo (4) => U3 = 105 (V) .1,0 ® y Bài 3: Gọi ya yb điện trở toàn phần mạch điện sơ đồ hình a hình b Rx R Ta có: ya = (1) 1,0®  R/2 R R  x 1 x R/4 (R  x )x vµ yb =   x  x (2) 1,0® (R x ) x R Lập bảng giá trị sau: -5 1,5 đ R/2 R x R/4 R/2 3R/4 R ya R/5 R/3 3R/7 R/2 yb 3R/16 R/4 3R/16 -2 Đồ thị 1,5 đ Bài 4: Ba điện trở mắc với theo sơ đồ sau: (vẽ tính R 4đ, sơ ®å ®óng cho 0,5 ®) -4 a) R1= 6 b) R2=11/3 c) R3=11/4 d) R4=11/5 -6 e) R5=3/2 f) R6= 4/3 g) R7=5/6 Mắc hộp kín vào mạch điện theo sơ đồ bên Với U = 2V Đọc số cđa A-kÕ lµ I => Rn = U/I = 2/I So sánh giá trị Rn với giá trị sơ đồ suy mạch điện hộp 1,0 ® h) R8=6/11 U =2V Hép kÝn ThuVienDeThi.com A x ... ThuVienDeThi.com UBND Tỉnh thừa thi? ?n Huế sở giáo dục đào tạo Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh Đề thức Thời gian: 120 phút (Không kể thêi gian giao ®Ị) _ Lớp THCS năm học 2004- 2005 Môn: Vật lý. .. tìm sơ đồ thực mạch ®iÖn hép _ ThuVienDeThi.com H­íng dÉn chÊm Kú thi chọn học sinh giỏi tỉnh Lớp THCS năm học 2004- 2005 Môn: Vật lý (Vòng 2) Bài 1: a/ Đường kính dâv (1 đ): Cường độ...H­íng dÉn chÊm Kú thi chän häc sinh giái tØnh Lớp THCS năm học 2004- 2005 Môn: Vật lý (Vòng 1) Bài 1: a) (2,5đ) Vận tốc Y: Chọn t = A lúc X bắt đầu di chuyển Thời gian