SỞ GD & ĐT NGHỆ AN

SỞ GD & ĐT NGHỆ AN PHÒNG GD&ĐT YÊN ĐỊNH KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 NĂM HỌC 2008 – 2019 Môn thi VẬT LÝ LỚP 9 Thời gian làm bài 150 phút Câu 1 (4,0 điểm) Hai bến A và B dọc theo một con sông c[.]

PHỊNG GD&ĐT N ĐỊNH Đề thức KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP NĂM HỌC 2008 – 2019 Môn thi: VẬT LÝ LỚP Thời gian làm bài: 150 phút Câu (4,0 điểm): Hai bến A B dọc theo sông cách km có hai ca nơ xuất phát lúc chuyển động ngược chiều với vận tốc so với nước đứng yên V Tới gặp trao cho thông tin nhỏ với thời gian không đáng kể quay trở lại bến xuất phát ban đầu tổng thời gian ca nô nhiều ca nô 1,5 Còn vận tốc so với nước hai ca nơ 2V tổng thời gian hai ca nô 18 phút Hãy xác định V vận tốc u nước Câu (4,0 điểm): Một bình hình trụ có chiều cao h 1= 20cm, diện tích đáy S1= 100cm2 đặt mặt bàn nằm ngang Đổ vào bình lít nước nhiệt độ t1= 800C Sau thả vào bình khối trụ đồng chất có diện tích đáy S2= 60cm2, chiều cao h2= 25 cm nhiệt độ t2 Khi cân nhiệt đáy khối trụ song song cách đáy bình x = 2cm Nhiệt độ nước bình cân nhiệt t = 65 0C Bỏ qua nở nhiệt chất trao đổi nhiệt với bình môi trường xung quanh Biết khối lượng riêng nước D = 1000kg/m3, nhiệt dung riêng nước C1= 4200J/kg.k, chất làm khối trụ C2= 2000J/kg.k a.Tính khối lượng khối trụ nhiệt độ t2 b Phải đặt thêm lên khối trụ vật có khối lượng tối thiểu bao nhiêu, để khối trụ chạm đáy bình Câu (4,0 điểm): Cho mạch điện hình vẽ (Hình 1) Biết:U = 60V, R1= 10  , R2=R5= 20  , R3=R4= 40  , vôn kế lý tưởng, điện trở dây nối khơng đáng kể Hãy tính số vơn kế Nếu thay vơn kế bóng đèn có dịng điện định mức Id= 0,4A đèn sáng bình thường Tính điện trở đèn R2 R4 R1 P V R3 R5 Q U (Hình1) Câu (4,0 điểm): Cho mạch điện hình vẽ (Hình 2) +UBiết r =  , R1, R2 biến trở R1 Điều chỉnh biến trở R2 cơng suất lớn nhất, B cơng suất R2 lần cơng suất R1 Tìm R1? A Thay R2 bóng đèn đèn sáng bình thường, r cơng suất đoạn mạch AB lớn Tính công suất R2 hiệu điện định mức đèn? Biết U =12V (Hình 2) Câu (4,0 điểm): Mặt phản xạ hai gương phẳng hợp với góc  Một tia sáng SI tới gương thứ nhất, phản xạ theo phương II’ đến gương thứ hai phản xạ phương I’R Tìm góc  hợp hai tia SI I’R.Chỉ xét trường hợp SI nằm mặt phẳng vng góc với giao tuyến hai gương - - - Hết - - Họ tên thí sinh: Số báo danh: PHỊNG GD&ĐT N ĐỊNH KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP NĂM HỌC 2008 – 2009 HƯỚNG DẪN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC (Hướng dẫn biểu điểm chấm gồm 04 trang ) Môn: VẬT LÝ Câu Ý Đáp án Giả sử nước sông chảy theo hướng từ A đến B với vận tóc u * Trường hợp vận tốc ca nơ so với nước V, ta có: Vận tốc ca nơ xi dịng là: V1= V+ u Vận tốc ca nơ ngược dịng là: V2= V- u -Thời gian tính từ lúc xuất phát gặp C t, gọi 0,25 0,50 quảng đường AC = S1, BC= S2, ta có: t = (1) - Thời gian ca nô từ C trở A là: (2) 0,25 (3) 0,25 - Thời gian ca nô từ C trở B là: 1, (4,0đ) S1 S  V u V  u S t1= Vu S t2= V u Điểm - Từ (1) (2) ta có thời gian ca nô từ A là: TA= t+ t1= S Vu (4) 0,50 - Từ (1) (3) ta có thời gian ca nơ từ B là: TB= t+ t2= S V u (5) 2uS - Theo ta có: TA- TB= V  u = 1,5 (6) 0,50 0,50 * Trường hợp vận tốc ca nô 2V, tương tự ta có: 2uS T'A- T'B= 4V  u = o,3 (7) Từ (6) (7) ta có : 0,3(4V2- u2) = 1,5(V2- u2) => V = 2u (8) Thay (8) vào (6) ta u = 4km/h, V = 8km/h - Khi đáy khối trụ cách đáy bình x = 2cm dung tích cịn lại bình (phần chứa): V' = x.S1 + (h1 - x)(S1 - S2) = 920cm3 < Vnước suy có lượng nước trào - Lượng nước cịn lại bình: m = 920g a) Khi khối trụ đứng cân ta có: P = FA (2,5đ)  10M = dn.V = dn.S2(h1 - x)  M = 1,08kg 2, - Phương trình cân nhiệt nước bình khối trụ: (4,0đ) Cn.m(t1 - t) = C.M(t - t2)  4200.0,92(80 - 65) = 2000.1,08(65-t2)  t2 = 38,20C Khi chạm đáy bình phần vật nằm chất lỏng h1: b) Vậy phải đặt thêm m' lên khối trụ nên: P + P'  F'A (2,5đ) => 10(M + m') dN.S2.h1 Thay số tính m'  0,12kg, khối lượng m' tối thiểu 0,12kg 0,25 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,25 0,25 0,50 a) Điện trở tương đương mạch: (2,25đ ( R2  R3 ).( R4  R5 ) R= R1+ RMN = R1+ Thay số ta tính được: R= 40  ) R R R R 0,50 U - Dòng điện chạy qua R1 I1= I= Thay số tính được: I1= I= 1,5A R - Vì: (R2+R3) = (R4+R5) nên I2= I4= 0,5I = 0,75A - Hiệu điện R2 R4 tương ứng là: U2= I2R2= 0,75.20= 15V, U4= I4R4= 0,75.40= 30V - Vậy số vôn kế UV= U4- U2 = 15V 0,50 0,50 0,50 0,25 3, (4,0đ) b) (1,75đ - Thay vôn kế bóng đèn dịng điện qua đèn ID= 0,4A có chiều từ ) P đến Q, nên: I3= I2 - 0,4; I5= I4+ 0,4 Mà U2+ U3= U4 + U5 => 20I2+ 40(I2- 0,4) = 40I4+ 20(I4+ 0,4) => I2= I4+ 0,4 ; I = I2+ I4 = 2I4+ 0,4 Mặt khác: U1+ U4 + U5= U => 10(2I4+ 0,4)+ 40I4+ 20(I4+ 0,4) = 60 => I4 = 0,6A ; I2 = 1A Hiệu điện hai đầu bóng đèn là: UD= U4 - U2 = 40.0,6 - 20.1= 4V Điện trở đèn là: RD= UD = = 10  ID 0, 0,25 0,50 0,25 0,50 0,25 4, (4,0đ) R1.R2 R (r  R1 )  r.R1 a)  Điện trở toàn mạch: R= r + R AB = r + (2,5đ) R1  R2 R1  R2 - Dịng điện mạch chính: I= U U ( R1  R2 )  R R2 (r  R1 )  r.R1 0,50 0,25 Từ hình vẽ ta có: U2= UAB=I.RAB= UR1 R2 R2 (r  R1 )  r.R1 0,25 U R12 R2 U 22 - Công suất R2 : P2= = R2  R2  r  R1   rR1  0,50 Vận dụng bất đẳng thức cơsi ta có: U R12 R2 U R12 R2 U R1  P2 =  R2 ( r  R1 ).rR1 4r (r  R1 )  R2  r  R1   rR1  rR1 U R1 Vậy P2MAX= Khi R2(r +R1) = rR1 => R2 = (1) r  R1 4r ( r  R1 ) P1 R2 U AB Mặt khác theo ta có: = => = P2 U R1 AB R2 => = => R1=3R2 R1 0,25 0,25 0,25 (2) Từ (1) (2) Giải ta có: R2=  ; R1=6  Thay R2 đèn Từ hình vẽ ta có: Cường độ dịng điện mạch I = Công suất AB: PAB= I RAB b) R R (1,5đ) Mặt khác RAB= d =  U r  RAB U RAB U RAB U   => PAB= (r  RAB ) 4r.RAB 4r U2 => PABMAX= Khi r=RAB =  4r R1  Rd Rd => =3 => Rd =   Rd PAB U Do Rd=R1 => Pd=P1= = =3W 8r U Mặt khác RAB= r => Ud=UAB= =6V 5, (4,0đ) Ta xét với trường hợp: a/ Với  góc nhọn: Góc INI’ hợp hai pháp tuyến  Vận dụng định lí góc ngồi tam giác tam giác II’N: i = i’+  (hình a) Đối với  II’B: 2i = 2i’+  Từ suy ra:  =  Có thể xảy trường hợp giao điểm N hai pháp tuyến nằm góc  tạo hai gương (hình b) Chứng minh tương tự ta có  =  b/ Trường hợp  góc tù (hình c): Với II’O:  = i +i’ Với II’B:  =2(900- i + 900- i’) = 3600- 2(i + i’) Từ suy ra:  = 3600-  c/ Trường hợp  = 900 Dễ dàng nhận thấy tia SI I’R song song ngược chiều nhau, ta chứng minh  = 1800 (hình d) 0,25 0,25 0,50 0,25 0,25 0,25 0,50 0,50 0,50 0,50 G2 G1   Hình b S S i' i i i  R G2 G1 Hình a 2,00 R R G2 G2 S i' i  S G1 G1 O Hình d Hình c Lưu ý: Mỗi hình vẽ cho 0,50 điểm Chú ý: Nếu thí sinh giải theo cách khác cho điểm tối đa - - - Hết - - - ...PHỊNG GD& ĐT N ĐỊNH KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP NĂM HỌC 2008 – 2009 HƯỚNG DẪN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC (Hướng dẫn biểu điểm chấm gồm 04 trang ) Môn: VẬT LÝ Câu Ý... là: V2= V- u -Thời gian tính từ lúc xuất phát gặp C t, gọi 0,25 0,50 quảng đường AC = S1, BC= S2, ta có: t = (1) - Thời gian ca nô từ C trở A là: (2) 0,25 (3) 0,25 - Thời gian ca nô từ C trở B... u V  u S t1= Vu S t2= V u Điểm - Từ (1) (2) ta có thời gian ca nô từ A là: TA= t+ t1= S Vu (4) 0,50 - Từ (1) (3) ta có thời gian ca nô từ B là: TB= t+ t2= S V u (5) 2uS - Theo ta có: TA-