MA TRẬN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2015 – 2016 M N ĐR Rx UBND THỊ XÃ BUÔN HỒ PHÒNG GD&ĐT TX BUÔN HỒ KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP THỊ XÃ NĂM HỌC 2015 – 2016 Môn Vật lí 9 Thời gian 150 phút ( không k[.]
UBND THỊ XÃ BN HỒ PHỊNG GD&ĐT TX BN HỒ ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP THỊ XÃ NĂM HỌC : 2015 – 2016 Môn : Vật lí Thời gian : 150 phút ( khơng kể thời gian giao đề ) Buôn Hồ, ngày 25 tháng 02 năm 2016 - Bài : ( 3,0 điểm ) Khi qua chiều dài cầu xe lửa AB, người hành nghe tiếng còi xe lửa chạy chiều phía cầu Nếu người chạy chiều với xe lửa chạy đến đầu cầu B, đầu xe lửa bắt kịp anh ta, người chạy ngược lại phía A, đến A đầu xe lửa bắt đầu lên cầu Biết vận tốc chạy người hành không đổi, vận tốc xe lửa 60km/h Tính vận tốc chạy người hành ? Bài : ( 3,0 điểm ) Một thấu kính có tiêu cự 6cm, vật sáng AB có dạng mũi tên đặt trục vng góc với trục thấu kính hội tụ, qua thấu kính thu ảnh thật cách vật 25cm xác định vị trí vật ảnh ? Bài : ( 4,0 điểm ) Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ Mắc A C R1 R2 vào A, B hiệu điện UAB = 1,5V vơn kế mắc vào C, D giá trị U1 = 1V Nếu thay vôn kế ampe kế R3 mắc vào C, D ampe kế giá trị I = 60mA Bây người B D ta thay đổi lại, bỏ ampe kế mắc vào C, D hiệu điện UCD = 1,5V, cịn vơn kế mắc vào A, B vơn kế U = 1V Biết vơn kế có điện trở lớn ampe kế có điện trở nhỏ Xác định giá trị R 1; R2; R3 ? Bài : ( 3,0 điểm ) Một thỏi nước đá có khối lượng 200g -100C a Tính nhiệt lượng cần cung cấp để nước đá biến thành hoàn toàn 1000C ? b Nếu bỏ thỏi nước đá vào xô nước nhôm 20 0C Sau cân nhiệt ta thấy xơ cịn lại cục nước đá có khối lượng 50g Tính lượng nước có xơ lúc đầu ? Biết xơ có khối lượng 100g, cđ = 1800J/kg.k, λ = 3,4.105J/kg, cn = 4200 J/kg.K, cnh= 880J/kg.k, L =2,3.106J/kg Bài : ( 3,0 điểm ) Hai cầu đặc tích V = 100m3 nối với sợi dây nhẹ khơng co giãn thả nước (hình vẽ bên) Khối lượng cầu bên gấp lần khối lượng cầu bên Khi cân 1/2 thể tích cầu bên bị ngập nước Hãy tính: a Khối lượng riêng cầu ? b Lực căng sợi dây ? Cho biết khối lượng nước D0 = 1000kg/m3 Bài : ( 4,0 điểm ) a Cho mạch điện hình vẽ bên, hiệu điện Đ R UMN = 24V ( không đổi ) R = 12 , đèn Đ loại 12V-6W, Rx biến trở chạy Xác định giá trị R x để công suất M Rx N tiêu thụ Rx đạt giá trị cực đại ? Tính giá trị cực đại ? b Nêu phương án thực nghiệm xác định điện trở ampe kế Dụng cụ gồm: nguồn điện có hiệu điện khơng đổi, ampe kế cần xác định điện trở, điện trở R o biết giá trị, biến trở chạy R b có điện trở tồn phần lớn R o, hai công tắc điện K1 K2, số dây dẫn đủ dùng Các cơng tắc điện dây dẫn có điện trở không đáng kể HẾT -Họ tên thí sinh : ……………………………………………… Số báo danh : ……………… UBND THỊ XÃ BN HỒ PHỊNG GD&ĐT TX BN HỒ Bài KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP THỊ XÃ NĂM HỌC : 2015 – 2016 HƯỚNG DẪN CHẤM Nội dung Gọi : v(km/h) vận tốc chạy người hành cầu AB (km) chiều dài cầu AB C vị trí người cầu AB nghe tiếng còi xe lửa D vị trí tương ứng đầu xe lửa phát tiếng còi DA = x(km) Ta có : AC = ; CB = Thời gian người hành chạy từ C đến B : t1 = (h) Điểm 0,25 0,25 0,5 Trong thời gian đầu xe lửa chạy từ D đến B: ( 3,0 điểm ) t1 = (h) Do : = = - 0,5 (1) Thời gian người hành chạy từ C đến A : t2 = (h) 0,5 Trong thời gian đầu xe lửa chạy từ D đến A : t2 = (h) Do : Từ (1) (2) ta có : - => v = 0,75 km/h Vậy người hành chạy với vận tốc v = 15km/h Hình vẽ : A 0,25 I B F O F' A' Xét : OAB Xét : F’OI S B' OA’B’: => S ( 3,0 điểm ) 0,25 (2) F’A’B’: => Từ (1) (2) ta có : Theo đề ta có : AO + A’O = 25 => AO = 25 – A’O( 4) 0,25 0,25 0,5 0,25 Từ (3) (4) ta có: A’O2 – 25A’O + 150 = 0,5 0,5 Giải phương trình ta : A’O = 15cm => AO = 10cm A’O = 10cm AO = 15cm * Nếu vật cách thấu kính khoảng AO = 10cm ảnh cách thấu 0,5 kính khoảng A’O = 15cm * Nếu vật cách thấu kính khoảng AO = 15cm ảnh cách thấu kính khoảng A’O = 10cm Vơn kế có điện trở lớn, nên mắc vào hai điểm C,D dịng 0,75 điện chạy qua R3 nhỏ ( xem = )lúc mạch có R1 R2 mắc nối tiếp Ta có : UCD = UR2 = U1 = 1V => UR1 = 0,5 V => R2 = 2R1 Khi đặt vào C, D mắc vôn kế vào A, B ta thấy vôn kế 0,75 1V Vậy không khác ta hốn vị ( đổi chỗ ) hai điện trở R1 R3 cho mà mạch điện không thay đổi ( 4,0 điểm ) Nên: R3 = R1 = Khi mắc ampe kế vào C, D ampe kế giá trị I = I3 = 60mA = 0,75 0,06A Lúc R2 R3 mắc song song Nên I2 = I3 = = 0,03A Mặt khắc : I1 = I2 + I3 = 0,09A 0,5 Ta lại có : UAB = I1R1 + I2R2 = I1R1 + 2I2R1 0,75 => R1 = =10 => R3 = R1 = 10 R2 = 10 = 20 0,5 Vậy R3 = R1 = 10 R2 = 20 4a ( 1,5 điểm ) Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -100C đến 00C 0,25 Q1 = m1C1(t2 - t1) = 3600(J) Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hồn tồn 00C 0,25 Q2 = m1.λ = 68000 (J) Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 00C đến 1000C 0,25 Q3 = m1C2(t3 - t2) = 84000(J) Nhiệt lượng nước thu vào để hóa hồn tồn 1000C 0,25 Q4 = m1.L = 460000(J) Nhiệt lượng cần cung cấp suốt trình: 0,5 Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 615600(J) Gọi m' lượng nước đá tan: m' = 200 - 50 = 150g = 0,15kg 0,25 Do nước đá tan không hết nên nhiệt độ cuối hỗn hợp 00C 0,25 Nhiệt lượng mà m' (kg) nước đá thu vào để nóng chảy: 0,25 Q' = m'λ = 51000 (J) Nhiệt lượng m'' Kg nước xô nhôm tỏa để giảm xuống từ 200C 4b ( 1,5 điểm ) 0,25 đến 00C Q" = (m"C2 + mnhCnh)(20 - 0) Áp dụng phương trình cân nhiệt: 0,5 Q" = Q' + Q1 hay:(m"C2 + mnhCnh)(20 - 0) = 51000 + 3600 m" 0,629 (kg) 629 g Vậy khối lượng nước có xơ m" 629 g Vì cầu có thể tích V, mà m2 = 4m1 nên P2 = P1 => D2 = 4.D1 ( 1) Xét hệ cầu cân nước Khi ta có: 5a ( 1,5 điểm ) 5b ( 1,5 điểm ) 0,5 0,5 P1 + P2 = FA + F’A => D1 D D0 (2) Từ (1) (2) suy ra: D1 = 0,3 D0 = 300kg/m3 D2 = D1 = 1200kg/m3 0,5 Các lực tác dụng lên hệ hình vẽ : 0,25 FA T P1 T F’ A P2 Xét cầu ta thấy : - Quả cầu cân thì: FA = P1 + T - Quả cầu cân thì: F’A = P2 - T 0,5 Với FA2 = 10.V.D0; FA = F’A /2 ; P2 = 4.P1 0,25 F'A P1 T F' => => 5.T = F’A => T A = 0,2 N 4 P1 T F ' A 0,5 (0,25 đ) Điện trở đèn : Rđ = Điện trở tương đương mạch : (0,25 đ) Rtđ = R + Cường độ dòng điện chạy qua mạch : I= (0,25 đ) Hiệu điện hai đầu Rx : Ux = I.Rđx = 6a ( 2,5 điểm ) Công suất tiêu thụ biến trở Rx : Px = Px = (0,25 đ) = = (0,25 đ) = = 0,75 U Px đạt giá trị cực đại : = hay Rx = 8 A (0,25 đ) Ro K1 Vậy để công suất tiêu thụ Rx đạt giá trị cực đại Rx = 8 Cơng suất tiêu thụ lớn Rx : Px = Pmax = 6b ( 1,5 điểm ) = K2 (0,25 đ) = 8W Rb + Bố trí thí nghiệm hình vẽ ( mô tả cách mắc) 0,25 + Bước 1: Chỉ đóng khố K1: số ampe kế I1 Ta có: U = I1(RA+ Ro) (1) + Bước 2: Chỉ đóng K dịch chuyển chạy để ampe kế I Khi phần biến trở tham gia vào mạch điện có giá trị Ro + Bước 3: Giữ nguyên vị trí chạy biến trở bước đóng K K2, số ampe kế I2 Ta có: (2) 0,5 0,5 + Giải hệ phương trình (1) (2), ta có: Ghi : - Mọi cách giải khác cho điểm tối đa ( kể cách giải định tính ) - Nếu học sinh khơng ghi đơn vị sai đơn vị trừ 0,25 điểm cho 0,25 ...UBND THỊ XÃ BN HỒ PHỊNG GD&ĐT TX BN HỒ Bài KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP THỊ XÃ NĂM HỌC : 2015 – 2016 HƯỚNG DẪN CHẤM Nội dung Gọi : v(km/h) vận tốc chạy người hành cầu... điểm ) 0,25 (2) F’A’B’: => Từ (1) (2) ta có : Theo đề ta có : AO + A’O = 25 => AO = 25 – A’O( 4) 0,25 0,25 0,5 0,25 Từ (3) (4) ta có: A’O2 – 25A’O + 150 = 0,5 0,5 Giải phương trình ta : A’O... trình (1) (2), ta có: Ghi : - Mọi cách giải khác cho điểm tối đa ( kể cách giải định tính ) - Nếu học sinh khơng ghi đơn vị sai đơn vị trừ 0,25 điểm cho 0,25