thuvienhoclieu com thuvienhoclieu com SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NAM KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH NĂM HỌC 2019 2020 ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi có 02 trang) Môn thi VẬT LÝ Thời gian 150 phút (không[.]
thuvienhoclieu.com SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NAM ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi có 02 trang) KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP TỈNH NĂM HỌC 2019-2020 Môn thi : VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 10/6/2020 Bài (4 điểm) Một xe điện qua sân ga với vận tốc không đổi khoảng thời gian từ đầu xe điện ngang với đầu sân ga ngang với đầu sân ga 18 giây Một xe điện khác chuyển động với vận tốc không đổi theo chiều ngược lại, qua sân ga hết 14 giây Xác định khoảng thời gian hai xe điện qua (tức từ thời điểm hai đầu xe gặp tới hai đuôi xe ngang nhau) Biết hai xe có chiều dài nửa chiều dài sân ga Bài (2 điểm) Một vật A có khối lượng riêng D cần xác định treo vào đầu đòn bẩy, vật B treo vào đầu vị trí có khoảng cách l1 hệ thống trạng thái cân Sau đó, vật A ngâm hồn tồn chất lỏng có khối lượng riêng D0, để địn bẩy cân vật B phải treo vị trí có khoảng cách l2 Tính khối lượng riêng D vật A theo l1, l2 D0 Bài (4 điểm) Một bình cách nhiệt hình trụ chứa khối nước đá cao 25cm nhiệt độ - 20°C Người ta rót nhanh lượng nước vào bình tới mặt nước cách đáy bình 45cm Khi cân nhiệt, mực nước bình giảm 0,5cm so với vừa rót nước Cho biết khối lượng riêng nước nước đá Dn = 1000kg/m D d = 900kg/m 3, nhiệt dung riêng nước, nhiệt dung riêng nước đá nhiệt nóng chảy nước đá tương ứng C n = 4200J/kg.độ, Cnd =2100J/kg.độ, = 340000J/kg Xác định nhiệt độ nước rót vào bình? Bỏ qua trao đổi nhiệt nước nước đá với môi trường Bài (3 điểm) Để xác định vị trí chỗ bị chập d C CC’của dây điện thoại đôi dài d = 4km, người ta nối A B A phía đầu dây AA’ với nguồn điện có hiệu điện 15V; ampe kế có điện trở khơng đáng kể mắc mạch phía nguồn điện thấy đầu dây BB’ bị tách B’ ampe kế I1 = 1A, đầu dây bị nối tắt ampe kế A’ x C’ I2 = 1,8A Tìm vị trí chỗ bị chập điện trở R phần dây bị chập Cho biết điện trở đơn vị dài dây điện thoại đơn 1,25Ω/km Bài (4 điểm) Mạch điện gồm hai loại bóng đèn có ghi 6V-3W 3V-1W mắc thành dãy song song mắc nối tiếp với điện trở R Điện trở R thuvienhoclieu.com Trang thuvienhoclieu.com cuộn dây gồm 125 vòng quấn lớp quanh hình trụ sứ có đường kính tiết 7 diện 2cm Dây làm chất có điện trở suất 3.10 m có đường kính tiết diện 1mm Hiệu điện hai đầu mạch không đổi 12V Hãy xác định điện trở R, số lượng bóng đèn sử dụng theo loại, bóng đèn sáng bình thường Nếu khơng có điện trở R, tìm cách mắc bóng đèn để tất đèn sáng bình thường hiệu điện hai đầu mạch 12V Biết điện trở đèn không thay đổi Bỏ qua điện trở dây nối Bài (3 điểm) Một nguồn sáng điểm đặt trục thấu kính hội tụ có tiêu cự 8cm, ban đầu cách thấu kính 12cm Giữ vật sáng cố định Thấu kính dịch chuyển đoạn nhỏ theo phương vng góc với trục với vận tốc m/s Hỏi ảnh nguồn sáng dịch chuyển với vận tốc bao nhiêu? Thấu kính dịch chuyển đoạn 4cm theo phương trục chính, xa vật với vận tốc m/s Hỏi ảnh nguồn sáng dịch chuyển với vận tốc trung bình bao nhiêu? Thấu kính dịch chuyển theo phương vng góc với trục S F F’ S Thấu kính dịch chuyển dọc theo trục S O F O F F’ F’ O ………………………Hết…………………………… ( Cán coi thi không giải thích thêm) SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NAM KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP TỈNH NĂM HỌC 2019-2020 HƯỚNG DẪN CHẤM CHÍNH THỨC MƠN VẬT LÍ Bài (4 điểm) Một xe điện qua sân ga với vận tốc không đổi khoảng thời gian từ đầu xe điện ngang với đầu sân ga ngang với đầu sân ga 18 giây Một xe điện khác chuyển động với vận tốc không đổi theo chiều ngược lại, qua sân ga hết 14 giây Xác định khoảng thời gian hai xe điện qua (tức từ thời điểm hai đầu xe gặp tới hai đuôi xe ngang nhau) Biết hai xe có chiều dài nửa chiều dài sân ga Điể Câu Đáp án m Chiều dài sân ga d, chiều dài tàu d/2 Vận tốc tàu thứ là: d d v1 t1 12 d Vận tốc tàu thứ là: thuvienhoclieu.com 1,0 1,0 Trang thuvienhoclieu.com d 3d v1 t2 28 d Khi hai đầu tàu gặp nhau, hai đuôi tàu cách d Thời gian hai tàu qua thời gian kể từ lúc hai đầu tàu gặp đến lúc hai đuôi tàu gặp t d d 21 s 5,25s v1 v2 d 3d 12 28 thuvienhoclieu.com 1,0 1,0 Trang thuvienhoclieu.com Bài (2 điểm) Một vật A có khối lượng riêng D cần xác định treo vào đầu đòn bẩy, vật B treo vào đầu vị trí có khoảng cách l hệ thống trạng thái cân Sau đó, vật A ngâm hồn tồn chất lỏng có khối lượng riêng D0, để địn bẩy cân vật B phải treo vị trí có khoảng cách l2 Tính khối lượng riêng D vật A theo l1, l2 D0 Câu Đáp án Điể m Đòn bẩy cân bằng: PAl PBl1 l PB PA l1 0,5 Nhúng vật A vào chất lỏng, đòn bẩy cân ( PA FA )l PBl2 l PB ( PA FA ) l2 l l l l l PA ( PA FA ) PA ( ) FA l1 l2 l2 l1 l2 l l l D( ) D0 l2 l1 l2 0,5 0,5 Khối lượng riêng cầu A D D0 l1 l1 l2 thuvienhoclieu.com 0,5 Trang thuvienhoclieu.com Bài (4 điểm) Một bình cách nhiệt hình trụ chứa khối nước đá cao 25cm nhiệt độ - 20°C Người ta rót nhanh lượng nước vào bình tới mặt nước cách đáy bình 45cm Khi cân nhiệt, mực nước bình giảm 0,5cm so với vừa rót nước Cho biết khối lượng riêng nước nước đá D n = 1000kg/m D d = 900kg/m , nhiệt dung riêng nước, nhiệt dung riêng nước đá nhiệt nóng chảy nước đá tương ứng C n= 4200J/kg.độ, Cnd =2100J/kg.độ, = 340000J/kg Xác định nhiệt độ nước rót vào bình? Bỏ qua trao đổi nhiệt nước nước đá với môi trường Câu Đáp án Điể m Tỉ lệ độ cao nước đá nước nước đá tan là: hn Dd 0,9 hd Dn 1,0 Độ cao mực nước bình giảm: hd hn 0,5cm Độ cao phần nước đá tan: 1,0 hd 0,9hd 0,5cm hd 5cm Phương trình cân nhiệt: Cd h0 d Dd 20 hd Dd Cn h0 n Dnt 2100.25.0,9.20 340000.5.0,9 4200.20.t t 29, 460 C thuvienhoclieu.com 1,0 1,0 Trang thuvienhoclieu.com d Bài (3 điểm) Để xác định vị trí chỗ bị chập CC’của C B dây điện thoại đôi dài d = 4km, người ta nối phía A A đầu dây AA’ với nguồn điện có hiệu điện 15V; ampe kế có điện trở khơng đáng kể mắc mạch phía nguồn điện thấy đầu dây BB’ bị tách A’ B’ ampe kế I1 = 1A, đầu dây bị nối tắt x C’ ampe kế I2 = 1,8A Tìm vị trí chỗ bị chập điện trở R phần dây bị chập Cho biết điện trở đơn vị dài dây điện thoại đơn 1,25Ω/km Câu Đáp án Điện trở tương đương mạch đầu BB’ tách R1 2 x R Điể m 0,5 Dòng điện qua Ampe kế I1 U 15 15 1,0 A R1 x R 2.1, 25.x R 0,5 2,5 x R 15 (1) Điện trở tương đương mạch đầu BB’ chập lại R2 2 x R.2.( d x ). R 2.(d x). 0,5 Dòng điện qua Ampe kế I U 15 R2 x R.2 ( d x) R ( d x) 15 R (d x) 1,8 A x R (d x) R.2 ( d x) 0,5 3,75 x 27,5 x R 50 0 (2) Từ phương trình (1)và (2) ta 3,75 x 25 x 35 0 0,5 x= km , R =10Ω 0,5 thuvienhoclieu.com Trang thuvienhoclieu.com Bài (4 điểm) Mạch điện gồm hai loại bóng đèn có ghi 6V-3W 3V-1W mắc thành dãy song song mắc nối tiếp với điện trở R Điện trở R cuộn dây gồm 125 vòng quấn lớp quanh hình trụ sứ có đường kính tiết 7 diện 2cm Dây làm chất có điện trở suất 3.10 m có đường kính tiết diện 1mm Hiệu điện hai đầu mạch không đổi 12V Hãy xác định điện trở R, số lượng bóng đèn sử dụng theo loại, bóng đèn sáng bình thường Nếu khơng có điện trở R, tìm cách mắc bóng đèn để tất đèn sáng bình thường hiệu điện hai đầu mạch 12V Biết điện trở đèn không thay đổi Bỏ qua điện trở dây nối Điể Câu Đáp án m Chiều dài dây dẫn làm điện trở: l 125..d , d đường kính tiết diện hình trụ 0,5 l 125..0, 02 R 3.10 S 0,5.10 3 Điện trở: Khi đèn sáng bình thường hiệu điện hai đầu loại đèn phải hiệu điện định mức chúng Cường độ dòng điện định mức đèn: 0,5 P P I1 0,5A; I A U1 U2 Vì I1 khác I2 nên đèn 6V-3W mắc nối tiếp với đèn 3V6W Cụm đèn mắc nối tiếp với R nên hiệu điện hai đầu cụm đèn nhỏ 12V 6V Do dãy gồm 01 đèn loại 6V-3W 02 đèn 3V-1W Gọi số dãy mắc toàn đèn 6V-3W m, số dãy mắc toàn đèn 3V1W n - Cường độ dịng điện mạch chính: I mI1 nI2 (1); Với 12 I 2A Mặt khác: m + n = (2) Từ (1), (2) ta có: m = dãy n = dãy Số bóng đèn 8, bóng loại 6V-3W, bóng loại 3V1W Nếu khơng có điện trở R bóng đèn (2 bóng loại 6V-3W, bóng loại 3V-1W) nói mắc theo hai cách sau để thỏa mãn điều kiện tất đèn sáng bình thường 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 thuvienhoclieu.com Trang thuvienhoclieu.com Bài (3 điểm) Một nguồn sáng điểm đặt trục thấu kính hội tụ có tiêu cự 8cm, ban đầu cách thấu kính 12cm Giữ vật sáng cố định Thấu kính dịch chuyển đoạn nhỏ theo phương vng góc với trục với vận tốc m/s Hỏi ảnh nguồn sáng dịch chuyển với vận tốc bao nhiêu? Thấu kính dịch chuyển đoạn 4cm theo phương trục chính, xa vật với vận tốc m/s Hỏi ảnh nguồn sáng dịch chuyển với vận tốc trung bình bao nhiêu? Thấu kính dịch chuyển theo phương vng góc với trục S F F’ Thấu kính dịch chuyển dọc theo trục S O S F Câu F’ O F’ O F Điể m Đáp án Khi chưa dịch chuyển thấu kính, cách vẽ hình (có thể sử dụng cơng thức thấu kính) tìm vị trí ảnh S1 S cho bới thấu kính cách thấu kính OS1 = 24cm P’ 0,5 S S1 O F’ Sau dịch chuyển thấu kính theo phương vng góc với với trục đoạn y, Ảnh S dịch chuyển chiều thấu kính Bằng cách vẽ xác định ảnh dịch chuyển đoạn S1S1’ = 3y S S1 1,5 F’ O S2 Vậy vận tốc dịch chuyển ảnh v’= 3v = 3m/s Sau dịch chuyển thấu kính theo phương trục đoạn x = 4cm, Ảnh S dịch chuyển ngược chiều thấu kính đến điểm S Bằng cách vẽ hình (có thể sử dụng cơng thức thấu kính) tìm vị trí ảnh S2 S cho thấu kính cách thấu kính d’ = 16 cm Khi khoảng cách từ nguồn sáng S đến ảnh SS2 = 32cm x S O P’ S2 1,0 S1 F’ Vậy ảnh dịch chuyển đoạn: SS1 - SS2 = 36 - 32 = 4cm Vậy vận tốc trung bình dịch chuyển ảnh vận tốc dịch chuyển thấu kính thuvienhoclieu.com Trang