đề thi học sinh giỏi vật lí lớp 9 tỉnh hải dương 2009-2010 (kèm đáp án) đề 34

Sở giáo dục và đào tạo Hải Dơng Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 9 Môn thi : Vật Lí Mã số LNG 02 Thời gian làm bài: 150 phút Thời gian làm bài: 150 phút không kể thời gian giao đề (Đề thi gồm 02 trang) Bài 1(2,0 điểm): Thanh AB đồng chất tiết diện đều, chiều dài 1m. Thanh đợc uốn gấp tại điểm M và đợc treo thăng bằng tại O Biết OM=MA. Tính OM Bài 2(1.5điểm): Một bạn học sinh lần lợt múc từng ca chất lỏng bình 1 trút sang bình 2 và ghi lại nhiệt độ cân bằng bình 2 sau mỗi lần trút là 20 0 C; 25 0 C; t x ; 32 0 C. Em hãy giúp bạn xác định t x và nhiệt độ bình nóng, bình lạnh. Bài 3(2,0 điểm): Cho mạch điện a, Mạch vô tận tuần hoàn biết R 1 =6 , R 2 =10 . Tính điện trở của đoạn mạch. b,Biết 3 1 1 2 0 1 2 2 1 n n n n U U U U U k U U U U U = = = = = = k = 0,6; R 2 = 10 . Tính R 1 ; R 3 Bài 4(2,5 điểm): Cho mạch điện nh hình vẽ R 1 =6 , U=12V Con chạy C ở C 1 sao cho 1 1 3 AC AB = Thì Ampe kế chỉ 0,6 A. Hỏi con chạy di chuyển tới B thì Ampe kế chỉ bao nhiêu? Bài 5(2, 0điểm): Vật là một đoạn sáng AB đợc đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ( điểm A nằm trên trục chính) cho ảnh thật A 1 B 1 cao 1,2 cm. khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm của thấu kính là 20cm. Dịch chuyển vật đi 1 đoạn 15cm dọc theo trục chính thì thu đợc ảnh ảo, A 2 B 2 cao 2,4cm. a, Xác định khoảng cách từ vật dến thấu kính trớc khi di chuyển. b, Tìm độ cao của vật Hết O B A P 2 P 1 M Sở giáo dục và đào tạo Hải Dơng Biểu điểm và đáp án chấm thi Môn thi : Vật Lí Mã số LNG 02 Câu Nội dung Điểm a, Đặt 2 2 AB MA x OA x OB x = = = = l l Trên thanh chịu tác dụng của 3 lực - Trọng lực tác dụng lên đoạn OAM đặt tại I có cách tay đòn là: 22 xOM OI == 0,25 1 - Trọng lực tác dụng lên đoạn OB đặt tại K có cánh tay đòn là: 22 xOB OK == - Lực tác dụng của giá đỡ O có cánh tay đòn là 0 Ta có phơng trình cân bằng đòn bẩy x x OI OK P P 2 2 1 == (1) Lại có: x x xsd xsd Vd Vd P P OB OA 2 2 )2.(. 2 . . 2 1 = == (2) Từ (1) và (2) 0142 )(1 042 244 2)2( 2 22 2 22 222 2 =+ = =+ =+ = = xx m xx xxx xx x x x x Giải phơng trình ta đợc )(293,0 )(707,1 2 1 mx mx = = Vậy OM=MA= 0,293 m 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2 Gọi nhiệt dung chất lỏng của 1 ca bình 1 là q, của bình 2 là q 1 Khi trút 1 ca chất lỏng ở bình 1 sang bình 2 , ta có PTCBN: 1 01 1 01 2 1 1 2 ( ) ( ) ( 20) (20 ) q t t q t t q t q t = = (1) Khi trút ca thứ 2, ta có PTCBN 1 02 1 02 2 1 1 2 2 ( ) ( ) 2 ( 25) (25 ) q t t q t t q t q t = = (2) Khi trút ca thứ 3, ta có PTCBN 1 1 2 3 ( ) ( ) x x q t t q t t = (3) Khi trút ca thứ 4, ta có PTCBN 1 04 1 04 2 1 1 2 4 ( ) ( ) 4 ( 32) (32 ) q t t q t t q t q t = = (4) Chia 2 vế của (1) và (2), ta có 1 2 1 2 1 2 2 1 1 2 2 1 1 1 2 2 20 20 2( 25) 25 ( 20)(25 ) 2(20 )( 25) 20 25 500 40 1000 2 50 t t t t t t t t t t t t t t t t = = + + = + 1 2 1 2 15 30 500 0t t t t + = (*) Chia 2 vế phơng trình của (1) cho (4), ta có 0,25 0,25 0,25 0,25 1 2 1 2 1 2 2 1 1 2 1 2 20 20 4( 32) 32 ( 20)(32 ) 4(20 )( 32) 3 48 108 1920 0 t t t t t t t t t t t t = = + = 1 2 1 2 16 36 640 0t t t t + = (**) Trừ 2 vế của (*) và (**), ta đợc 1 2 1 2 6 140 140 6 t t t t + = = Thay t 1 vào phơng trình (*) ta có 2 2 2 2 2 2 2 (140 6 ) 15(140 6 ) 30 500 0 6 200 1600 0 t t t t t t + = + = Giải phơng trình ta đợc 0 2 0 2 20 ( ) 13,3 ( ) t C KTM t C TM = = Vậy t 2 =13,3 0 C Có: 1 2 0 1 140 6 60,2 t t t C = = Chia 2 vế của (1) cho (3) ta đợc 1 2 1 2 0 20 20 3( ) 60,2 20 20 13,3 3(60, 2 ) 13,3 40,2 6,7 180,6 3 13,3 40, 2( 13,3) 6, 7(180,6 3 ) 28,9 x x x x x x x x x t t t t t t t t t t t t t C = = = = = Vậy t x =28,9 0 C, nhiệt độ nóng là 60,2 0 C; nhiệt độ lạnh là 13,3 0 C 0,25 0,25 0,25 0,25 3 a, Vì mạch điện vô hạn tuần hoàn nên ta cắt 1 ô của đoạn mạch AB. Ta đ- ợc đoạn mạch CD tơng đơng đoạn mạch AB => R CD = R AB = R M Ta có mạch điện 2 1 2 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 2 2 ( ) 10 60 10 6 60 0 CD M CD M M M M M M M M M M M M M R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R = + + + + = + + = + + + = + + = 0,25 0,25 Gi¶i ph¬ng tr×nh ta ®îc 11,306( ) 5,306( ) M M R TM R KTM =   = −  b,Ta cã 1 1 n EF n EF U R U R R − = + (TÝnh chÊt cña ®o¹n m¹ch nèi tiÕp) (1) L¹i cã 1 2 1 n CD n CD U R U R R − − = + (TÝnh chÊt cña ®o¹n m¹ch nèi tiÕp) (2) Tõ (1) vµ (2) 2 123 2 123 123 3 2 3 2 3 CD EF CD EF R R R R R R R R R R R R R R ⇒ =  =  +  ⇒ =   =  +  VËy R 123 = R 3 MN EF CD R R R⇒ = = = Cã 23 1 1 23 1 2 1 1 0 1 : n n n MN n MN CD CD U R U R R U R U R R RU TT U R R − − − = + = + = + Mµ 23 3 11 2 0 1 2 2 1 MN CD n n n n R R R U U U U U U U U U U − − − = = = ⇒ = = = = = VËy x¶y ra: 1 2 123 3 0 1 1 2 3 1 3 2 3 n n U U U R R U U U R R R R R R − = = = ⇔ = ⇒ + = + (1) L¹i cã: 23 1 23 1 0,6 0,6 n n U R k U R R − = = ⇒ = + 1 23 2 3 R R⇒ = Thay (2) vµo (1) 23 23 3 23 3 3 2 3 3 1 2 3 3 2 3 5 3 0 5 8 3 20 3 3 R R R R R R R R R R R R R ⇒ + = ⇒ = =   ⇒ = ⇒ ⇒ = Ω  + =   0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Vậy 1 3 8 20 ; 3 3 R R= = 4 Chia biến trở thành 2 phần là R AC và R BC Mạch gồm: 1 //( ) AC BC R R ntR 1 1 1 1 12 12( ) 0,6( ) 12 20 14 21 AC BC A A BC BC BC BC AB U U U U V I R I R V R R R R R R = + = = + = + = + = = = Khi con chạy C tại B, mạch gồm: 1 // AB R R 1 1 1 12 12 4 ( ) 21 7 14 ( ) 3 27 18 : ( ) 7 AB AB AB TD AB TD U U U V I A R R R R R U I A R = = = = = = = + = = Mà 27 4 23 ( ) 7 7 7 A AB A I I I I A+ = = = 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 5 Vẽ ảnh A'B' của AB tạo bởi thấu kính L Từ B vẽ 2 tia sáng: a, Tia BM// trục chính FF', sau khi qua kính cho tia ló MF' di qua tiêu điểm ảnh F' b, Tia BFN đi qua tiêu điểm vật, cho tia ló Ny// trục chính FF' Hai tia ló MF' và Ny giao nhau tại B'; B' chính là ảnh của B đợc tạo bởi thấu kính. Từ B' hạ đờng thẳng vuông góc B'z xuống trục chính FF', B'z cắt tại điểm A'; A' chính là ảnh của A tạo bởi thấu kính. Vậy A'B' là ảnh của AB tạo bởi thấu kính L 0,25 0,25 Ta có ' ' (1) FO ON A B FA AB AB = = Và ' ' ' ' ' ' (2) ' F A A B A B F O OM AB = = Từ (1) và (2) suy ra 2 ' ' . ' ' . ' .( ) (3) ' FO F A FA F A FO F O f f f FA F O = = = = Đặt ; ' ' 'FA x F A x= = thì (3) thành xx'=-f 2 (4) Dấu trừ ở vế phải của (4) chứng tỏ rằng x và x' luôn trái dấu nhau tức là FA và ' 'F A luôn ngợc chiều nhau. + Xét 2 F'A' 2 B' 2 : F'A' 1 B' 1 2 2 2 1 1 1 ' ' ' ' 2 ' ' ' ' F A A B F A A B = = Vậy 2 2 2 1 1 1 ' ' ' 2 ' 2 ' (5) ' ' ' F A x x x F A x = = = Ta có 1 2 2 1 2 1 2 1 1 2 1 15 (6)A A FA FA x x x x A A x= = = + = + Từ (4) ta có 1 1 2 2 ' ' (7)x x x x= Thay (5) và (6) vào (7): x 1 x' 1 =-2x' 1 (x 1 +15) = -2x 1 x' 1 - 30x' 1 Suy ra: x 1 = 10 cm và A'O = - x 1 + f = 10 + 20 = 30 (cm) Từ (1) ( 10) ' '. 1, 2 0,6( ) 20 FA AB A B cm FO = = = Vậy độ cao của vật là 0,6 cm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 . dục và đào tạo Hải Dơng Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 9 Môn thi : Vật Lí Mã số LNG 02 Thời gian làm bài: 150 phút Thời gian làm bài: 150 phút không kể thời gian giao đề (Đề thi gồm 02 trang) Bài. chuyển. b, Tìm độ cao của vật Hết O B A P 2 P 1 M Sở giáo dục và đào tạo Hải Dơng Biểu điểm và đáp án chấm thi Môn thi : Vật Lí Mã số LNG 02 Câu Nội dung Điểm a, Đặt 2 2 AB MA x OA x OB x = =. 20cm. Dịch chuyển vật đi 1 đoạn 15cm dọc theo trục chính thì thu đợc ảnh ảo, A 2 B 2 cao 2,4cm. a, Xác định khoảng cách từ vật dến thấu kính trớc khi di chuyển. b, Tìm độ cao của vật Hết O B A P 2 P 1 M Sở