Li 04 hsg9 22 pgd3

1 MÃ KÍ HIỆU (DO PHỊNG GD&ĐT GHI) ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP Năm 2023 MƠN VẬT LÍ Thời gian làm 150 phút A I Ma trận đề Cấp độ Tên chủ đề Thông hiểu 14,5 2,5 15% 72,5% 12,5% 100% Chủ đề 3: Nhiệt học Chủ đề 4: Điện học Câu 4a 1,5 điểm 7,5 % Chủ đề 6: Kiến thức thực hành Chủ đề 7: Điện từ học, điện xoay chiều Tổng số ý Tổng số điểm Tỉ lệ % Cộng Câu 5.2 1,5 điểm 7,5 % 3,0 Chủ đề 2: Cơ chất lỏng Câu 1.1 1,5 điểm 7,5 % Câu 1.2 2,5 điểm 12,5 % Câu 4,0 điểm 20 % Câu 3a 1,5 điểm 7,5 % Câu 4b 2,5 điểm 12,5 % Câu 5.1 2,5 điểm 12,5 % Vận dụng cao 1/2 câu 1,5 điểm 7,5 % 1/2 câu 2,5 điểm 12,5 % câu 4,0 điểm 20 % câu 4,0 điểm 20 % câu 4,0 điểm 20 % 1/2 câu 2,5 điểm 12,5 % 1/2 câu 1,5 điểm 7,5 % 10 (5 câu) 20 Chủ đề 1: Cơ học - Chuyển động Chủ đề 5: Quang học Vận dụng Câu 3a,b 2,5 điểm 12,5 % II Bản đặc tả Stt Tên chủ đề/ Nội dung Mức độ kiến thức, kĩ cần đánh giá Số câu hỏi theo mức độ nhận thức Vận Thông Vận dụng hiểu dụng cao Vận dụng: Từ công thức tính Chủ đề 1: chất chuyển động khơng tính Cơ học – Chuyển thời gian quãng đường động được, vận tốc trung bình Câu 1a (1,5 điểm) vật Vận dụng - Viết công thức tính trọng lượng, độ lớn lực đẩy Acsimet - Vận dụng điều điện cân Chủ đề 2: vật chất lỏng tính Cơ chất lỏng chiều cao nước bình Câu 1b (2,5 điểm) nhấn chìm vật hồn tồn vào bình -Vận dụng cơng thức tính cơng học để tính cơng nhấn chìm vật Vận dụng - Viết biểu thức nhiệt lượng tỏa thu vào Chủ đề 3: - Phương trình cân nhiệt Nhiệt học - Phân tích tượng trao đổi Câu (4 điểm) nhiệt, tính tốn tìm đại lượng cần tìm Vận dụng: - Phân tích mạch điện - Tính đại lượng biểu thức định luật Ôm Chủ đề 4: Điện học Vận dụng cao: Câu (4 điểm) - Vận dụng công thức P = U.I hay P = I 2.R để tính cơng suất mạch điện, tốn cực trị Chủ đề 5: Quang Thơng hiểu: học - Vẽ đường tia sang Câu (4 điểm) qua thấu kính - Dựng ảnh vật tạo thấu kính hội tụ, phân kì - Vận dụng cơng thức thấu kính giải tốn Vận dụng : 1/2 câu 1/2 câu câu 1/3 câu 2/3 câu 1/2 câu 1/2 câu - Dựng ảnh vật tạo hệ thấu kính - gương -Vận dụng giải tốn nâng cao hệ thấu kính - gương Vận dụng: Chủ đề 6: Kiến - Trình bày phương án thí thức thực hành nghiệm Câu 5.1 - Thiết lập cơng thức (2,5 điểm) tính theo phương án thí nghiệm Chủ đề 7: Điện từ Vận dụng: Vận dụng quy tắc nắm bàn tay học phải xác định chiều đường sức từ Câu 5.2 xuyên qua ống dây (1,5 điểm) Tỉ lệ % mức độ nhận thức Tỉ lệ chung 1/2 câu 1/2 câu 15% 72,5% 12,5% 15% 72,5% 12,5% MÃ KÍ HIỆU (DO PHỊNG GD&ĐT GHI) ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP Năm 2023 MƠN VẬT LÍ Thời gian làm bài: 150 phút (Đề thi gồm 05 câu 02 trang) Câu (4,0 điểm) Một ô tô chuyển động từ A đến B, nửa thời gian đầu xe với vận tốc 120 km/h Trong nửa thời gian cịn lại tơ nửa đoạn đường đầu với vận tốc 80 km/h nửa đoạn đường sau 40 km/h Tính vtb quãng đường Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có diện tích đáy S = 150cm cao h = 30cm, khối gỗ thả hồ nước sâu H = 0,8 m cho khối gỗ thẳng đứng Biết trọng lượng riêng gỗ 2/3 trọng lượng riêng nước trọng lượng lượng riêng nước d = 10N/m3 Bỏ qua thay đổi nước hồ, hãy: a) Tính chiều cao phần chìm nước khối gỗ b) Tính cơng tối thiểu để nhấc khối gỗ khỏi nước theo phương thẳng đứng Câu (4.0 điểm) Một cục nước đá có khối lượng m = 100g nhiệt độ –10 0C a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đưa nhiệt độ cục nước đá lên đến 0C Biết nhiệt dung riêng nước đá c = 1800J/kg.K b) Người ta đặt thỏi đồng có khối lượng m = 150g nhiệt độ 1000C lên cục nước đá nói 00C Tính khối lượng nước đá bị nóng chảy Cho nhiệt dung riêng đồng c2 = 380J/kg.K, nhiệt nóng chảy nước đá  = 3,4.102J/g c) Sau hệ thống đặt vào bình cách nhiệt Tìm khối lượng nước m3 cần phải dẫn vào bình để tồn hệ thống có nhiệt độ 200C Cho biết nhiệt hóa hơi, nhiệt dung riêng nước L = 2,3.10 3kJ/kg, c3 = 4200J/kg.K Bỏ qua nhiệt dung bình cách nhiệt Câu (4,0 điểm): Cho mạch điện hình Biết R1 R3 M R 20 , hiệu điện hai điểm A B U = 22 V; Rx biến trở Điện trở vôn kế V 1, V2 lớn; A B A điện trở ampe kế A dây nối không đáng kể V1 V2 + Khi điều chỉnh R x R x 20  số vôn kế V gấp 1,2 lần số vôn kế V ampe kế A 0,1 A N R2 Rx Tính cơng suất tiêu thụ đoạn mạch AB giá trị Hình điện trở R1, R2 Nếu ta điều chỉnh giảm liên tục giá trị biến trở R x từ R x đến cơng suất tiêu thụ Rx thay đổi nào? Rx có giá trị nằm khoảng để dòng điện qua ampe kế A có chiều từ M đến N? Câu (4,0 điểm) Vật sáng AB có dạng đoạn thẳng nhỏ đặt trục vng góc với trục thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm Cho AB cách thấu kính 30 cm Xác định vị trí, tính chất số phóng đại ảnh AB qua thấu kính Vẽ hình 5 Sau thấu kính, đặt gương phẳng G có mặt phản xạ hướng thấu kính, vng góc với trục cách thấu kính khoảng a Di chuyển vật AB dọc theo trục khoảng thấu kính gương, hệ ln cho hai ảnh ảnh thật ảnh ảo có kích thước Xác định a Câu (4,0 điểm) Cho bình thuỷ tinh hình trụ tiết diện đều, thước chia tới mm, nước (đã biết khối lượng riêng), dầu thực vật khối gỗ nhỏ (hình dạng khơng đặn, bỏ lọt vào bình, khơng thấm chất lỏng, nước dầu thực vật) Hãy trình bày phương án để xác định : a, Khối lượng riêng gỗ b, Khối lượng riêng dầu thực vật Treo nam châm gần ống dây (Hình 2) Đóng khóa K Hiện tượng Anam châm? GiảiBthích xảy với N S tượng K + Hình - Hết MÃ KÍ HIỆU (DO PHỊNG GD&ĐT GHI) HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP Năm 2023 MƠN VẬT LÍ (Hướng dẫn chấm gồm 04 trang) Câu Câu (4,0 điểm) Đáp án Điểm (1,5 điểm) + Gọi tổng thời gian 2t  t1 = t23 = t + Quãng đường nửa thời gian đầu: s1 = v1t1 = v1t + Gọi quãng đường nửa thời gian lại 2s  s2 = s3 = s s2 s  v2 v2 s3 s  + Thời gian nửa quãng đường sau: t3 = v3 v3 + Thời gian nửa quãng đường đầu: t2 = s s + Ta có: t2 + t3 = v  v  t = s t  v v  1      v v3  0,25 0,25 0,25   s =  = t   = s2 = s3  v2  v3  v v 0,25 0,25 + Vận tốc trung bình tồn qng đường: vtb =  v v v1 t  2t   vtb =  v  v3 2t   v v  v1  2  =  v  v3 s1  s  s t1  t  t  v v3 v1  260  = = km/h  v  v3 (2,5 điểm) a) Gọi x chiều cao phần chìm nước gỗ + Gọi d trọng lượng riêng gỗ, ta có: d  dl + Thể tích phân chìm là: Vc = S.x + Thể tích khối gỗ: V = S.h + Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên khối gỗ: FA = d.VC = d.S.x + Trọng lượng khỏi gỗ: P = d.V = d.S.h d + Khi ta có: FA = P S.x = d.S.h  x  h  30 = 20cm dl b) Gọi F lực nâng tác dụng lên khối gỗ Trong trình nhấc khối gỗ lên, khối gỗ chịu tác dụng lực: • Trọng lực hướng xuống • Lực đẩy Ác-si-mét hướng lên • Và lực nâng F hướng lên + Do ta có: F+ FA = P  F = P – FA + Lúc đầu, lực đẩy Ác-si-niét trọng lượng P nên lực để nâng vật là: 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 F = F1 = + Lúc sau, vật vừa khỏi chất lỏng lực đẩy Ác-si-mét nên lực là: F = F2 = P = d.S.h F  F2 + Vậy lực nâng trung bình tồn q trình là: Ftb = + Trong trình khối gỗ di chuyển, quãng đường là: s = x = 20cm + Do cơng để nhắc vật khỏi chất lỏng là: A = Ftb.s= F2 d S h x x x ( ).x d S h  d l S h 2 0,25 0,25 0,25 0,25 + Thay số: d = 104N/m; S = 150.104m2; x = 0,2m; h= 0, 3m  A= 104.150.10 (4,0 điểm) 0, 0,3 3 J 0,25 a (0,5 điểm) Gọi nhiệt độ là: t1 = - 100C; t1’ = 00C; t2 = 1000C; t = 200C Nhiệt lượng cần cung cấp để đưa nhiệt độ khối nước đá lên đến 00C: Q1 = m1c1(t1’ - t1) = 0,1.1800.10 = 1800J b (2,0 điểm) + Giả sử nước đá nóng chảy hồn tồn nhiệt lượng cần cung cấp là: Q1’ = m1 = 0,1 340000 = 34000J + Nhiệt lượng miếng đồng tỏa hạ nhiệt độ xuống 00C là: Q2 = m2c2( t2 – t1’) = 0,15.380.100 = 5700J Ta thấy Q1’ > Q2 nên có phần nước đá bị nóng chảy Gọi khối lượng nước đá bị nóng chảy m + Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy là: Q1’’ = m  + Phương trình cân nhiệt: Q1’’ = Q2  m. = Q2 Khối lượng nước đá bị nóng chảy là: m =  0,0167kg c (1,5 điểm) Nhiệt lượng nước tỏa ra: Q3 = m3L + m3c3(t2 – t) = m3.2,3.106 + m3.4200.(100 – 20) = 2636000 m3 Nhiệt lượng nước đá thỏi kim loại thu vào: Q’ = m’ + m1c3(t – t1’) + m2c2(t – t1’) Với m’ = m1 - m Thay số vào tính Q’ = 37842J Áp dụng phương trình cân nhiệt ta có: Q3 = Q’ 2636000m3 = 37841,6 => m3  0,0144kg (1,5 điểm) + Gọi U1, U2 số vôn kế V1, V2 0,5 2,0 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 U1 R 12  1, U R 3x R 3R x 20.20  10   R12 1, 2R 3x 1, 2.10 12  + Mà R 3x  R  R x 20  20 + Ta có: + Điện trở tương đương đoạn mạch AB R AB R12  R 3x 12  10 22  0,25 + Công suất tiêu thụ đoạn mạch AB là: P  U 222  22 W R AB 22 0,25 + Cường độ dịng điện mạch Câu (4,0 điểm) I  P 22 I  1 A  I3 I x  0,5 A U 22 0,25 + Trường hợp 1: Dịng điện qua ampe kế A có chiều từ M đến N U1 12  20  ; I1 0, U 12 I I x  I A 0, 4A  R   30  I 0, I1 I3  I A 0, A  R  0,5 + Trường hợp 2: Dòng điện qua ampe kế A có chiều từ N đến M U1 12  30  ; I1 0, U 12 I I x  I A 0, 6A  R   20  I 0,6 I1 I3  I A 0, A  R  0,5 (1,25 điểm) R 3R x 20R x 240  32R x   R AB R 12  R 3x  R  R x 20  R x 20  R x R U x R 3x   U x  3x U + Mặt khác ta có: U R AB R AB + Ta có: R 3x  0,25 + Công suất tiêu thụ Rx Px  U 2x 440 R x 4402   R x (240  32R x ) 2402  322 R x  7680 Rx 0,25 + Theo bất đẳng thức Cô-si, ta thấy công suất Px lớn 2402 605 322 R x  R x 7,5  Công suất cực đại Px(max)  W Rx 96 Nhận xét: Khi giảm liên tục giá trị Rx từ R x 20  đến R x 7,5  0,25 cơng suất tỏa nhiệt Rx tăng liên tục tới giá trị cực đại 605 W sau giảm liên tục giá trị R x từ R x 7,5  đến 96 R x 0  cơng suất lại giảm liên tục đến Px (max)  0,5 3.(1,25 điểm) Cường độ dịng điện qua ampe kế có độ lớn I.R 3x U1 U I.R U R 12 R 3x   12    R1 R R1 R3 R 12  R 3x R R R R  x R3  R x I A  I1  I3  với R 3x Trường hợp 1: Khi R 20  ; thay số ta I A  330  11R x 300  40R x Để dòng điện chạy qua ampe kế theo chiều từ M đến N 330  11R x   R x  30  300  40R x 0,25 0,5 Trường hợp 2: Khi R 30  ; thay số ta I A  330  24, 75R x 450  60R x 0,5 Để dòng điện chạy qua ampe kế theo chiều từ M đến N 330  24, 75R x 40   R x   450  60R x (1,5 điểm) - Vị trí, tính chất ảnh AB qua thấu kính: 0,5 df 60cm - Vị trí ảnh: d  d f d' - Số phóng đại ảnh: k   d ' 0,5 - Kết luận: AB qua thấu kính cho ảnh thật cách thấu kính 60 cm ảnh cao gấp ba lần vật B A’ F’ A F 0,5 S ’ l Câu 4` h P (4,0 điểm) F1 H B’ Vẽ hình minh hoạ Sơ đồ tạo ảnh AB  O A ' B ' +) số phóng đại ảnh k1 d d' AB  G A1 B1  O A2 B2 +) d1 d1' ; d B O G A 0,5 d1 d 2' số phóng đại ảnh dk2 a f fd +) Với: a d  d1 ; d1'  d1 ; d a  d1'  d 2a  d f f k2   f  d f  2a  d1 +) k1  0,25 0,25 0,5 +) Theo giả thiết k1   k 0,5  a  f 20 cm Câu 4,0 điểm (2,5 điểm) a - Đổ vào bình thuỷ tinh lượng nước thể tích V 0, dùng thước đo độ cao h0 cột nước bình - Thả khối gỗ vào bình, chìm phần nước, nước dâng lên tới độ cao h1, ứng với thể tích V1 - Nhấn chìm hoàn toàn khối gỗ vào nước, nước dâng tới độ cao B h 2, ứng với thể tích V2 Ta có : Vgỗ = V2 – V0 O A d a 0,25 0,25 0,25 G d1 10 - Khối gỗ nổi, trọng lượng trọng lượng khối nước mà chiếm chỗ Suy ra: Dgỗ (V2 – V0) = Dnước(V1 – V0) Dgỗ = Dnước(V1 – V0)/(V2 – V0) - Do bình hình trụ có tiết diện S nên : Dgỗ = Dnước(h1 – h0)/(h2 – h0) b, Làm tương tự với dầu thực vật Với chiều cao h ban đầu chiều cao nước ; xác định h’1 khối gỗ dầu Suy : Dgỗ = Ddầu(h’1 – h0)/(h2 – h0)  Ddầu = Dgỗ(h2 – h0)/(h’1 – h0) (1,5 điểm) - Ống dây đẩy nam cham dây treo bị lệch sang phải - Giải thích: + Khi đóng mạch dịng điện chạy qua vịng dây có chiều từ xuống( HS vẽ hình biểu diễn chiều dịng điện) + Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định chiều đường sức từ lòng ống dây hướng từ A sang B nên đầu A cực nam, đầu B cực bắc ống dây + Cực bắc ống dây gần cực bắc nam châm vĩnh cửu nên chúng đẩy Hết 0,5 0,25 0,5 0,5 0,25 0,5 0,5 0,25 11