H A B (Hình 2) M R 1 R 4 R 2 R 3 A B (Hình 1) PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THẠCH HÀ ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn: Vật lí 9 (Thời gian làm bài: 150 phút) Bài I. Một vật có dạng hình lập phương cạnh a = 20cm được thả vào nước. Khối lượng riêng của vật và nước lần lượt là D = 800 kg/m 3 ; D 0 = 1g/cm 3 . 1. Tính chiều cao phần vật chìm trong nước. 2. Cần đổ vào nước lớp dầu có độ dày bao nhiêu để vật vừa chìm hoàn toàn trong dầu. biết khối lượng riêng của dầu D d = 700 kg/m 3 . Bài II. Có hai bình cách nhiệt, Bình 1 chứa m 1 = 2kg nước ở nhiệt độ t 1 = 20 o C; bình 2 chứa m 2 = 4kg nước ở nhiệt độ t 2 = 60 o C. Người ta rót lượng nước có khối lượng m từ bình 1 sang bình 2 thì nhiệt độ cân bằng ở bình 2 là / 2 t . Sau đó người ta lại rót lượng nước m từ bình 2 sang bình 1 thì nhiệt độ cân bằng ở bình 1 là / o 1 t 22 C = , bỏ qua mọi sự mất mát nhiệt. 1. Tính m và / 2 t . 2. Nếu quá trình rót nước cứ lặp đi lặp lại nhiều lần thì nhiệt độ ở bình 1 là bao nhiêu? Bài III. 1. Có 3 điện trở R 1 = R 2 ≠ R 3 , người ta mắc chúng với nhau và đo điện trở của mỗi đoạn mạch thì thu được điện trở lớn nhất là 15 Ω , điện trở bé nhất là 1,5 Ω . Tính R 1 ; R 2 ; R 3 2. Cho mạch điện như hình vẽ (Hình 1), nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U AB = 12V; R 1 = 3 Ω ; R 2 = 4 Ω ; R 3 = R 4 = 2 Ω . Bỏ qua điện của các dây nối. a) Tính hiệu điện thế và cường độ dòng điện ở mỗi điện trở. b) Nối M và B bằng một Vôn kế có điện trở rất lớn. Tìm số chỉ của Vôn kế ? c) Nối M và B bằng một Ampe kế có điện trở rất nhỏ. Tìm số chỉ của Ampe kế ? Bài IV . Một người cao 1,6m mắt cách đỉnh đầu 10cm. Trên tường đối diện người ta treo một gương phẳng AB nằm sát tường. Khảng cách từ người đến gương là 2m (Hình 2). 1. Nêu các đặc điểm về ảnh người này do gương phẳng tạo ra. Các đặc điểm này thay đổi như thế nào trong các trường hợp sau: Gương phẳng AB có kích thước bé hơn; Gương phẳng AB được treo ở vị trí cao hơn. 2. Gương phẳng AB cần có kích thước tối thiểu và mép dưới của gương cách sàn nhà bao nhiêu, để khi quan sát trong gương người này thấy được toàn bộ cơ thể? Khi người này lùi ra xa gương thì kết quả này thay đổi như thế nào ? ==HẾT== Họ và tên thí sinh……………………………………….Số báo danh…………… ĐỀ CHÍNH THỨC PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THẠCH HÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG HUYỆN NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn: Vật lí 9 Bài Nội dung Điểm Bài I (4,5đ) 1. (3,5 đ) Thể tích của vật là V = a 3 Do D < D 0 nên vật nổi trong nước => P = F A 0,5 1,0 Dg.V =D 0 gV cc 3 cc 0 0 DV D V a D D ⇔ = = 1,0 Chiều cao phần vật chìm là: cc 2 V h 0,16m 16cm a = = = 1,0 2. (1,0đ) Gọi x là chiều dày tối thiểu lớp dầu đổ vào nước Khi vật ngập hẳn trong dầu thì vật lơ lững trong hai chất lỏng: P = F A1 + F A2 0,5 Dg.V =D d g(x.a 2 ) + D 0 g (V- x.a 2 ) 0 0 d D D x a D D − ⇔ = − 0,25 Thay số 40 x cm 3 ⇔ = 0,25 Bài II (5,0đ) 1. (4,5đ) Vì 2 1 t t> đo đó khi trút lượng nước m từ bình 1 sang bình 2 thì bình 2 đóng vai trò là vật tỏa nhiệt. Phương trình cân bằng nhiệt cho lần trút thứ nhất / / / / 2 1 2 2 2 2 2 mc.(t t ) m c.(t t ) m(t 20) 4(60 t )− = − ⇔ − = − (1) 1,5 Phương trình cân bằng nhiệt cho lần trút thứ hai / / / / 2 1 1 1 1 2 mc.(t t ) (m m)c.(t t ) m.(t 22) (2 m).(22 20)− = − − ⇔ − = − − (2) 1,5 Từ (1) và (2) ta được m ≈ 0,106kg =106g; t’ 2 = 59 o C 1,5 2. (0,5đ) Sau rất nhiếu lần trút đi trút lại thì nhiệt độ 2 bình bằng nhau, đó chính là nhiệt độ cân bằng t khi bình 1 và bình 2 trao đổi nhiệt với nhau. 0,25 Phương trình cân bằng nhiệt khi hai bình trao đổi nhiệt với nhau 1 2 m c(t 20) m c(60 t) 2(t 20) 4(60 t) − = − ⇔ − = − Thay số giải ra được o t 46,7 C ≈ Vậy sau nhiều lần trút thì nhiệt độ bình 1 là o t 46,7 C ≈ 0,25 Bài III (6,5đ) 1. (1,5đ) Chứng minh được: Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp luôn lớn hơn mỗi điện trở thành phần.Điện trở tương đương của đoạn mạch song song luôn bé hơn mỗi điện trở thành phần 0,25 Suy ra: mắc 3 điện trở song song sẽ cho điện trở tương đương bé nhất, mắc 3 điện trở nối tiếp cho điện trở tưởng đương lớn nhất 0,25 td 1 2 3 1 1 3 1 3 15 R R R R R R R 2R R 15 (1)= = + + = + + ⇔ + = Và td 1 2 3 1 1 3 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 (2) 1,5 R R R R R R R R R 1,5 = = + + = + + ⇔ + = 0,25 0,25 Từ (1) và (2) giải ra được 1 2 3 R R 6 ;R 3= = Ω = Ω 0,5 Tính đúng : 1 2 3 4 U 6V; U 4V; U 2V; U 6V= = = = 1 2 3 4 I 2A; I 1A; I 1A; I 3A= = = = (Tính đúng mỗi giá trị 0,25đ) 2,5 2b. (1,0đ) T/c mạch điện 2 3 1 4 [(R nt R ) // R ] nt R Các giá trị hiệu điện thế ở mỗi điện trở giống như kết quả của câu a 0,5 => Số chỉ Vôn kế U V = U 3 + U 4 = 2V+ 6V = 8V 0,5 2c. (1,5đ) T/c mạch điện 3 4 1 2 [(R // R )nt R ] // R 0,5 Tính được giá trị: 2 3 I 3A; I 1,5A= = 0,5 => Số chỉ Ampe kế là I A = I 3 + I 2 = 4,5A 0,5 Bài IV (4,0đ) 1. (2,5đ) - Các đặc điểm của ảnh: + Ảnh ảo, cùng chiều với vật + Nằm sau lựng gương và cách gương một khoảng 2m + Ảnh cao 1,6m 0,5 0,5 0,5 - Khi kích thước của gương phẳng AB bé hơn thì các đặc điểm của ảnh không hề thay đổi 0,5 - Khi gương phẳng AB được treo cao hơn thì các đặc điểm của ảnh không hề thay đổi 0,5 2. (1.5đ) Gọi Đ, C, M lần lượt là đỉnh đầu, chân và mắt của người này. Gọi Đ’, C’, M’ lần lượt là ảnh đỉnh đầu, chân và mắt (Hình vẽ). Để mắt (M) nhìn thấy toàn bộ cơ thể trong gương thì phải có tia sáng trên đỉnh đầu (Đ) và tia sáng ở chân (C) sau khi truyền đến gương phản xạ đi vào mắt (M) 0,25 =>Để có thể nhìn thấy toàn bộ cơ thể thì độ rộng tối thiểu của gương là đoạn AB và mép dưới của gương cách sàn nhà đoạn BH 0,25 AB là đường trung bình của tam giác MĐ’C’=> AB = ½ Đ’C’ = ½ ĐC = 0,8m BH là đường trung bình của tam giác C’MC=> BH = ½ MC = 0,75m 0,25 0,25 * Các kết quả trên không hề thay đổi khi người này lùi ra xa gương vì ĐC và Đ’C’ luôn luôn đối xứng nhau qua đường thẳng AH và AB là đường trung bình của tam giác MĐ’C’ ; BH là đường trung bình của tam giác C’MC. 0,5 Tổng 20.0 Lưu ý: Điểm toàn bài làm tròn đến 0,5đ. Học sinh làm cách khác đúng và hợp lí thì cho điểm tối đa. A B Đ’ M’ C’ Đ M C H . ? ==HẾT== Họ và tên thí sinh……………………………………….Số báo danh…………… ĐỀ CHÍNH THỨC PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THẠCH HÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG HUYỆN NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn: Vật lí 9 Bài Nội dung Điểm Bài. H A B (Hình 2) M R 1 R 4 R 2 R 3 A B (Hình 1) PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THẠCH HÀ ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn: Vật lí 9 (Thời gian làm bài: 150 phút) Bài I. Một vật có. thước bé hơn; Gương phẳng AB được treo ở vị trí cao hơn. 2. Gương phẳng AB cần có kích thước tối thi u và mép dưới của gương cách sàn nhà bao nhiêu, để khi quan sát trong gương người này thấy