SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH TUYÊN QUANG LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2010-2011 Môn thi: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút _________________________________ Bài 1. (4 điểm) Một người đi xe đạp đi nửa quãng đường đầu với vận tốc v 1 = 15km/h, đi nửa quãng đường còn lại với vận tốc v 2 không đổi. Biết các đoạn đường mà người ấy đi là thẳng và vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 10km/h. Hãy tính vận tốc v 2 . Bài 2. (4 điểm) Đổ 738g nước ở nhiệt độ 15 o C vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 100 o C. Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là 17 o C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.K. Hãy tính nhiệt dung riêng của đồng. Bài 3. (3 điểm) Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế khi làm thí nghiệm lần lượt với hai điện trở khác nhau, trong đó đường (1) là đồ thị vẽ được khi dùng điện trở thứ nhất và đường (2) là đồ thị vẽ được khi dùng điện trở thứ hai. Nếu mắc hai điện trở này nối tiếp với nhau và duy trì hai đầu mạch một hiệu điện thế không đổi U = 18V thì cường độ dòng điện qua mạch là bao nhiêu? Bài 4. (3 điểm) Một người già phải đeo sát mắt một thấu kính hội tụ có tiêu cự 60cm thì mới nhìn rõ vật gần nhất cách mắt 30cm. Hãy dựng ảnh của vật (có dạng một đoạn thẳng đặt vuông góc với trục chính) tạo bởi thấu kính hội tụ và cho biết khi không đeo kính thì người ấy nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt bao nhiêu? Bài 5. (3 điểm) Trong một bình nước hình trụ có một khối nước đá nổi được giữ bằng một sợi dây nhẹ, không giãn (xem hình vẽ bên). Biết lúc đầu sức căng của sợi dây là 10N. Hỏi mực nước trong bình sẽ thay đổi như thế nào, nếu khối nước đá tan hết? Cho diện tích mặt thoáng của nước trong bình là 100cm 2 và khối lượng riêng của nước là 1000kg/m 3 . Bài 6. (3 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ bên. Điện trở toàn phần của biến trở là R o , điện trở của vôn kế rất lớn. Bỏ qua điện trở của ampe kế, các dây nối và sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Duy trì hai đầu mạch một hiệu điện thế U không đổi. Lúc đầu con chạy C của biến trở đặt gần phía M. Hỏi số chỉ của các dụng cụ đo sẽ thay đổi như thế nào khi dịch chuyển con chạy C về phía N? Hãy giải thích tại sao? I(A) U(V) 4 12 24 (1) (2) O V A R M C N SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH TUYÊN QUANG LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2010-2011 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ Bài Đáp án chi tiết Điểm 1 Gọi s là chiều dài cả quãng đường. Ta có: Thời gian đi hết nửa quãng đường đầu là : t 1 = s/2v 1 (1) Thời gian đi hết nửa quãng đường sau là : t 2 = s/2v 2 (2) Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là : v tb = s/(t 1 + t 2 ) = > t 1 + t 2 = s/v tb (3) Từ (1), (2) và (3) => 1/v 1 + 1/v 2 = 2/v tb Thế số tính được v 2 = 7,5(km/h) 0,5 0,5 0,5 0,5 1 1 2 Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra : Q 1 = m 1 c 1 (t 1 – t) = 16,6c 1 (J) Nhiệt lượng nước thu vào : Q 2 = m 2 c 2 (t – t 2 ) = 6178,536 (J) Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào : Q 3 = m 3 c 1 (t – t 2 ) = 0,2c 1 (J) Phương trình cân bằng nhiệt : Q 1 = Q 2 + Q 3 <=> 16,6c 1 = 6178,536 + 0,2c 1 => c 1 = 376,74(J/kg.K) 0,75 0,75 0,75 0,5 0,5 0,75 3 Từ đồ thị tìm được : R 1 = 3Ω và R 2 = 6Ω => R tđ = R 1 + R 2 = 9(Ω) Vậy : I = U/R tđ = 2(A) 1 1 0,5 0,5 4 Vẽ hình sự tạo ảnh của vật AB qua thấu kính hội tụ, thể hiện: + đúng các khoảng cách từ vật và ảnh đến thấu kính + đúng tính chất của ảnh (ảo) + đúng các tia sáng (nét liền có hướng) và đường kéo dài các tia sáng (nét đứt không có hướng) Dựa vào hình vẽ, dùng công thức tam giác đồng dạng tính được khoảng cách từ ảnh A’B’ đến thấu kính bằng 60cm Do kính đeo sát mắt và vì AB gần mắt nhất nên A’B’ phải nằm ở điểm cực cận của mắt => khoảng cực cận của mắt bằng 60cm Vậy khi không mang kính người ấy sẽ nhìn rõ vật gần nhất cách mắt 60cm 0,5 0,25 0,25 1 0,5 0,5 5 Nếu thả khối nước đá nổi (không buộc dây) thì khi nước đá tan hết, mực nước trong bình sẽ thay đổi không đáng kể. Khi buộc bằng dây và dây bị căng chứng tỏ khối nước đá đã chìm sâu hơn so với khi thả nổi một thể tích ∆V, khi đó lực đẩy Ac-si-met lên phần nước đá ngập thêm này tạo nên sức căng của sợi dây. Ta có: F A = 10.∆V.D = F <=> 10.S.∆h.D = F (với ∆h là mực nước dâng cao hơn so với khi khối nước đá thả nổi) => ∆h = F/10.S.D = 0,1(m) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Vậy khi khối nước đá tan hết thì mực nước trong bình sẽ hạ xuống 0,1m 0,5 6 Khi dịch chuyển con chạy C của biến trở về phía N thì số chỉ của các dụng cụ đo sẽ tăng. Giải thích: Gọi x là phần điện trở của đoạn MC của biến trở; I A và U V là số chỉ của ampe kế và vôn kế. Điện trở tương đương của đoạn mạch: R m = (R o – x) + 1 1 Rx xR + <=> R m 1 2 Rx x R + −= = R – 2 1 x R x 1 1 + Khi dịch con chạy về phía N thì x tăng => ( 2 1 x R x 1 1 + ) tăng => R m giảm => cường độ dòng điện mạch chính: I = U/R m sẽ tăng (do U không đổi). Mặt khác, ta lại có: xR I R II x I AA + = − = => I A = x R 1 I xR x.I + = + Do đó, khi x tăng thì (1 + ) x R giảm và I tăng (c/m ở trên) nên I A tăng. Đồng thời U V = I A .R cũng tăng (do I A tăng, R không đổi) 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,5 0,25 . 24 (1) (2) O V A R M C N SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH TUYÊN QUANG LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2010-2011 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ Bài Đáp án chi tiết Điểm 1 Gọi s là. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH TUYÊN QUANG LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2010-2011 Môn thi: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút _________________________________ Bài. rõ vật gần nhất cách mắt 30cm. Hãy dựng ảnh của vật (có dạng một đoạn thẳng đặt vuông góc với trục chính) tạo bởi thấu kính hội tụ và cho biết khi không đeo kính thì người ấy nhìn rõ được vật