50 đề thi HSG vật lý 9 có đáp án

http://sachgiai.com/ Người thầy bạn ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2009-2010 MÔN: VẬT LÝ ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP ĐỀ SỐ ( Thời gian 150 phút ) Bài : Cho mạch điện MN hình vẽ đây, hiệu điện hai đầu mạch điện không đổi UMN = 7V; điện trở R1 = 3 R2 = 6 AB dây dẫn điện có chiều dài 1,5m tiết diện không đổi S = 0,1mm2, điện trở suất  = 4.10-7 m ; điện trở ampe kế A dây nối khơng đáng kể : a/ Tính điện trở dây dẫn AB M UMN N ? R1 R2 b/ Dịch chuyển chạy c cho AC D = 1/2 BC Tính cường độ dịng điện qua ampe kế ? A c/ Xác định vị trí chạy C để Ia = 1/3A ? A C B Bài Một vật sáng AB đặt cách chắn khoảng L = 90 cm Trong khoảng vật sáng chắn đặt thấu kính hội tụ có tiêu cự f cho trục thấu kính vng góc với vật AB Khoảng cách hai vị trí đặt thấu kính ảnh rõ nét chắn  = 30 cm Tính tiêu cự thấu kính hội tụ ? Bài Một bình thơng có ba nhánh đựng nước ; người ta đổ vào nhánh (1) cột thuỷ ngân có độ cao h ( có màng mỏng ngăn khơng cho TN chìm vào nước ) đổ vào nhánh (2) cột dầu có độ cao 2,5.h a/ Mực chất lỏng nhánh cao ? Thấp ? Giải thích ? b/ Tính độ chênh lệch ( tính từ mặt thống ) mực chất lỏng nhánh theo h ? c/ Cho dHg = 136000 N/m2 , dH2O = 10000 N/m2 , ddầu = 8000 N/m2 h = cm Hãy tính độ chênh lệch mực nước nhánh (2) nhánh (3) ? Bài Sự biến thiên nhiệt độ khối nước đá đựng ca nhôm cho đồ thị C O 170 175 Q( kJ ) Tính khối lượng nước đá khối lượng ca nhôm ? Cho biết nhiệt dung riêng nước C1 = 4200J/kg.K ; nhôm C2 = 880 J/kg.K nhiệt nóng chảy nước đá  = 3,4.105 J/kg ? (  đọc lam - đa ) NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM http://sachgiai.com/ Người thầy bạn HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ - HSG LÝ LỚP Bài a/ Đổi 0,1mm2 = 10-7 m2 Áp dụng cơng thức tính điện trở R   l ; thay số tính S  RAB = 6 BC  RAC = RAB  RAC = 2 có RCB = RAB - RAC = 4 R R Xét mạch cầu MN ta có   nên mạch cầu cân Vậy IA = R AC RCB b/ Khi AC  c/ Đặt RAC = x ( ĐK :  x  6 ) ta có RCB = ( - x ) * Điện trở mạch gồm ( R1 // RAC ) nối tiếp ( R2 // RCB ) R  x 6.(6  x) =   x  (6  x ) ? * Cường độ dòng điện mạch : I  U  ? R x I = ? 3 x 6.(6  x) Và UDB = RDB I = I = ? 12  x U U * Ta có cường độ dòng điện qua R1 ; R2 : I1 = AD = ? I2 = DB = ? R1 R2 * Áp dụng cơng thức tính HĐT mạch // có : UAD = RAD I = + Nếu cực dương ampe kế gắn vào D : I1 = Ia + I2  Ia = I1 - I2 = ? (1) Thay Ia = 1/3A vào (1)  Phương trình bậc theo x, giải PT x = 3 ( loại giá trị -18) + Nếu cực dương ampe kế gắn vào C : Ia = I2 - I1 = ? (2) Thay Ia = 1/3A vào (2)  Phương trình bậc khác theo x, giải PT x = 1,2 ( loại 25,8 > ) * Để định vị trí điểm C ta lập tỉ số AC R AC = ?  AC = 0,3m  CB RCB Bài HD :  Xem lại phần lí thuyết TK hội tụ ( phần sử dụng chắn ) tự giải  Theo ta có  =   L  L2  4.L f L  L2  4.L f d1 - d2 =   L2  4.L f 2 = L2 - 4.L.f  f = 20 cm Bài HD: a/ Vì áp suất chất lỏng phụ thuộc vào độ cao trọng lượng riêng chất lỏng bình thơng áp suất chất lỏng gây nhánh mặt khác ta có dHg = 136000 N/m2 > dH2O = 10000 N/m2 > ddầu = 8000 N/m2 nên h(thuỷ ngân) < h( nước ) < h (dầu ) NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM http://sachgiai.com/ Người thầy bạn b/ Quan sát hình vẽ : (1) ? ? (2) (3) 2,5h ? h” h M h’ N E H2O Xét điểm M , N , E hình vẽ, ta có :  PM = h d1 (1)  PN = 2,5h d2 + h’ d3 (2)  PE = h” d3 (3) Trong d1; d2 ; d3 trọng lượng riêng TN, dầu nước Độ cao h’ h” hình vẽ + Ta có : PM = PE  h” = h.d1  d3 h1,3 = h” - h = h.(d  d ) h.d1 - h = d3 d3 + Ta có PM = PN  h’ = ( h.d1 - 2,5h.d2 ) : d3  h1,2 = ( 2,5h + h’ ) - h = h.d1  2,5h.d  h.d d3 + Ta tính h2,3 = ( 2,5h + h’ ) - h” = ? c/ Áp dụng số tính h’ h”  Độ chênh lệch mực nước nhánh (3) & (2) h” - h’ = ? Bài HD : Lưu ý 170 KJ nhiệt lượng cung cấp để nước đá nóng chảy hồn tồn O0C, lúc nhiệt độ ca nhôm không đổi ĐS : m H O = 0,5 kg ; m Al = 0,45 kg ĐỀ SỐ ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP ( Thời gian 150 phút ) Bài Một cục nước đá có khối lượng 200g nhiệt độ - 100C : a/ Để cục nước đá chuyển hồn tồn sang thể 1000C cần nhiệt lượng kJ ? Cho nhiệt dung riêng nước nước đá C1 = 4200J/kg.K ; C2 = 1800 J/kg.K Nhiệt nóng chảy nước đá  = 3,4.105 J/kg ; nhiệt hoá nước L = 2,3.106 J/kg b/ Nếu bỏ cục nước đá vào ca nhôm đựng nước 200C có cân nhiệt, người ta thấy có 50g nước đá cịn sót lại chưa tan hết Tính khối lượng nước đựng ca nhơm lúc đầu biết ca nhơm có khối lượng 100g nhiệt dung riêng nhôm C3 = 880 J/kg.K ? ( Trong hai câu bỏ qua nhiệt vời mơi trường ngồi ) Bài : Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có diện tích đáy S = 150 cm2 cao h = 30cm, khối gỗ thả hồ nước sâu H = 0,8m cho khối gỗ thẳng đứng Biết trọng lượng riêng gỗ 2/3 trọng lượng riêng nước d H O = 10 000 N/m3 Bỏ qua thay đổi mực nước hồ, : a) Tính chiều cao phần chìm nước khối gỗ ? b) Tính cơng lực để nhấc khối gỗ khỏi nước H theo phương thẳng đứng ? c) Tính cơng lực để nhấn chìm khối gỗ đến đáy NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM http://sachgiai.com/ Người thầy bạn hồ theo phương thẳng đứng ? Bài : Cho điện trở có giá trị R0, mắc với theo cách khác nối vào nguồn điện không đổi xác định mắc nối tiếp với điện trở r Khi điện trở mắc nối tiếp cường độ dịng điện qua điện trở 0,2A, điện trở mắc song song cường độ dịng điện qua điện trở 0,2A a/ Xác định cường độ dòng điện qua điện trở R0 trường hợp lại ? b/ Trong cách mắc trên, cách mắc tiêu thụ điện ? Nhiều ? c/ Cần điện trở R0 mắc chúng vào nguồn điện khơng đổi có điện trở r nói để cường độ dòng điện qua điện trở R0 0,1A ? Bài Một chùm sáng song song với trục tới thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm Phía sau thấu kính người ta đặt gương phẳng I vng góc với trục TK, gương quay mặt phản xạ phía TK cách TK khoảng 15 cm Trong khoảng TK gương người ta quan sát điểm sáng : a/ Giải thích vẽ đường truyền tia sáng ( khơng vẽ tia sáng phản xạ qua thấu kính ) ? Tính khoảng cách từ điểm sáng tới TK ? b/ Cố định TK quay gương quanh điểm I đến vị trí mặt phản xạ hợp với trục góc 450 Vẽ đường truyền tia sáng xác định vị trí điểm sáng quan sát lúc ? HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ - HSG LÝ LỚP Bài ĐS : a) 615,6 kJ ( Tham khảo tương tự tài liệu ) b/ m = 629g Chú ý nước đá không tan hết nên nhiệt độ cuối hệ thống 00C có 150g nước đá tan thành nước Bài HD : a) Gọi chiều cao phần khối gỗ chìm nước x (cm) : (h-x) + Trọng lượng khối gỗ : P = dg Vg = dg S h ( dg trọng lượng riêng gỗ ) x + Lực Acsimet tác dụng vào khối gỗ : FA = dn S x ; H khối gỗ nên ta có : P = FA  x = 20cm b) Khi khối gỗ nhấc khỏi nước đoạn y ( cm ) so với lúc đầu lực Acsimet giảm lượng F’A = dn S.( x - y )  lực nhấc khối gố tăng thêm : F = P - F’A = dg.S.h - dn.S.x + dn.S.y = dn.S.y lực tăng từ lúc y = đến y = x , giá trị trung bình lực từ nhấc khối gỗ đến khối gỗ vừa khỏi mặt nước F/2 Khi cơng phải thực A = 1 F.x = dn.S.x2 = ? (J) 2 c) Cũng lý luận câu b song cần lưu ý điều sau : + Khi khối gỗ nhấn chìm thêm đoạn y lực Acsimet tăng lên lực tác dụng lúc NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM http://sachgiai.com/ Người thầy bạn F = F’A - P có giá trị dn.S.y.Khi khối gỗ chìm hồn tồn, lực tác dụng F = dn.S.( h - x ); thay số tính F = 15N + Cơng phải thực gồm hai phần : - Công A1 dùng để nhấn chìm khối gỗ vừa vặn tới mặt nước : A1 = F.( h - x ) - Cơng A2 để nhấn chìm khối gỗ đến đáy hồ ( lực FA lúc không đổi ) A2 = F s (với s = H - h ) ĐS : 8,25J Bài HD : a/ Xác định cách mắc lại gồm : cách mắc : (( R0 // R0 ) nt R0 ) nt r cách mắc : (( R0 nt R0 ) // R0 ) nt r Theo ta có cường độ dịng điện mạch mắc nối tiếp : Int = U = 0,2A (1) Cường độ dịng điện mạch mắc song song : r  3R0 U I SS   3.0,2  0,6 A (2) R0 r r  R0 Lấy (2) chia cho (1), ta :   r = R0 Đem giá trị r thay vào R r (1)  U = 0,8.R0 + Cách mắc : Ta có (( R0 // R0 ) nt R0 ) nt r  (( R1 // R2 ) nt R3 ) nt r đặt R1 = R2 = R3 = R0 Dòng điện qua R3 : I3 = U R r  R0   0,8.R0  0,32 A Do R1 = R2 nên I1 = I2 = 2,5.R0 I3  0,16 A 0,8.R0 U   0,48 A 2.R0 R0 5.R0 r 3.R0 2.R0 R0 Hiệu điện hai đầu mạch nối tiếp gồm điện trở R0 : U1 = I’ = 0,32.R0 3.R0 0,32.R0 U1   0,16 A  CĐDĐ  cường độ dòng điện qua mạch nối tiếp I1 = 2.R0 2.R0 + Cách mắc : Cường độ dịng điện mạch I’ = qua điện trở lại I2 = 0,32A b/ Ta nhận thấy U không đổi  công suất tiêu thụ mạch P = U.I nhỏ I mạch nhỏ  cách mắc tiêu thụ công suất nhỏ cách mắc tiêu thụ công suất lớn c/ Giả sử mạch điện gồm n dãy song song, dãy có m điện trở giống R0 ( với m ; n  N) Cường độ dòng điện mạch ( Hvẽ ) I + - NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM http://sachgiai.com/ I Người thầy bạn U 0,8 ( Bổ sung vào hvẽ cho đầy đủ )  m m r  R0  n n Để cường độ dòng điện qua điện trở R0 0,1A ta phải có : I 0,8  0,1.n m 1 n  m + n = Ta có trường hợp sau m n Số điện trở R0 12 15 16 15 12 Theo bảng ta cần điện trở R0 có cách mắc chúng : a/ dãy //, dãy điện trở b/ trở mắc nối tiếp 7 dãy gồm điện Bài HD : Xem giải tương tự tài liệu tự giải a/ Khoảng cách từ điểm sáng tới gương = 10 cm ( OA1 = OF’ - 2.F’I ) b/ Vì ảnh điểm sáng qua hệ TK - gương vị trí đối xứng với F’ qua gương, mặt khác gương quay quanh I nên độ dài IF’ không đổi  A1 di chuyển cung tròn tâm I bán kính IF’ đến điểm A2 Khi gương quay góc 450 A1IA2 = 2.450 = 900 ( t/c đối xứng )  Khoảng cách từ A2 tới thấu kính IO 15 cm ĐỀ SỐ ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP ( Thời gian 150 phút ) Bài Hai kim loại đồng chất, tiết diện nhau, chiều dài  = 20cm có trọng lượng riêng khác : d1 = 1,25.d2 Hai hàn dính với đầu treo sợi dây mảnh ( Hvẽ ) /////////// Để nằm ngang, người ta thực cách sau :   1) Cắt phần thứ đem đặt lên phần cịn lại Tính chiều dài phần bị cắt ? 2) Cắt bỏ phần thứ Tính phần bị cắt ? Bài Một ống thuỷ tinh hình trụ, chứa lượng nước lượng thuỷ ngân có khối lượng Độ cao tổng cộng cột chất lỏng ống H = 94cm a/ Tính độ cao chất lỏng ống ? b/ Tính áp suất chất lỏng lên đáy ống biết khối lượng riêng nước thuỷ ngân D1 = 1g/cm3 D2 = 13,6g/cm3 ? NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM http://sachgiai.com/ Người thầy bạn Bài Cho mạch điện sau Cho U = 6V , r = 1 = R1 ; R2 = R3 = 3 U r biết số A K đóng 9/5 số R1 R3 A K mở Tính : A a/ Điện trở R4 ? R2 R4 K b/ Khi K đóng, tính IK ? Bài a) Đặt vật AB trước thấu kính hội tụ L có tiêu cự f hình vẽ Qua TK người ta thấy AB cho ảnh ngược chiều cao gấp lần vật Giữ nguyên vị trí Tkính L, dịch chuyển vật sáng dọc theo xy lại gần Tkính đoạn 10cm ảnh vật AB lúc cao gấp lần vật Hỏi ảnh AB trường hợp ảnh ? Tính tiêu cự f vẽ hình minh hoạ ? B L1 (M) B x y A O A O1 O2 L2 b)Thấu kính L cắt ngang qua quang tâm thành hai nửa tkính L1 & L2 Phần bị cắt L2 thay gương phẳng (M) có mặt phản xạ quay L1 Khoảng cách O1O2 = 2f Vẽ ảnh vật sáng AB qua hệ quang số lượng ảnh AB qua hệ ? ( Câu a b độc lập ) HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ - HSG LÝ LỚP Bài HD : a) Gọi x ( cm ) chiều dài phần bị cắt, đặt lên phần cịn lại cân nên ta có : P1 x  = P2 Gọi S tiết diện 2 kim loại, ta có /////////// - x  x  d1.S  = d2.S  2  d1(  - x ) = d2   x = 4cm P1 P2 b) Gọi y (cm) ( ĐK : y < 20 ) phần phải cắt bỏ đi, trọng lượng phần lại : P’1 = P1 =  y Do cân nên ta có :  d1.S.(  - y )  y  = d2.S   (  - y )2 2 d2  hay d1 y2 -  y + ( - d2 )  d1 Thay số phương trình bậc theo y: y2 - 40y + 80 = Giải PT y = 2,11cm ( loại 37,6 ) NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM http://sachgiai.com/ Người thầy bạn Bài HD :a/ + Gọi h1 h2 theo thứ tự độ cao cột nước cột thuỷ ngân, ta có H = h1 + h2 = 94 cm + Gọi S diện tích đáy ống, TNgân nước có khối lượng nên S.h1 D1 = S h2 D2  h1 D1 = h2 D2  D1 h2 D  D2 h1  h2 H D2 H  h1 =     D2 h1 D2 h1 h1 D1  D2 h2 = H - h1 b/ Áp suất chất lỏng lên đáy ống : P= 10m1  10m2 10Sh1 D1  10 Sh2 D2   10( D1 h1  D2 h2 ) Thay h1 h2 vào, ta tính P S S Bài HD : * Khi K mở, cách mắc ( R1 nt R3 ) // ( R2 nt R4 )  Điện trở tương đương mạch Rr 4(3  R4 )  Cường độ dòng điện mạch : I =  R4 hai điểm A B UAB = U Hiệu điện 4(3  R4 ) 1  R4 ( R1  R3 )( R2  R4 ) I  I4 = R1  R2  R3  R4 U AB ( R1  R3 ).I 4U   ( Thay số, I ) = 19  R4 R2  R4 R1  R2  R3  R4 * Khi K đóng, cách mắc (R1 // R2 ) nt ( R3 // R4 )  Điện trở tương đương mạch R'  r   15 R4  Cường độ dòng điện mạch lúc : I’ = 12  R4 Hiệu điện hai điểm A B UAB = số, I’ ) = R3 R4 U I '  I’4 = AB R3  R4 R4 U  15 R4 1 12  R4 R I '   ( Thay R3  R 12U 21  19 R4 * Theo đề I’4 = I ; từ tính R4 = 1 b/ Trong K đóng, thay R4 vào ta tính I’4 = 1,8A I’ = 2,4A  UAC = RAC I’ = 1,8V  I’2 = U AC  0,6 A Ta có R2 I’2 + IK = I’4  IK = 1,2A NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM http://sachgiai.com/ Người thầy bạn Bài HD :a/ B’2 B1 ( Hãy bổ sung hình vẽ cho đầy đủ ) I B2 F A1 F’ A’2 A2 A’1 O B’1  Xét cặp tam giác đồng dạng F’A’1B’1 F’OI :  (d’ - f )/f =  d = 3f  Xét cặp tam giác đồng dạng OA’1B’1 OA1B1 :  d1 = d’/2  d1 = 3/2f Khi dời đến A2B2 , lý luận tương tự ta có d2 = f/2 Theo đề ta có d1 = 10 + d2  f = 10cm b) Hệ cho ảnh : AB qua L1 cho A1B1 qua L2 cho ảnh ảo A2B2 AB qua L2 cho ảnh A3B3 Khơng có ảnh qua gương (M) Hãy tự dựng ảnh ! ĐỀ SỐ ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP ( Thời gian 150 phút ) Bài Một đồng chất tiết diện có chiều dài AB =  = 40cm dựng chậu cho OA = OB ABx = 300 Thanh giữ nguyên quay quanh điểm O ( Hvẽ ) A Người ta đổ nước vào chậu bắt đầu O (đầu B khơng cịn tựa lên đáy chậu ): a) Tìm độ cao cột nước cần đổ vào chậu ( tính từ đáy đến mặt thống ) biết khối lượng riêng AB 300 nước : Dt = 1120 kg/m3 Dn = 1000 kg/m3 ? B x b) Thay nước chất lỏng khác, KLR chất lỏng phải để thực việc ? Bài Có hai bình cách nhiệt, bình chứa m1 = 2kg nước t1 = 200C, bình chứa m2 = 4kg nước nhiệt độ t2 = 600C Người ta rót lượng nước m từ bình sang bình 2, sau cân nhiệt, người ta lại rót lượng nước từ bình sang bình nhiệt độ cân bình lúc t’1 = 21,950C : 1) Tính lượng nước m nhiệt độ có cân nhiệt bình ( t’2 ) ? NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM http://sachgiai.com/ Người thầy bạn 2) Nếu tiếp tục lần nữa, tìm nhiệt độ có cân nhiệt bình lúc ? Bài Cho mạch điện hình vẽ Biết UAB = 18V khơng đổi cho tốn, bóng đèn Đ1 ( 3V - 3W ) Bóng đèn Đ2 ( 6V - 12W ) Rb giá trị biến trở Và chạy vị trí C để đèn sáng bình thường : UAB 1) Đèn Đ1 đèn Đ2 vị trí mạch ? r 2) Tính giá trị tồn phần biến trở vị trí (1) (2) chạy C ? 3) Khi dịch chuyển chạy phía N độ sáng hai đèn thay đổi ? M Rb C N Bài Hai vật sáng A1B1 A2B2 cao h đặt vuông góc với trục xy ( A1 & A2  xy ) hai bên thấu kính (L) Ảnh hai vật tạo thấu kính vị trí xy Biết OA1 = d1 ; OA2 = d2 : 1) Thấu kính thấu kính ? Vẽ hình ? 2) Tính tiêu cự thấu kính độ lớn ảnh theo h ; d1 d2 ? 3) Bỏ A1B1 đi, đặt gương phẳng vng góc với trục I ( I nằm phía với A2B2 OI > OA2 ), gương quay mặt phản xạ phía thấu kính Xác định vị trí I để ảnh A2B2 qua Tk qua hệ gương - Tk cao ? HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ - HSG LÝ LỚP Bài HD: a) Gọi mực nước đổ vào chậu để bắt đầu ( tính từ B theo chiều dài ) x ( cm ) ĐK : x < OB = 30cm, theo hình vẽ x = BI A Gọi S tiết diện thanh, chịu tác dụng trọng O lượng P đặt trung điểm M AB lực đẩy Acsimet M H F đặt trung điểm N BI Theo điều kiện cân I đòn bẩy : P.MH = F.NK(1) P = 10m = 10.Dt.S  N K Và F = 10.Dn.S.x Thay vào (1) (H2O)  x = Dt MH  Dn NK B Xét cặp tam giác đồng dạng OMH ONK ta có E MH MO = ; ta tính MO = MA NK NO OA =10cm NO = OB - NB = 60  x Thay số biến đổi để có phương trình bậc theo x : x2 - 60x + 896 = NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM 10 http://sachgiai.com/ Người thầy bạn - Dïng lùc kế xác định trọng lượng P1 vật không khí P2 nước ( 0.5 đ) - Hiệu hai trọng lượng lực đẩy ácsimét FA= P1-P2 ( 0.5đ) F p p2 - Mặt khác FA= V.d0 mà d0= 10 D0 nên FA= V.10 D0( 0.5®) => V  A  ( 10D 10D 0.5đ) m p p1 p1 Khối lượng riêng cđa vËt D   ( 0.5®) D   D ( 0.5®) (p1  p ) (p1  p ) V 10V 10 10D p1 Làm ta đà xác định khối lượng riêng vật D D ( 0.5 ®) p1  p C©u 2:Do chun n­íc tõ bình sang bình từ bình sang bình Giá trị khối lượng nước bình cũ Còn nhiệt độ bình thứ nấht hạ xng mét l­ỵng: Δt  600c- 590c= 10c ( 0.5đ) nước bình đà lượgn nhiệt Q1= m1.C t ( 0.5đ) Nhiệt lượng đà truyền sang bình Do m2.C t = Q1= m1.C Δt1 ( 0.5®) Trong ®ã Δt độ biến thiên nhiệt độ bình Vì lít nước có khối lượng kg nên khối lượng nước bình m1= kg m2= kg ( 0.5đ) Từ phương trình suy ra: t = m1 Δt1   c m2 ( 0.5®) Nh­ vËy sau chun khối lượng nước m từ bình sang bình nhiệt độ nước bình trở thành : t2’= t2 + Δt = 20+5 = 25 0c ( 0.5đ) Theo phương trình cân nhiệt m C( t1-t2’) = m2C( t2’ – t2) ( 0.5®) t ' t 25  20 => Δ m  2 m   ( kg) t1  t ' 60  25 ( 0.5®) Vậy khối lượng nước đà rót có khối lượng m = ( kg ) A’ C©u 3: ( 0.15đ) ( 6.0đ) - Vẽ hình A2 A (0.5®) A1 S I B I1 I’ B1 B2 a/ XÐt Δ SBA SB’A’ cã: AB SI AB.SI'   A' B'  A' B' SI' SI B’ NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM (0.5®) 76 http://sachgiai.com/ Ngi thy ca bn Với AB,AB đường kính đĩa chắn sáng bóng đen; SI, SI khoảng 20.200 cách từ điểm sáng đến đĩa => A' B '   80 (cm) 50 (0.5®) b/ Để đường kính bóng đen giảm xuống ta phải di chuyển đĩa phía Gọi 1 A2B2 đường kính bóng đen lúc A2B2 A' B ' 80 40(cm) 2 (0.5đ) Mặt kh¸c Δ SA1B1  SI1  Δ SA2B2 ta cã: SI1 A1B1  (A1B1  AB ) SI' A B AB.SI' 20.200   100 cm  1m A2B2 40 (0.5đ) Vậy cần phải di chuyển với vận tèc I I1= SI1-SI= 100-50 = 50 ( cm) ( 0.5®) c/ Do ®Üa di chun víi vËn tèc  = 2m/ quÃng đường s = I I1 = 50 cm s . = 0.5 m mÊt thời gian ( 0.5 đ) .  Tõ ®ã tèc ®é thay ®ỉi ®­êng kÝnh cđa bóng đen A2      (cm/ )  . => = 1.6 m/ A ( 0.5đ) d/ Vẽ hình ®óng ( 0.5®) A1 M P I1 I’ N O B1 B gọi MN đường kính vệt sáng, O tâm vệt sáng P giao điểm MA vµ NB’ Δ PA’B’ XÐt Δ PA1B1 PI1 A1B1 20    PI' A' B' 30  PI1  PI'  PI1  I1I  I I' 100 cm => PI1=  3 XÐt Δ PMN B2 (1) Δ PA1B1 cã => ( 0.5®) PO MN    PI1 A1B1 20 NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM 77 http://sachgiai.com/ Người thầy bạn 2 100 40  PO  PI1 (2) thay (1) vµo (2) ta cã: PO   ( cm) 5 3 mà OI1= PI1- PO= ( 0.5đ) 100 40 60    20( cm) 3 C©u 4: ( 6.0đ) a/ Vì điện trở A (A), B (B) không đáng kể nên ®iĨm A vµ B coi nh­ trïng víi ®iĨm (A) (B) : Như ta có mạch điện AB gồm nhánh ghép song song nhánh gồm hai ®Ìn nèi tiÕp ( 0.5®) Gäi R lµ ®iƯn trë đèn điện trở nhánh 2R=> điện trở tươgn đương đoạn mạch mạch là: Rtđ=2R/2=R Rtđ= R ( 0.5đ) - Vôn kế cho biết hiệu điện đầu đoạn mạch AB: U= 12v Ampe kế cho biết cường độ mạch I=1A ( 0.5đ) - Từ I=U/Rtđ Rm=U/I=12/1=12 ôm b/ Công suất tiêu thụ toàn mạch AB P=U.I=12.1=12(w) ( 0.5đ) ( 0.5đ) Đó công suất tổng cộng đèn ( 0.5đ) công suất đèn chịu cường độ ( hai đoạn mạch song song giống nhau) ( 0.5đ) công suất đèn P= P/4=12/4=3 ( 0.5đ) c/ Vì hai nhánh hoàn toàn giống nên cường độ I/2=1/2=0.5 (A) điện trở nhánh 2R Ta có I=U/2R= =12ôm (0.5đ) ( 0.5đ) Csuất nhánh đèn là: ' U.I' => công suất đèn P=3W( 0.5đ) So sánh ta thấy giống kết câu a,b ( 0.5đ) đề thi 16 Đề bài: Bài 1: (điểm) Cïng mét lóc cã hai xe xt ph¸t tõ hai điểm A B cách 60Km, chúng chuyển động cïng chiỊu tõ A ®Õn B Xe thø nhÊt khëi hµnh tõ A víi vËn tèc V1 = 30Km/h Xe thø hai khëi hµnh tõ B víi vËn tèc V2 = 40Km/h ( hai xe đèu chuyển động thẳng đều) Tính khoảng cách hai xe sau giê kĨ tõ lóc xt ph¸t sau xt phát 30 phút xe thứ đột ngột tăng vận tốc với V1' = 50Km/h HÃy xác định thời điểm vị trí hai xe gặp Bài : ( 4điểm) Một nhiệt lượng kế nhômcó khối lượng m1 = 100g chứa m2= 400g nước nhiệ độ t1 = 100C Người ta thêm vào nhiệt lượng kế thỏi hợp kim nhôm thiếc có khối lượng m = 200g đun nóng đến nhiệt độ t2 = 1200C nhiệt độ cân hệ lúc 140 C Tính khối lượng nhôm thiếc có hợp kim Cho biết nhiệt dung riêng nhôm, nước, thiếc là: C1 = 900J/KgK; C2 = 4200J/KgK; C4 = 230J/KgK Bài 3: (6điểm.) + U NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM A V A R0 78 B http://sachgiai.com/ Người thầy bạn Cho mạch điện hình vẽ Hiệu điện V = 18V; R0 = 0,4; Đ1 , Đ2 hai bóng đèn giống bóng ghi 12V - 6W Rx biến trở Vôn kế có điện trở vô lớn RA 0, Rdây Tính điện trở tương đương đoạn mạch hai bóng đèn Đ1 , Đ2 Nếu Am pe kế 1A vôn kế bao nhiêu? Khi đèn sáng bình thường không? Phải để biến trở Rx có gía trị nào? Khi dịch chuyển chạy Rx sang phía a độ sáng bóng đèn thay đổi nào? Tại sao? Bài 4: điểm Hai gương phẳng (M) (N) đặt song song quay mặt phản xạ vào cách khoảng AB = d đoạn AB có đặt điểm sáng S, cách gương (M) đoạn SA = a Xét điểm O nằm đường thẳng qua S vuông góc với AB có khoảng cách OS = h Vẽ đường tia sáng xuất phát từ S, phản xạ gương (N) I truyền qua O Vẽ đường tia sáng xuất phát từ S phản xạ gương (N) H, tren gương (M) K truyền qua O Tính khoảng cách từ I , K, H tới AB Đáp án V2 Bài 1: ( 4®iĨm) V1 S1 S2 N A M B SAB = 60Km 1) QuÃng đường xe giê Xe 1: S1 = v1.t = 30Km (0.25®) Xe : S2 = v2 t = 40 Km ( 0,25đ) Vì SAB = 60Km Kí hiệu khoảng cách xe MN MN = S2 +S - S1 = 40 +60-30=70 Km (0,5®) Sau xuất phát 30 phút quÃng đường xe là: Xe 1: S1 = v1.t = 45Km (0.25đ) Xe : S2 = v2 t = 60 Km ( 0,25đ) Khoảng cách xe là: l = S2 +S - S1 = 75Km (0.5®) Sau thêi gian t xe đuổi kịp xe QuÃng đường xe là: Xe 1: S1' = v1'.t = 50t (0.25đ) Xe : S2' = v2' t = 40t (0,25®) Khi hai xe gỈp ta cã S2' = S1' - l  l = S1' - S2'  75 = 50t - 40 t = 10t  t = 7,5 ( giờ) (1đ) Vị trí gặp cách A kho¶ng L, ta cã: S1'= v1'.t = 50.7,5 = 375 Km ( 0,25®) L = S1'+S1 = 375 + 45 = 420 Km ( 0,25đ) Bài 2: ( 4điểm) Gọi m3 , m4 khối lượng nhôm thiếc có hỵp kim, ta cã : m3 + m4 = 200g (1) ( 0,25®) NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM 79 http://sachgiai.com/ Người thầy bạn - NhiƯt l­ỵng hỵp kim táa Q = (m3C1 + m4C4)(t2-t1) (0,25®) Q = ( 900m3 + 230m4)(120 - 14) (0,25®) Q = 10600(9m3 + 2,3m4) (0,25®) - NhiƯt lượng nhiệt lượng kế nước thả vào là: Q' = (m1C1 + m2C2)(t3-t1) (0,25®) = ( 0,1.900 + 0,4.4200)( 14 - 10) (0,25®) = 7080 J (0,25®) Theo phương trình cân nhiệt : Q = Q' 10600(9m3 + 2,3m4) = 7080 J (0,25®)  9m3 + 2,3m4 = 708 (2) 1060 (0,25®) Tõ (1)  m4 = 0,2 - m3 Thay vào (2) ta 9m3 + 2,3(0,2 - m3) = 708 1060 (0,5®)  6,7m3 = = 0.2079(0,25đ)m3 = 31g (0,25đ) m4 = 169g(0,25đ)Trả lời: (0,25đ) Bài 3: ( 6đ)1 Điện trở bóng đènADCT: Rđ = U2đm: Pđm = 24 (1đ)R12 = Rđ: = 2(0,5đ) Vôn kế UAB : UAB = U -IR0 = 17,6 V (1®) Hiệu điện cực bóng đènUđ =IR12 = 12V = U®m (0,5®)Ux = UAB - U® = 5,6 V (0,5đ) Vậy phải để biến trở Rx giá trị : Rx = Ux : I = 5,6 (1đ) Khi di chuyển chạy sang phía a, Rx tăng dần Rmạch tăng dần, I mạch, Iđ giảm dần Các đèn Đ1, Đ2 tối Bài 4: (6®).1 VÏ ®­êng ®i tia SIO - LÊy S' ®èi xøng S qua (N) (N) - Nèi S'O c¾t gương (N) I (M) SIO cần vẽ ( 2®) O' VÏ ®­êng ®i S HKO - LÊy S' đối xứng với S qua gương (N) - Lấy O' đối xứng với O qua gương (M) Nối S'O' cắt (N) H, cắt gương (M) K O Tia S HKO cần vẽ ( 2đ) O I A S B S' TÝnh IB, HB, KA Tam gi¸c S'IB đồng dạng với tam giác S'OS IB S ' B S' B  IB = OS  IB = h:2  OS S ' S S' S (0,5®) Tam giác S'HB đồng dạng với tam giác S'O'C HB S ' B  HB = h( d- a):(2d) O' C S ' C (0,5đ) Tam giác S'KA đồng dạng với tam giác S'O'C nên ta có: KA S ' A S' A h( d  a )   KA  O' C  KA  O' C S ' C S'C 2d (1®) NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM 80 http://sachgiai.com/ Người thy ca bn Đề thi 17 Câu 1: Một ca nô ngang sông xuất phát từ A nhằm thẳng hướng đến B A cách B khoảng AB = 400m(Hình vẽ 1) Do nước chảy nên ca nô đến vị trí C cách B đoạn BC = 300m BiÕt vËn tèc cđa n­íc ch¶y b»ng 3m/s a Tính thời gian ca nô chuyển động; b Tính vận tốc ca nô so với nước so với bờ sông B C (Hình vẽ 1) A Câu 2: Một cốc hình trụ khối lượng m chứa lượng nước có khối lương m ®ang ë nhiƯt ®é t1 = 100C Ng­êi ta thả vào cốc cục nước đá khối lượng M nhiệt độ 0oC cục nước đá tan 1/3 khối lượng tan Rót thêm lương nước có nhiệt độ t2 = 400C vào cốc Khi cân nhiệt nhiệt độ cốc nước lại 100C mực nước cốc có chiều cao gấp đôi mực nước sau thả cục nước đá HÃy xác định nhiệt dung riêng chất làm cốc Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh, gi·n në nhiƯt cđa n­íc vµ cèc BiÕt nhiƯt dung riêng nước C = 4200J/Kg.K, nhiệt nóng chảy nước đá = 336.103J/kg Câu 3:a Hai gương phẳng G1và G2 đặt song song quay mặt phản xạ vào Một nguồn sáng S điểm A khoảng hai gương(Hình vẽ 2) HÃy nêu c¸ch vÏ, mét tia s¸ng ph¸t tõ S phản xạ lần G1 - G2- G1 qua A b Cho vật sáng AB đặt vương góc với trục thấu kính hội tụ (điểm A nằm trục chính), cho ảnh thật A1B1cao 1,2cm Khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm thấu kính 20cm Dịch chuyển vật đoạn 15cm dọc theo trục thu ảnh ảo A2B2 cao 2,4cm + Xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính trước dịch chuyển + Tìm độ cao vật G1 A G2 S (Hình vẽ 2) Câu 4: Đặt cầu trung hoà điện treo dây tơ mảnh vào hai kim loại tích điện trái dấu Biết cầu chạm hai kim loại Quả cầu có đứng yên hay không : a Hai có điện tích b Một có điện tích lớn Cho sơ đồ (hình vẽ 3) R=4 ; R1 đèn 6V 3W; R2 biến trở; UMN không đổi 10V a Xác định R2 để đèn sáng bình thường.b Xác định R2 để công suất tiêu thụ R2 cực đại NGN HNG THI HC SINH GII CÁC NĂM 81 http://sachgiai.com/ Người thầy bạn c X¸c định R2 để công suất tiêu thụ mạch song song cực đại M R N R1 A B R2 (Hình vẽ 3) Hướng dẫn đáp án biểu chấm: Câu 1: (4điểm)a Vẽ biểu diễn hình vẽ(1điểm) + Thời gian ca nô chuyển động từ A đến C b»ng thêi gian chun ®éng tõ A ®Õn B từ B đến C Ta có: t = BC 300   100 s (1®iĨm) v Trong ®ã:v1: vận tốc nước bờ sông v2: vận tốc ca nô dòng nước.v : vận tốc ca nô bờ sông b Vận tốc ca nô nước: v2 = 4m/s (1điểmVận tốc ca nô bê: v = v12  v22 = 5m/s (1®iĨm) B C   v2 v  v1 A (H×nh vÏ ) Câu 2: (4điểm) + Phương trình cân nhiệt thứ diễn tả trình cục nước đá tan mét phÇn M   = m(c + c1) 10 ba là: (1) (1điểm) + Dù nước đá míi tan cã mét phÇn ba nh­ng thÊy r»ng dï nước đá có tan hết mực nước cốc Lượng nước nóng thêm vào để nước trạng thái cuối tăng lên gấp đôi là: (m + M) (1điểm) Ta có phương trình thứ lµ: 2M/3 + 10M.c + 10m(c + c1) = 30(m + M).c Hay: (2/3 - 20c) M = m(2c – c1).10 (2) (1điểm) Giải hệ phương trình (1) (2) ta có: c1 = = 1400 J/Kg.K (1điểm) Câu 3: a Vẽ hình (1điểm) G G2 A I3 I2 I1 S3 S1 * Nêu cách dựng (1điểm) + VÏ S1 ®èi xøng víi S qua G1 + VÏ S3 ®èi xøng víi S2 qua G1 S S2 (Hình vẽ ) + Vẽ S2 đối xứng với S1 qua G2 NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM 82 http://sachgiai.com/ Người thầy bạn Nèi S3 với A, cắt G1 I3 Nối I3với S2 cắt G2 I2 Nối I2 với S1, cắt G1 I1 Đường gấp khúc SI1I2I3a tia sáng cần dựng (Học sinh vẽ theo cách khác mà chấm điểm tối đa) b Vẽ hình (1điểm) B2 B0 B I F A2 A0 A A1 O B1 (H×nh vẽ ) + Xét cặp tam giác đồng dạng: OA1B1 OA0B0 FOI FA1B1 1,2 OA1 OA1  OF OF f Ta cã:     h OA0 OF OA0  OF d f Tức là: 1,2/h=20/(d-20) (1) (1điểm) + Tương tự: Sau dịch chuyển đến vị trí OA2B2và FOI FA2B2 Xét cặp tam giác ®ång d¹ng:  OAB 2,4 20 20 2,4 OA2 OF  OA2 OF Ta cã:  (2) (1®iĨm)      h 20  (d  15) 35  d h OA OF OF  OA + Gi¶i hệ phưong trình (1) (2) ta có: h = 0,6cm d = 30cm (1điểm) Câu a Do hưởng ứng nên cầu xuất điện tích Các lực hút đẩy điện tích cực cân nên cầu vị trí cũ (1điểm) b Khi dương tích điện lớn hơn, lực hút đẩy từ hai lên cầu không cân Kết lực hút dương lớn nên cầu bị hút phía dương Hiện tượng xảy tương tự âm tích điện lớn (quả cầu bị hút phía âm.(1điểm) (Học sinh tự vẽ hình minh hoạ) a Khi đèn sáng bình thường thì: U R2 = 6V ; I2 = I – I1 Víi I =(U0+Ud)  R2 = 12  (1®iĨm) b TÝnh RMN theo R2; I theo R2 vµ I2 theo R2 ta cã: P2 = I R2 225 (1®iĨm)  P2 = P2 cực đại R2 = 4( R2 ) R2 c + Đặt điện trở tương đương đoạn mạch song song x công suất tiêu thụ đoạn mạch là:PAB = x.I2 = x 10/(4+x)2 (1điể m) Khi đó: PAB cực đại x = Vậy: R2 = ôm (1điểm) Lưu ý: Học sinh làm theo cách khác mà cho điểm tối ®a ®Ị 18 C©u 1: ( ®iĨm ) mét xe khởi hành từ địa điểm A lúc 6h sáng ®i tíi ®iĨm B c¸ch A 110 km , chun ®éng th¼ng ®Ịu víi vËn tèc 40 km/h mét xe khác khởi hành từ B lúc h30 phút sáng A chuyển động thẳng với vận tốc 50 km/h 1/ Tìm vị trí xe khoảng cách chúng lúc h lúc 8h sáng 2/ Hai xe gặp lúc đâu ? NGN HNG THI HC SINH GII CÁC NĂM 83 http://sachgiai.com/ Người thầy bạn C©u 2: ( 1điểm ) Trong phòng có bàn sắt Khi sờ tay vào bàn , ta thấy mát sờ tay vào tường gạch Bạn An giải thích : Đó nhiệt độ bàn sắt luôn thấp nhiệt độ tường Bạn Ba : Đó sắt dẫn nhiệt tốt gạch Bạn Ly : Đó sắt có nhiệt dung riêng lớn gạch nên hấp thụ nhiều nhiệt tay ta Ai ; Ai sai Câu 3: ( điểm ) Có hai bình cách nhiệt Bình chứa m1 = 2kg n­íc ë t1 = 400c B×nh chøa m2 = kg n­íc ë t2 = 200c Ng­êi ta trút lượng nước m từ bình sang bình Sau bình đà cân nhiệt ( nhiệt độ đà ổn định ) lại trút lượng nước m từ bình sang bình Nhiệt độ cân bình lúc t’1 = 380c TÝnh khèi l­ỵng n­íc m’ trót lần nhiệt độ cân t2 bình Câu 4: ( điểm ) Để chế tạo cuộn dây ấm điện , người ta dùng dây ni kê lin đường kính d = 0,2 mm , quấn trụ sứ đường kính 1,5 cm Hỏi cần vòng để dun sôi 120 g n­íc t =10 phót, hiƯu ®iƯn thÕ mạch u0 = 100 v biết nhiệt độ ban đầu nước 100 c , hiệu suất ấm H = 60%, điện trở suất ni kª lin  = 4.10-7  m NhiƯt dung riêng nước C = 4200J/kg.k R Câu 5: ( điểm ) u Cho mạch điện hình vÏ: R1 R3 Víi U = 6v, R1 = 1 , R =1 A C B R2 = R3 = 3 ; RA R2 k R 1/ Khi ®ãng khoá K dòng điện qua am pe kế 9/5 ®iÖn qua am pe kÕ K më TÝnh ®iƯn trë R4 2/ TÝnh c­êng ®é dßng ®iƯn qua K đóng K *Câu 6: (4 điểm) Mặt phản xạ gương phẳng hợp với góc Một tia sáng SI tới gương thứ , phản xạ theo phương I I đến gương thứ hai phản xạ phương IR Tìm góc hợp tia SI IR (chỉ xét trường hợp SI nằm mặt phẳng vuông góc với giao tuyến gương) a, Trường hợp = 300 b, Trường hợp = 500 Câu 7: ( điểm ) Cho hình vẽ sau : ( a, b) : xx’ lµ trơc chÝnh cđa thÊu kính , s ảnh điểm sáng s qua thấu kính Trong trường hợp , hÃy dùng cách vẽ để xác định vị trí thấu kính tiêu điểm Cho biết thấu kính thuộc loại gi? S ảnh thật hay ảnh ảo s s s’ x x’ x x’ s (a) (b) Đáp án Câu 1: 1/ ( 2đ) Lúc 7h xe A khoảng thời gian t1 = 7h -6h = 1h Lúc 7h xe B khoảng thêi gian t2 = 7h – 6,5h = 0,5h Lóc 8h xe A khoảng thời gian t3 = 8h – 6h =2 h NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM 84 http://sachgiai.com/ Người thầy bạn Lóc 8h xe B khoảng thời gian t4 = 8h – 6,5h = 1,5h VËy lóc 7h xe A c¸ch A : (1đ) S1 = v1 = 40km/h 1h = 40km Lúc 7h xe B S2 = v2 0,5 = 50km/h 0,5h = 25km VËy xe B cách A khoảng : 110 km - 25 km = 85 km (1đ) Hai xe cách : 85km – 40 km = 45 km T­¬ng tù : Lóc 8h : xe A c¸ch A : 80km, xe B c¸ch A 45km , xe c¸ch 35 km 2/ (2đ) : Gọi t thời gian xe gỈp SA = v1t (1) SB = v2 (t -0,5) (2) (1®) SB + SA = 110 (km)(3) Tõ (1), (2),(3) gi¶i t = 1,5 (h) Xe A SA = v1 t = 40.1,5=60 km (1đ) Hai xe gặp cách A 60km Câu2 : (1đ) : Bạn ba Câu : ( 3đ) Phương trình cân nhiệt cho lần trút nước thứ thứ hai : (1đ) cm (t1- t2’) = cm2 ( t2’ - t2) (1®) cm’ (t1’ – t2’ ) = c (m1 – m’ ) ( t1 t1) Thay số giải tta : m’ = 0,25 kg , t2 = 240c (1®) Qthu Câu 4: (2đ) Ta có H = Qtoa -> H Qto¶ = Qthu u20 u02  H H .t  mc(100t0)  R1  (1®) R mc(100t0) l d2 R1 =  víi S = , chiỊu dài vòng l1 = D s l u02.d H Sè vßng n =  l1 mc t pD (1đ) Thay số n = 133 vòng Câu 5: (4đ) / Điện trở R4 a, Tính IA ngắt K (0,75đ) Rn (R1 R3 )(R2 R4 ) R R1  R2  R3  R4 U 42  R4  Rn 19  R4 IRAB 24 Cường độ dòng điện qua am pe kÕ I A   R2  R4 19  R4 Cường độ dòng điện qua R b/ Tính IA đóng K (0,75đ) Cường độ dòng điện qua R I= R1 // R2 ; R3 // R4 I’ = 72  24 R4 U  Rn '  R 21 19 R4 Cường độ dòng điện qua am pe kÕ : IA’ = c/ Ta cã : (0,5®) I ' RCB 27  R4 21  19 R4 72 24 Giải ta 21  19 R4 19  R4 Trong ®ã RCB  R3.R4 R3  R4 R4 = 1 2/ (2đ) dòng điện qua K đóng K (1đ) Với R4 = Tính I = 2,4A NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM 85 http://sachgiai.com/ Ngi thy ca bn Dòng điện I tới A tách thành 2dòng I1 I2 Tính toán I1 =1,8A , I2 = 0,6 A Do điện trở khoá K nhỏ nên vc = vD chập hai điểm C,D thành điểm C (1đ) Tại C dòng điện I lại tách thành dòng I3 qua R3 , dòng I4 qua R4 Tính I3 =0,6A ; I4 = 1,8A cường độ dòng điện qua R3 có 0,6 A mà dòng I1 = 1,8 A Vậy IK = 1,2a Câu 6: (4điểm) g a/ Trường hợp hai pháp tuyến n Vận dụng định ly b góc I IN i =i + (hình vẽ ) s §èi víi I I’B 2i = 2i’ + >  =2 = 2.300 = 600 I g Vẽ hình 1điểm , trình bày 1điểm b/ Trường hợp =500 (góc tù) Vẽ hình (1đ) Víi 2 I I’N:  = i + i’ Víi I I’B :  = 2( 900 – i + 900 –i’) ->  = 3600 - = 3600 2.500 = 2600 (1đ) Câu 7: (2đ) a/ S vµ S’ ë phÝa cđa trơc chÝnh I S nên S ảnh thật , TK ThÊu kÝnh héi tô f x X’ F - Tia sáng qua quang tâm truyền thẳng ( không bị khúc xạ ) nên quang tâm O thấu kính giao điểm SS S xx.Từ O dựng thÊu kÝnh  xx’ KỴ tia SI //xx’, tia khuc xạ I S cắt xx tiêu điểm F1.Tiêu điểm thứ xác định cách lấy ®èi xøng cđa F1 qua O b/ S vµ S’ phía xx S ảnh ảo gầnS xx S nên thấu kính thấu S kính phân kì Quang tâm O xác định giao điểm ss Fvà xx x X f Tõ quang t©m O dùng thÊu kÝnh  xx’ Kẻ tia tới SI // xx.Tia khúc xạ có đường kéo dài qua S va cắt xx tiêu điểm F1 ; F2 điểm đối xứng cña F1 qua O g1 r N I’ s o g2 o Đề thi 19 Câu 1(4đ) Một xe ô tô xuất phát từ điểm A muốn đến (Xe) điểm C thời gian dự định t A B = 300 (hình bên) Xe theo quÃng đường AB BC, xe quÃng đường AB với vận tốc gấp đôi vận tốc quÃng đường BC Biết khoảng cách từ A đến C lµ 60Km vµ gãc = 300 TÝnh vËn tèc xe quÃng đường AB AC (làm tròn đến chữ số thập phân thứ có) NGN HNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM C 86 http://sachgiai.com/ Câu 2(4đ) Ngi thy ca bn Một thỏi nước đá cã khèi l­ỵng m = 200g ë –100C a) TÝnh nhiệt lượng cần cung cấp để thỏi nước đá biến thành hoàn toàn 1000C Cho biết nhiệt dung riêng nước đá 1800J/KgK, nước 4200J/KgK nhiệt tỏa nước 1000C L=2,3.106J/Kg, nhiệt nóng chảy nước đá 00C =3,4.105J/Kg b) Nếu bỏ thỏi nước đá vào xô nước ë 200C, sau c©n b»ng nhiƯt ng­êi ta thÊy nước đá sót lại 50Kg Tính lượng nước đá lúc đầu, biết sô nhôm có khối lượng m2 = 100g nhiệt dung riêng nhôm C3 = 880J/Kg độ Câu 3(4đ) M1 M2 O Cho gương phẳng M1 M2 đặt song song với nhau, mặt phản xạ quay vào cách đoạn d (hình vẽ) h đường thẳng song song có điểm S O với khoảng cách từ điểm đến gương M1 a S A B a d a)HÃy trình bày cách vẽ tia sáng từ S đến gương M1 I phản xạ đến gương M2 J phản xạ đến O b) Tính khoảng cách từ I đến A từ J đến B Câu 4(2đ) a) Dựa vào đường đặc biệt qua thấu kính F hội tụ hình vẽ bên HÃy kiểm tra xem đường tia sáng sai? (3) (2) b) HÃy dựa vào dòng truyền (1) số tia sáng qua thấu kính phân kỳ F hình bên HÃy cho biết tia sáng vẽ lại O (2) Câu 5(2đ) Tính điện trở tương đương đoạn mạch a b đây, biết điện trở có giá trị r 2 4 H×nh a H×nh b Câu 6(4đ) Cho mạch điện hình dưới, có hai công tắc K1 K2, biết điện trở R1 = 12,5 ; R2 = 4, R3 = 6 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch UMN = 48,5(V) K2 a) K1 đóng, K2 ngắt, tìm cường độ dòng ®iƯn qua c¸c ®iƯn trë NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM 87 http://sachgiai.com/ Người thầy bạn b) K1 ngắt, K2 đóng, cường độ dòng điện mạch lúc R4 R1 1A Tính R4 K1 R2 c) K1 K2 đóng Tính điện trở tương đương mạch R3 cường độ dòng điện mạch đáp án biểu chấm Câu 1(4đ) - QuÃng đường AB dài : AB = AC.cos300 = 60 /2 AB = 30.1,73 = 51,9 (km) - QuÃng đường BC dài là: BC = AC.sin300 = =30 (km) - Gäi V1 vµ V2 lµ vËn tốc xe đoạn đường AB BC,ta cã : V1 = 2V2 t1 vµ t2 lµ thêi gian xe đua chạy đoạn đường AB BC, ta cã: t1 = AB 51,9  ; V1 V1 BC 30 60 t2 = V  V  V 2 - Theo đề ta có t1 + t2 = suy ra: 51,9/V1 + 60/V1 = => V1 = 111,9 km/h => V2 = V1/2 = 55,95 km/h Câu 2(4đ)a) Gọi Q1 nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng từ t1 = -100C đến t2 = 00C là: Q1 = m1c1(t2-t1) = 0,2.1800(0 + 10) = 3600J = 3,6KJ - Gäi Q2 nhiệt lượng nước đá thu vào chảy hàon toàn ë 00C lµ: Q2 =  m1 = 3,4 105 0,2 = 68000 J = 68KJ - Gäi Q3 nhiệt lượng nước tăng nhiệt độ từ t2 = 00C đến t3 = 1000C Q3 = m1c2(t2-t2) = 0,2.4200(100-0) = 84000J = 84KJ - Gäi Q4 lµ nhiệt lượng nước hóa hoàn toàn 1000C là: Q4 = L m1 = 2,3 106 0,2 = 460000 J = 460KJ Gọi Q nhiệt lượng cần cung cấp tổng cộng để nước đá 100C biến thành hoàn toàn 1000C là: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 3,6 + 68 + 84 + 460 = 615,6KJ b) Gäi mx lượng nước đá đà tan thành nước, ta có: mx = 200 – 50 = 150 (g) n­íc đá tan không hết nghĩa nhiệt độ cuối cđa hƯ thèng lµ 00C - Gäi Q’ lµ nhiƯt lượng khối nước đá nhận để tăng nhiệt độ ®Õn 00C lµ Q’ = m1c1 (t2 – t1) = Q1 = 3600J - Gọi Q nhiệt lượng mà khối nước đá nhận để tan hoàn toàn : Q’’ = mx  = 0,15 34 105 = 5100J NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM 88 http://sachgiai.com/ Người thầy bạn - Toµn bé nhiệt lượng nước (có khối lượng M) sô nhôm tỏa để giảm từ 200C xuống 00C lµ: Q = (MC2 + m2c3 ) (20 – 0) = (M 4200 + 0,1 880) 20 Theo pt c©n b»ng nhiƯt ta cã : Q = Q’ + Q’’ Hay (M 4200 + 0,1 880) 20 = 54600 2730  2730 => M =  0,629 Kg = 629 (g) 20 4200 C©u 3) Chän S1 ®èi xøng víi S qua M1, chän Ox ®èi xøng víi O qua M2 - Nèi S1O1 cắt M1 I, cắt gương M2 J - Nối SịO ta tia cần vẽ (hình bên) M1 M2 O1 J I S1 S a a A b) S1AI   S1BJ => a BJ ad => AI = d-a B AI S A a   BJ S B a  d (1) Ta cã:  S1AI   S1HO1 => => AI = H SA a AI   HO1 S H 2d ah (a  d).h thay biĨu thøc nµo vào (1) ta BJ 2d 2d Câu 4(2đ)Hình a) Tia sáng (1) vẽ sai Hình b) : Tia sáng (2) vẽ sai Câu 5(2đ) Ta lưu ý ®iƯn thÕ hai ®iĨm 1,3 b»ng nhau; 2,4 b»ng nên ta chập chúng lại với nhau, ta có mạch sau: Hình a: Từ đề ta có hình bên 1,3 Vậy 2,4 1 1     R r r r r => R = r NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM 89 http://sachgiai.com/ Người thầy bạn H×nh b) Bài cho ta có sơ đồ sau: 1,3 Vậy 2,4 1 1 1 2r      R   r R r 2r r 2r 5 Câu 6(4đ) a) Khi K1 đóng, K2 ngắt, mạch điện có R1 R2 mắc nối tiếp Vậy dòng điện qua điện trở : I U MN 48,5   2,94(A) R  R 12,5  b) Khi K1 ng¾t, K2 đóng Mạch điện gồm R1, R4 R3 mắc nối tiếp với -> Điện trở tương đương R1,4,3 = R1 + R4 + R3 = U MN 48,5 48,5 I Vậy điện trở tương đương R1,4,3 = 48,5 => R4 = R143 – R1 – R3 = 48,5 – 12,5 – = 30 c) Khi K1 K2 đóng mạch điện gồm R1nt {R2 //(R3 nt R4)} Ta cã : R3,4 = R3 + R4 = + 30 = 36 => R 2,3,4  R R 3,4 R  R 3,4  4.36  3,6Ω  36 §iƯn trë tương đương mạch : RMN = R1 + R234 = 12,5 + 3,6 = 16,1 Cường độ dòng điện mạch : I U MN 48,5  ~ 3A R MN 16,1 NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM 90