Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý lớp 9 tỉnh Bắc Ninh năm học 2015 2016

VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí UBND TỈNH BẮC NINH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2015 - 2016 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: Vật lý - Lớp Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 24 tháng năm 2016 Câu (4.0 điểm) Một người đứng quan sát chuyển động đám mây đen từ khoảng cách an toàn Từ lúc người nhìn thấy tia chớp phát từ đám mây, phải sau thời gian t1 = 20s nghe thấy tiếng sấm tương ứng Tia chớp thứ hai xuất sau tia chớp thứ khoảng thời gian T1 = phút sau khoảng thời gian t2 = 5s kể từ lúc nhìn thấy tia chớp thứ hai nghe thấy tiếng sấm Tia chớp thứ ba xuất sau tia chớp thứ hai khoảng thời gian T2 = phút sau khoảng thời gian t3 = 30s kể từ lúc nhìn thấy tia chớp thứ ba nghe thấy tiếng sấm Cho đám mây đen chuyển động không đổi chiều đường thẳng nằm ngang, với vận tốc không đổi Biết vận tốc âm không khí u = 330m/s; vận tốc ánh sáng c = 3.108m/s Tính khoảng cách ngắn từ đám mây đen đến người quan sát vận tốc đám mây đen Câu (5.0 điểm) Cho ba điện trở R1, R2 R3 = 16Ω, điện trở R3 chịu hiệu điện tối đa tương ứng U1 = U2 = 6V; U3 = 12V Người ta ghép ba điện trở thành mạch điện hình vẽ A 1, biết điện trở tương đương mạch RAB = 8Ω Tính R1 R2 biết đổi chỗ R3 với R2 điện trở mạch RAB = 7,5Ω B R2 R1 Hình vẽ Tính công suất lớn mà điện trở chịu Mắc nối tiếp đoạn mạch AB với đoạn mạch BC gồm bóng đèn loại 4V - 1W Đặt vào hai đầu AC hiệu điện U = 16V không đổi Tính số bóng đèn nhiều sử dụng để bóng sáng bình thường điện trở không bị hỏng Lúc đèn ghép với nhau? m Câu (3.0 điểm) Trong bình nước rộng có lớp dầu dày d = 1,0cm Người ta thả vào bình cốc hình trụ thành a d a Hình vẽ VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí mỏng, có khối lượng m = 4,0g có diện tích đáy S = 25cm2 Lúc đầu cốc không chứa gì, đáy cốc nằm cao điểm lớp dầu Sau rót dầu vào cốc tới miệng mực dầu cốc ngang mực dầu bình Trong hai trường hợp đáy cốc cách mặt nước khoảng a (hình vẽ 2) Xác định khối lượng riêng ρ1 dầu, biết khối lượng riêng nước ρ0 = 1,0g/cm3 Câu (5.0 điểm) (Học sinh sử dụng công thức thấu kính) Theo thứ tự có điểm A, B, C nằm quang trục xy thấu kính, cho AB = 24cm, AC = 30cm Biết rằng, đặt điểm sáng A ta thu ảnh thật tạo thấu kính C; đặt điểm sáng B ta thu ảnh ảo tạo thấu kính C Hãy xác định loại thấu kính đặt khoảng (có giải thích); tính khoảng cách từ thấu kính đến điểm A điểm B Một nguồn sáng điểm đặt trục thấu kính hội tụ có tiêu cự 8cm, cách thấu kính 12cm Dịch chuyển thấu kính theo phương vuông góc với trục thấu kính với vận tốc 5cm/s Hỏi ảnh nguồn sáng dịch chuyển với vận tốc nguồn sáng giữ cố định? Câu (3.0 điểm) Trong ba bình cách nhiệt giống chứa lượng dầu nhiệt độ phòng Đốt nóng hình trụ kim loại thả vào bình thứ Sau bình thứ thiết lập cân nhiệt, ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ hai Sau bình thứ hai thiết lập cân nhiệt, ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ ba Nhiệt độ dầu bình thứ ba tăng dầu bình thứ hai tăng 50C bình thứ tăng 200C ====== HẾT ====== Thí sinh không sử dụng tài liệu Giám thị coi thi không giải thích thêm VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH MÔN VẬT LÝ LỚP Câu Nội dung Điểm Câu Ký hiệu A; B; C vị trí đám mây phát tia chớp tương ứng 1; 2; 0.25 Gọi D vị trí người quan sát S1; S2; S3 đường âm 0.25 ánh sáng, ta có phương trình sau: 0.25 H A S1 h C B v 0.25 S2 S3 D Đặt S2 = a 0.25 S1 = 4a; S3 = 6a Gọi H vị trí đám mây gần người quan sát DH = h, AH = 0.25 x.Vận tốc đám mây v Ta có: 0.25 Ta phương trình: 0.25 (1) 0.25 (2) 0.25 (3) Từ phương trình (1) (2): 0.25 Từ phương trình (1) (3): 0.25 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Ta Hay 0.5 Thay vào ta được: 6412m h = 1564m Học sinh nhận xét: tốc độ ánh sáng lớn nên thời gian ánh sáng truyền từ tia chớp đến người quan sát tức thời đó: 0.5 cho điểm tối đa Câu 0.25 R1 + R2 = 16Ω (*) 0.25 Khi đổi chỗ R3 với R2 (1) Từ (*) 0.25 R2 + (R1 + 16) =32 (2) Từ (1) (2) ta thấy R2 R1 + 16 nghiệm phương trình bậc 2: x - 32x + 240 = 0, phương trình có nghiệm x1 = 20Ω x2 =12Ω Vậy R2 = x2 = 12Ω R1 + 16 = 20 => R1 = 4Ω 0.25 0.25 0.25 R1 R2 mắc nối tiếp nên I1 = I2 0.25 => U1/U2 = R1/R2 = 2/6 0.25 Vậy U2max =6V 0.25 lúc U1 = 2V U3 = UAB = U1 + U2 = 8V (U3max) 0.25 Vậy hiệu điện UABmax = 8V 0.25 Công suất lớn điện trở đạt Pmax = U2Abmax/RAB = 8W 0.25 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí RA Rbộ B B đèn 0.25 A C U= 16V Mỗi bóng có Rđ =U2đ/P = 16Ω cường độ định mức Iđ = 0,25A 0.25 Theo câu ta tính cường độ dòng lớn mà điện trở chịu 0.25 1A đoạn AB có điện trở RAB = 8Ω mắc nối tiếp với bóng đèn hình vẽ Ta có phương trình công suất: PBC = PAC – PAB = 16.I – 8.I2 (*) 0.25 điều kiện I≤ 1A 0.25 Từ (*) , lúc I = 1A 0.25 Vậy số bóng nhiều mắc bóng Hiệu điện UBC = UAC - UAB = 8V Mà Uđ = 4V có cách mắc bóng: Cách 1: bóng mắc thành dãy song song nhau, dãy có 0.25 bóng mắc nối tiếp Cách 2: bóng mắc thành dãy nối tiếp nhau, dãy có bóng 0.25 mắc song song Câu Lúc đầu cốc không chứa dầu trọng lượng cốc 0.25 cân với lực đẩy Acsimet dầu: 10.mcốc = FA1 = 10(d - a)S.ρ1 (1) 0.25 Sau rót dầu tới miệng cốc thả vào bình trọng lượng 0.25 cốc dầu cân lực đẩy Acsimet nước dầu: 10.mcốc + 10(d + a)S.ρ1 = FA2 = 10.d.S.ρ1 + 10.a.S.ρ0 (2) Thay (1) vào (2) rút gọn ta được: 0.25 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí d.ρ1 = a.ρ0 0.25 0.25 Thay (3) vào (1) ta được: 0.25 Thay số ta được: 0.25 Giải phương trình bậc trên, ta hai nghiệm là: ρ1 = 800kg/m3 ρ2 = 200kg/m3 (loại) thay vào (3) ta a = 0,2cm hay đáy cốc nằm thấp điểm lớp dầu 0.5 0.5 Vậy ρ1 = 800kg/m3 Câu 1) Để thu ảnh thật C, thấu kính thấu kính hội tụ hai điểm A 0.25 C nàm hai bên thấu kính 0.25 Đặt điểm sáng B thu ảnh ảo C, chứng tỏ hai điểm B C 0.25 nằm bên thấu kính điểm B phải gần thấu kính Vậy thấu kính phải đặt khoảng AB 0.25 Gọi d khoảng cách từ A đến thấu kính, đặt vật A vị trí 0.25 vật ảnh tương ứng d1 = d (1) Còn đặt vật B d2 = 24 – d 0.5 (2) 0.25 0.5 Thay (1) (2) vào ta có: d=20cm Vậy thấu kính cách A 20cm cách B 4cm VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí 2) Ta dựng ảnh S qua thấu kính cách vẽ thêm trục phụ OI song song với tia tới SK Vị trí ban đầu thấu kính O K S I O O1 F ’ H S1 0.5 S2 Sau thời gian t(s) thấu kính dịch chuyển quãng đường OO1, nên ảnh nguồn sáng dịch chuyển quãng đường S1S2 0.25 Vì OI//SK O1H//SK Xét tứ giác OO1HI có OI//O1H OO1//IH hành OO1HI hình bình 0.25 OI=O1H (3) Từ (1), (2), (3) Mặt khác: OI//SK IF’//OK Từ (*) (**) Từ (4) (5) 0.25 0.25 0.25 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí 0.25 Vận tốc thấu kính v, vận tốc ảnh v1 thì: 0.5 Câu Gọi nhiệt độ phòng t0; nhiệt dung bình dầu q1 0.5 khối kim loại q2, x độ tăng nhiệt độ bình Sau thả khối kim loại vào bình nhiệt độ bình dầu 0.5 cân nhiệt (t0 + 20) Sau thả khối kim loại vào bình hai nhiệt độ bình dầu 0.5 cân (t0 + 5) Phương trình cân nhiệt thả khối kim loại vào bình là: 0.5 q1.5 = q2[(t0 + 20) – (t0 + 5)] = q2.15 (1) Phương trình cân nhiệt thả khối kim loại vào bình là: q1.x = q2[(t0 + 5) – (t0 + x)] = q2(5 – x) (2) Chia vế với vế (1) (2) ta được: - Chú ý: + Học sinh có cách giải khác cho điểm tối đa + Nếu thiếu đơn vị trừ 0.25 điểm không trừ điểm cho toàn thi 0.5 0.5 ... ====== Thí sinh không sử dụng tài liệu Giám thị coi thi không giải thích thêm VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH MÔN VẬT LÝ LỚP Câu Nội... (2) Chia vế với vế (1) (2) ta được: - Chú ý: + Học sinh có cách giải khác cho điểm tối đa + Nếu thi u đơn vị trừ 0.25 điểm không trừ điểm cho toàn thi 0.5 0.5 ... kính phải đặt khoảng AB 0.25 Gọi d khoảng cách từ A đến thấu kính, đặt vật A vị trí 0.25 vật ảnh tương ứng d1 = d (1) Còn đặt vật B d2 = 24 – d 0.5 (2) 0.25 0.5 Thay (1) (2) vào ta có: d=20cm Vậy