Đề thi học sinh giỏi môn vật lý tỉnh long an năm học 2012 2013(có đáp án)

Xe thứ nhất khởi hành từ A chuyển động thẳng đều đến B với vận tốc v1.. Xe thứ hai khởi hành từ B cùng lúc với xe thứ nhất, chuyển động thẳng đều với vận tốc v2.. Biết khi xe thứ hai chu

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

LONG AN

ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH MÔN THI: VẬT LÝ

NGÀY THI: 09/ 04/ 2013 THỜI GIAN: 150 PHÚT (Không kể thời gian phát đề)

Câu 1: (5 điểm)

Hai địa điểm A và B ở cách nhau 700m Xe thứ nhất khởi hành từ A chuyển động thẳng đều đến B với vận tốc v1 Xe thứ hai khởi hành từ B cùng lúc với xe thứ nhất, chuyển động thẳng đều với vận tốc v2 Biết khi xe thứ hai chuyển động trên đường AB về phía A thì hai xe gặp nhau sau khi chuyển động được 50s Khi xe thứ hai chuyển động trên đường AB ra xa A thì hai xe gặp nhau sau khi chuyển động được 350s

a/ Tìm các vận tốc v1, v2

b/ Nếu xe thứ hai chuyển động trên đường vuông góc với AB thì sau bao lâu kể từ lúc khởi hành thì khoảng cách giữa hai xe là ngắn nhất? Khoảng cách ngắn nhất này là bao nhiêu?

Câu 2: (3 điểm)

Cho hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở nhiệt độ 1360C vào nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở nhiệt độ 140C thì nhiệt độ cân bằng là 180C Biết để nhiệt lượng kế tăng thêm 10C cần 65,1J Tính khối lượng của chì, của kẽm trong hợp kim? Cho nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K, của chì là 130J/kg.K, của kẽm là 210J/kg.K (Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh)

Câu 3: (5 điểm)

Cho mạch điện như hình 1 Biết UAB = 36V không đổi

R1 là biến trở; R2 = 12; R4 = 24; R5 = 8;

điện trở của ampe kế và dây nối rất nhỏ

a/ k mở: R1 = 6, ampe kế chỉ 1,125A Tính điện trở R3

b/ k đóng: R1 = 6

Tìm số chỉ ampe kế và chiều dòng điện qua ampe kế

c/ k đóng: R1 = 8 Mắc thêm Rx song song với R5

Để ampe kế chỉ 0,9A thì Rx bằng bao nhiêu?

Câu 4: (4 điểm)

Cho mạch điện như hình 2 Biết UAB = 6V không đổi

R1 = R2 = R3 = R4 = 2; R5 = R6 = 1; R7 = 4

Các ampe kế và dây nối có điện trở rất nhỏ, vôn kế

có điện trở rất lớn

a/ Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và

cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở

b/ Tìm số chỉ các ampe kế, vôn kế

Câu 5: (3 điểm)

Một vật sáng AB có dạng mũi tên được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính, điểm A nằm trên trục chính thì tạo ra ảnh A’B’ cùng chiều, cao gấp 3 lần vật AB và cách vật

AB một khoảng 20cm

a/ Xác định loại thấu kính Vẽ hình

b/ Vận dụng kiến thức hình học hãy tính tiêu cự của thấu kính này

c/ Đặt phía sau thấu kính trên một thấu kính phân kì có tiêu cự 15cm và hai thấu kính cách nhau một đoạn 30cm sao cho trục chính của hai thấu kính trùng nhau Từ tia tới BI song song với trục chính của thấu kính lúc đầu, hãy vẽ tia ló sau cùng qua hệ thấu kính (Nêu cách vẽ)

- HẾT -

+ -

A

k R4 R5

R3 R2

R1

A B

M

N Hình 1

A

B

Hình 2

R7

R6

R4 R2 R3

R1 +

-

V

A2

A1

D

E

C

R5

F

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

LONG AN

ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH MÔN THI: VẬT LÝ

NGÀY THI: 09/ 04/ 2013 THỜI GIAN: 150 PHÚT (Không kể thời gian phát đề)

HƯỚNG DẪN CHẤM

1

(5đ)

 v1 + v2 =s

 v1 + v2 = 700

 v1 - v2 =

'

s

 v1 - v2 = 700

Ta có hệ phương trình: v1 + v2 = 14 (1)

v1 - v2 = 2 (2)

Giải hệ phương trình ta được: v 1 = 8m/s; v 2 = 6m/s

0,5đ

b/ Khi hai xe chuyển động theo hai phương vuông góc nhau

thì khoảng cách ngắn nhất giữa hai xe là CD = x

x2 = (AB – s1)2 + s22 = (AB – v1t)2 + (v2t)2

x2 = ( 700 – 8t)2 + (6t)2 = 100t2 – 11200t + 490000

x2 = (10t – 560)2 + 176400

0,25đ

x2 nhỏ nhất khi (10t – 560)2 = 0 10t – 560 = 0  t = 56s 0,25đ

xmin = 176400 420m

Vậy khoảng cách ngắn nhất giữa hai xe là x min = 420m 0,25đ

2

(3đ)

Gọi m1, c1; m2, c2: khối lượng, nhiệt dung riêng của chì, của kẽm

m3, c3, m4, c4: khối lượng, nhiệt dung riêng của nước, của nhiệt lượng

kế

Để nhiệt lượng kế tăng thêm 10C cần 65,1J nên: m4.c4 = 65,1

Ta có: m1 + m2 = 50g = 0,05kg => m1 = 0,05 – m2 0,5đ

 (m1.c1 + m2.c2).(t1 – t) = (m3.c3 + m4.c4).(t – t2) 0,5đ

 [(0,05 – m2 ).130 + m2.210].(136 – 18) = (0,05.4190 + 65,1).(18 – 14) 0,5đ

 (6,5 - 130m2 + 210m2).118 = (209,5 + 65,1).4 767 + 9440m2 = 0,5đ

S2

D

B

S1

x

1098,4

3

(5đ)

a/ k mở: R4 không hoạt động,

điện trở ampe kế rất nhỏ: chập M, N lại

IA = I5 = 1,125A

I1 = I2 = I12 = 12

27

6 12

U

R3 = 3

3

9 0,375

U

b/ k đóng: R1 = 6(  )

điện trở ampe kế rất nhỏ: chập M,N lại

Mạch điện vẽ lại:

0,25đ

Rtđ = R1 + R24 + R35 = R1 + 2 4

R R

R  R +

3 5

R R

R  R

= 6 + 12.24

12  24 +

24.8

24 8  = 6 + 8 + 6 = 20(  )

0,25đ

I1 = I24 = I35 = I = 36

20

td

U

U2 = U4 = U24 = I24.R24 = 1,8.8 = 14,4(V)

I2 = 2

2

14, 4 12

U

U3 = U5 = U35 = I35.R35 = 1,8.6 = 10,8(V)

I3 = 3

3

10,8 24

U

Do I2 > I3 nên dòng điện qua ampe kế có chiều từ M đến N 0,25đ

c/ k đóng: R1 = 8(  ) Mắc thêm Rx song song với R5 (R24 = 8  )

R  R  R  R    R   R => R35x = 6.

6

x x

R R

Rtđ = R1 + R24 + R35x = 8 + 8 + 6.

6

x x

R R

 = 16 +

6.

6

x x

R R

96 22.

6

x x

R R



R3

R5

-

R1

R2 R3

R5 +

R4

I1 = I24 = I35x = I =

td

U

96 22.

x x

R R



U2 = U4 = U24 = I24.R24 = 36(6 )

96 22.

x x

R R



96 22.

x x

R R





I2 = 2

2

U

(96 22 ).12

x x

R R



96 22.

x x

R R



144 24

96 22.

x x

R R





0,25đ

U3 = U5 = Ux = U35x = I35x.R35x = 36(6 )

96 22.

x x

R R



6.

6

x x

R R

216

96 22.

x x

R R



I3 = 3

3

U

R =

216 (96 22 ).24

x x

R R

9

96 22.

x x

R R



0,25đ

IA = I2 - I3

 0,9= 144 24 9

96 22.

x

R

144 15

96 22.

x x

R R



4

(4đ)

a/ Do ampe kế có điện trở rất nhỏ,

vôn kế có điện trở rất lớn nên chập

E và A, D và F Mạch điện vẽ lại:

0,5đ

R34= 3 2

R

 = 1(  )

R56 = 2.R5 = 2.1 = 2(  )

R1 R56 =2.2 = 4 => mạch cầu cân bằng

R7 R34 = 4.1 = 4

0,5đ

0,25đ

R17 = R1 + R7 = 2 + 4 = 6(  )

R3456 = R34 + R5 + R6 = 1 + 1 + 1 = 3(  ) 0,25đ

Rtđ = 17 3456

17 3456

6 3

R R

0,25đ b/ I1 = I7 = I17 =

17

6 6

U

R  = 1(A)

0,25đ

C

D R2

R4 R3 R1

R6 R5

R7

C

D

R4

R3

R1

R6 R5

R7

I34 = I5 = I6 = I3456 =

3456

6 3

U

0,25đ

Do U3 = U4 ; Mà R3 = R4 => I3 = I4 = 5 2

Uv = UDB = UCB = U7 = I7.R7 = 1.4 = 4(V) 0,5đ

5

(3đ)

a/ Do ảnh A’B’ cùng chiều, lớn hơn vật nên thấu kính đã cho là thấu kính hội

(Hình vẽ đúng tỉ lệ: ảnh gấp 3 lần vật)

0,5đ

b/ XétOA’B’ OAB

' ' '

OA  AB = 3 OA' 3

 OA + AA’ = 3OA

 2OA = AA’OA =

' 20 10

2 2

Thay OA = 10cm vào (1) ta được: OA’ = 30(cm) 0,25đ Xét F’A’B’ F’OI

' ' ' '

'

'

0,25đ

2 F’O = OA’ '

' 2

OA

c/ Khi tia tới BI song song với trục chính của thấu kính hội tụ thì tia ló đi qua

tiêu điểm F1’của thấu kính hội tụ và tia ló này trở thành tia tới bất kì đối với

thấu kính phân kì, tia tới này cho tia ló sau cùng có đường kéo dài đi qua tiêu

điểm phụ F2p của trục phụ (’)

0,5đ

0,5đ

Chú ý: - Nếu sai hoặc thiếu đơn vị chỉ trừ một lần 0,25đ/câu

- HS giải theo cách khác nếu đúng vẫn được trọn số điểm của câu đó

- HẾT -

I B’

A’

B

A

F O F’

O2 F2

A

O1

B I F2p

F’1 F1

 ()

(’)