Đang tải... (xem toàn văn)
Tuyển tập đề thi hsg môn vật lí 9 có đáp án
UBND HUYỆN THỦY NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 90 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu (2,5 điểm) Lúc giờ, hai xe xuất phát từ hai địa điểm A B cách 24km, chúng chuyển động thẳng chiều từ A đến B Xe thứ từ A với vận tốc 42km/h, xe thứ hai từ B với vận tốc 36km/h a, Tìm khoảng cách hai xe sau 45 phút kể từ lúc xuất phát? b, Tìm thời điểm vị trí xe thứ đuổi kịp xe thứ hai? Câu (2,5 điểm) Trộn lẫn rượu vào nước, người ta thu hỗn hợp nặng 140g nhiệt độ t0 = 360C Tính khối lượng nước rượu pha, biết ban đầu rượu có nhiệt độ t01= 190C nước có nhiệt độ t02 = 1000C Nhiệt dung riêng rượu nước C1 = 2500J/kg.K, C2 = 4200J/kg.K Câu (2,5 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Hiệu điện hai điểm A B không thay đổi 120V Các điện trở có trị số R1 = 1000 , R2 = 2000 Hai vơn kế có điện trở Rv = 4000 Xác định số vơn kế khi: a, Khóa K mở R1 C R2 b, Khóa K đóng A K B V1 V2 D (Bỏ qua điện trở dây nối khóa K) Câu (2,5điểm) Hai gương phẳng M N đặt song song có mặt phản xạ quay vào cách khoảng AB = 30cm Giữa hai gương có điểm sáng S đường thẳng AB cách gương M đoạn 10cm Một điểm O nằm đường thẳng song song với hai gương cách S 60cm a, Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ S phản xạ gương N H, gương M K truyền đến O M N b, Tính khoảng cách từ H, K đến AB O S A HẾT B UBND HUYỆN THỦY NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Bài HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG MƠN: VẬT LÍ Đáp án - Khoảng cách ban đầu hai xe S Điểm - Khoảng cách hai xe sau 45 phút l - Quãng đường xe sau 45 phút là: 0,5 0,5 S1 = v1.t = 42 0,75 = 31,5 (km) S2 = v2.t = 36 0,75 = 27 (km) Bài (2,5điểm) - Vì hai xe chuyển động thẳng chiều nên: S1 + l = S + S2 => l = S + S2 – S1 = 24 + 27 – 31,5 = 19,5(km) 0,5 - Hai xe chuyển động chiều, gặp nhau: S1 – S2 = S v1.t - v2.t = S => t = 24 S = = 4(h) v1 v2 42 36 0,5 Sau 4h chuyển động hai xe gặp gặp lúc: +4 = 11h 0,25 - Vị trí gặp cách B là: S2 = v2.t = 36 = 144 (km) 0,25 m = 140g = 0,14kg t01 = 190C C1 = 2500J/kg.K 0,5 t0 = 360C t02 = 1000C C2 = 4200J/kg.K Tính: m1 = ? ; m2 = ? - Gọi m1 khối lượng rượu; m2 khối lượng nước 0,25 - Nhiệt lượng rượu thu vào để tăng nhiệt độ từ 190C lên 360C Q1 = m1.C1.(t0 - t01) - Nhiệt lượng nước thu vào để hạ nhiệt độ từ 1000C xuống 360C 0,25 Q2 = m2.C2.(t02 - t0) Bài (2,5điểm) Vì có rượu nước trao đổi nhiệt với nhau, có cân nhiệt 0,5 Ta có: Q1 = Q2 Hay m1.C1.(t0 - t01) = m2.C2.(t02 - t0) Theo đề bài: m1 + m2 = 0,14 => m1 = 0,14 - m2 => (0,14 - m2) C1.(t0 - t01) = m2.C2.(t02 - t0) => (0,14 - m2) 2500 17 = m2 4200 64 Thay số, tính được: m1 = 120,9g; m2 = 19,1g a, K mở: Mạch điện mắc: (R1 nt R2) // (RV1 nt RV2) 1.0 Bài - Khi số Vôn kế hiệu điện hai đầu Vơn (2,5điểm) kế Vì RV1 = RV2 IV1 = IV2 => UV1 = UV2 Mà UV1 + UV2 = UAB = 120V Nên UV1 = UV2 = 60V 0,25 0,25 0,5 b, K đóng: Vì điện trở dây nối khóa K khơng đáng kể, chập C với D Mạch điện mắc: (R1 // RV1) nt (R2 // RV2) Vôn kế V1 đo UAC, Vôn kế V2 đo UCB 0,25 - Điện trở tương đương đoạn mạch AC là: 1 => RAC = 800 RAC R1 RV 0,25 - Điện trở tương đương đoạn mạch CB là: 4000 1 => RBC = RCB R2 RV Ta có: U AB RAB Thay số, tính được: UCB = 75V U CB RCB Ta có: UAB = UAC + UCB => UAC = UAB – UCB = 120 – 75 = 45V 0,25 0,5 0,25 Vậy K đóng, số Vơn kế V1 45V, số Vôn kế V2 75V (Học sinh giải cách khác, cho đủ số điểm theo biểu điểm bài) a, Trình bày cách vẽ: 0,5 - Gọi S , ảnh S qua gương N; O, ảnh O qua gương M - Từ S vẽ tia tới đến gặp gương N H Tia phản xạ từ H phải có đường kéo dài qua ảnh S, - Để tia phản xạ từ K gương M đến điểm O tia tới K phải có đường kéo dài qua ảnh O, Bài * Cách vẽ: 0,5 (2,5điểm) - Dựng S, đối xứng với S qua gương N; O, đối xứng với O qua gương M - Nối O,S, cắt gương N H, gương M K - Nối SHKO ta tia sáng SHKO tia sáng cần vẽ b, Tính khoảng cách từ H, K đến AB Theo đề bài: AB = 30cm; AS = 10cm; OS = 60cm Theo cách vẽ: IO/ = SO = 60cm; IA = AS = 10cm; SB = BS/ = 20cm Ta có BHS/ ~ IO/S/ => BH BS , , IO, IS 0,5 Trong đó: BS/ = BS = AB – SA = 20cm IS/ = IA + AS + SB + BS/ = 2SA + 2SB = 60cm Thay số, tính ta được: BH = 20cm Ta có AKS/ ~ BHS/ => AK AS, AK 30 20 => AK = , BH BS 20 20 0,5 50cm Vậy khoảng cách từ H đến AB 20cm khoảng cách từ K đến AB 50cm *Hình vẽ: M O, N 0,5 O K H I Tổng A S B S, 8.0 UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 90 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu 1:(2 điểm): Một bếp dầu dùng để đun nước Khi đun 1kg nước 20oC sau 10 phút nước sơi Cho bếp cung cấp nhiệt đặn a) Tìm thời gian cần thiết để đun sơi lượng nước bay hồn tồn Cho nhiệt dung riêng nhiệt hóa nước là: C= 4200J/kg.K ; L = 2,3.106 J/kg Bỏ qua mát nhiệt b) Giải lại câu a tính đến ấm nhơm có khối lượng 200g có nhiệt dung riêng 880J/kg.K Câu 2: (2 điểm): Cho mạch điện hình vẽ : U= 6V, bóng đèn Đ có điện trở Rđ = 2,5 hiệu điện định mức Uđ = 4,5V MN dây điện trở đồng chất, tiết diện Bỏ qua điện trở dây nối ampe kế Đ M C N A + a) Cho biết bóng đèn sáng bình thường số ampe kế I = 2A Xác định tỉ số MC NC b) Thay đổi điểm C đến vị trí cho tỉ số NC = 4MC Chỉ số ampe kế bao nhiêu? Độ sáng bóng đèn thay đổi nào? Câu 3: (2 điểm): Hai xe máy khởi hành lúc hai địa điểm A B cách 60 Km Xe thứ xuất phát từ A, xe thứ hai xuát phát từ B Nếu chúng chiều phía M (hình vẽ) sau 40 phút hai xe cách 80 Km Nếu ngược chiều sau 10 phút hai xe cách 40 Km Tính vận tốc xe? A B M Câu 4: (2 điểm): Hai gương phẳng có hai mặt sáng quay vào nhau, tạo với góc = 1200 (hình vẽ) Một điểm sáng S nằm cách cạnh chung hai gương khoảng OS = cm M a) Hãy xác định số ảnh tạo hệ gương S b) Tính khoảng cách hai ảnh gần ––––– Hết ––––– O N UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Câu HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÝ Đáp án a/ Nhiệt lượng nước thu vào để tăng từ 20oC đến sôi Q1 = m1C1 ( t2 – t1 ) = 4200 (100 – 20) = 336000 J = 336kJ Nhiệt lượng nước thu vào để hóa hồn tồn: Q2 = L.m1 = 2,3.106 = 2,3.106 J = 2300 kJ Sau 10 phút , nước thu nhiệt lượng Q1 = 336kJ Do bếp cung cấp nhiệt đặn nên thời gian cần thiết để thu nhiệt lượng Q2 là: 0,5đ 0,5đ 0,25đ 2300 Q1 10 = 10 = 68,45 phút 336 Q2 Điểm Thời gian tổng cộng kể từ lúc đun bay hoàn toàn là: t = 10 + 68,45 = 78,45 phút b/ Nếu kể phần nhiệt lượng ấm nhơm thu vào sau 10 phút bếp dầu cung cấp nhiệt lượng: Q = Q1 + Q’1 = 336000 + (0,2 880.80) = 350080J = 350,08 kJ Kể từ lúc trở ấm nhôm không nhận nhiệt nhiệt lượng để nước hóa hồn tồn 2300 kJ Do thời gian để cung cấp nhiệt lượng Q2 là: 0,25đ 0,25đ 0,25đ Q2 2300 10 = 10 = 65,70 phút Q '1 350,08 Thời gian tổng cộng kể từ lúc đun bay hồn tồn t = 10 + 65,70 = 75,70 phút Đ 0,5đ A RMC RNC + a.) Vẽ lại mạch tương đương (như hình vẽ) Cấu trúc mạch: RMC nt (Đ // RCN ) Để đèn sáng bình thường : Iđ = Iđm = 0,25đ A 0,25đ Ta có: IMC = IA =I = 2A Cường độ dòng điện qua phần CN sợi dây: ICN = I - Iđ = - = A 5 Hiệu điện hai đầu đoạn dây : UCN = Uđ = 4,5V ; 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ UMC = U - Uđ = – 4,5 =1,5 V Điện trở đoạn dây là: RMC = 0,75 RNC = 22,5 MC ; : RNC = S MC = RMC : RNC = NC 30 Mặc khác: RMC = CN S Hay CN = 30 MC Điện trở đoạn dây MN: RMN = 22,5 + 0,75 = 23,25 ( ) b) Khi NC = MC: Ta có: RMN = 5RMc = 23,25 RMC = 4,65 ; RNC =18,6 Điện trở tương đương mạch: Rtđ = 6,85 Số ampe kế đó: IA = v2 S1 A C * Từ sơ đồ: DC = AB – S1 + S2 = 80 km S2 – S1 = 80 – AB = 80 – 60 = 20 (km) Ta có S2 = v2.t (1) ; S1 = v1.t (2) Từ (1) (2) v2 – v1 = 0,25đ S2 B D 0,25đ U = = 0,88A R 6,85 Hiệu điện hai đầu đoạn dây MC: UMC = RMC IA = 4,1V Hiệu điện hai đầu đèn : Uđ = U - UMC = 1,9 V < Uđm = 4,5 V Do đèn sáng yếu mứcbình thường v1 0,5đ 20 20 = = 30 (km/h) (I) t 0,25đ 0,25đ 0,5đ Khi hai xe ngược chiều nhau: v1 S' S' A E F v2 B EF = AB – S’1 – S’2 = 60 – S’1 – S’2 = 40 S’1 + S’2 = 60 – 40 = 20 (km) t’ (v2 + v1) = 20 v2 + v = 20 20 = = 120 (km) t' (II) Từ (I) (II): v2 – v1 = 30 v2 + v1 = 120 v2 = 75 (km/h); v1 = 45 (km/h) ¶ = O ¶ a) Vẽ ảnh S1 đối xứng với S qua OM O ¶ = O ¶ Vẽ ảnh S2 đối xứng với S qua ON O 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ OS1 = OS = OS2 (S1OS SOS2 cân O) Như có hai ảnh tạo thành M 0,5đ S I O K N 0,5đ S1 H S2 ¶ + O ¶ = 1200 b) Vẽ OH S1S2 Vì O 0,25đ ¶ + O ¶ = 1200 O Do góc S1OS2 = 3600 – 2400 = 1200 Trong tam giác S1OS2 cân O, AH đường cao nên c ng phân giác 0,25đ · ¶ = O ¶ = S1OS2 120 = 600 Suy O 2 S2H = OS2.sin600 0,866.6 = 5,196 S1S2 10,39 (cm) - HẾT - 0,5đ UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 90 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu 1: (2 điểm) Lúc người xe đạp đuổi theo người cách 10km Cả hai chuyển động với vận tốc 12 km/h km/h Tìm vị trí thời điểm người xe đạp đuổi kịp người Câu (2điểm) Một khối gỗ hình hộp đáy vng, chiều cao h=19cm, nhỏ cạnh đáy Khối gỗ thả bình nước, tính phần cao nhơ lên khỏi mặt nước Biết khối lượng riêng gỗ 880kg/m3, nước 1000kg/m3 Câu 3: (2 điểm) Một nhiệt lượng kế nhơm có khối lượng 100g chứa 400g nước nhiệt độ o 10 C Người ta thả vào nhiệt lượng kế hợp kim nhơm thiếc có khối lượng 200g nung nóng tới nhiệt độ 120oC Nhiệt độ cân hệ thống 14oC Tính khối lượng nhơm thiếc có hợp kim Cho biết nhiệt dung riêng nhôm 880J/Kg.K , nước 4200J/Kg.K, thiếc 230J/Kg.k Câu 4: (2 điềm) Cho mạch điện hình vẽ Biết Ro=16 ; Khi di chuyển u chạy C thấy có giá trị khác nhaucủa biến trở R1 ; R2 làm công suất c rên biến trở trường hợp Tính R1 R2 ? Biết R1 =4R2 A B R Câu 5: (2 điềm) Một ấm nhơm có khối lượng 0,4kg chứa 0,5 lít nước 30oC Để đun sôi nước người ta dùng bếp điện loại 220V-1100W Hiệu suất bếp 88% Cho biết nhiệt dung riêng nhôm 880J/kg.K nước 4200J/Kg.K, nhiệt hóa nước L = 2,4.106J/Kg Bếp dùng hiệu điện U = 220V, bỏ qua tỏa nhiệt ấm nước mơi trường a) Tính thời gian cần để đun sơi nước b) Khi nước bắt đầu sôi, đun thêm phút có phần trăm lượng nước hóa - HẾT - UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÝ Nội dung Câu 1: Điểm s1 v v1 A s B s2 C Cách 1: - Gọi s1 quãng đường người xe đạp được, s2 quãng đường mà người đi - Quãng đường người xe đạp là: s1 = v1.t - Quãng đường người đi là: s2 = v2.t - Khi người xe đạp đuổi kịp người bộ: s1 = s + s2 v1.t = s + v2.t (v1 – v2).t = s t s 10 = = 1,25 v1 v2 Vì xe đạp khởi hành lúc nên thời điểm gặp là: + 1,25 = 8,25 hay 15 phút Hai xe cách nơi xe đạp xuất phát đoạn là: AB = s1 = v1.t = 12 1,25 = 15 (km) (Hai xe cách nơi người xuất phát đoạn là: BC = s2 = v2.t = 5km) Cách 2: - Gọi s khoảng cách ban đầu xe đạp người - Thời gian xe đạp đuổi kịp người bộ: t s 10 = = 1,25 v1 v2 Vì xe đạp khởi hành lúc nên thời điểm gặp là: + 1,25 = 8,25 hay 15 phút Hai xe cách nơi xe đạp xuất phát đoạn là: AB = s1 = v1.t = 12 1,25 = 15 (km) (Hai xe cách nơi người xuất phát đoạn là: BC = s2 = v2.t = 5km) Câu : Tóm tắt : h = 19cm ; D1 = 880kg/m3 d1 = 8800N/m3 D2 = 1000kg/m3 d2 = 10000N/m3 y = ? (cm) Giải : Gọi x phần gỗ chìm nước, y phần gỗ nỗi mặt nước Khối gỗ chịu lực tác dụng cân (lơ lửng) 0,125 0,125 0,375 0,375 1,25 0,375 0,375 0,125 0,125 UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC: 2012-2013 MÔN: VẬT LÍ Thời gian: 90 phút (Khơng kể thời gian giao đề) Câu 1(2.5 điểm): Một người xe đạp đoạn đường MN Nửa đoạn đường đầu người với vận tốc v1 = 20km/h Trong nửa thời gian lại với vận tốc v2 = 10km/h cuối người với vận tốc v3 = 5km/h Tính vận tốc trung bình đoạn đường MN Câu 2(1.5 điểm): Một v ng nước nhỏ cách chân tường nhà cao tầng 8m Một học sinh đứng cách chân tường 10m nhìn thấy ảnh bóng đèn cửa sổ tầng lầu Biết mắt học sinh cách mặt đất 1,6m Tính độ cao bóng đèn Câu 3(3 điểm): Một nhiệt lượng kế nhơm có khối lượng m1 = 100g chứa m2 = 400g nước nhiệt độ t1 = 100C.Người ta thả vào nhiệt lượng kế thỏi hợp kim nhơm thiếc có khối lượng m = 200g nung nóng đến nhiệt độ t2 = 1200C Nhiệt độ cân hệ thống 140 C Tính khối lượng nhơm thiếc có hợp kim , cho biết C1nhôm = 900J/Kg.K; C3th = 230J/Kg.K; C2n = 4200J/Kg.K U = 24V; R0 = ; R2 = 15 ; đèn Đ loại 6V – 3W sáng bình thường Vơn kế có điện trở lớn vô 3V, chốt dương vôn kế mắc vào điểm M – R0 U / / R1 M Ñ + X + Câu 4(3 điểm): Cho mạch điện hình vẽ bên: A R2 V N Hãy tìm R1 R3 - HẾT - – R3 B UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÝ Đáp án Câu Điểm Gọi S chiều dài quãng đường MN t1 thời gian nửa đoạn đường đầu t2 thời gian nửa đoạn đường lại t1 = 0.5 s1 s v1 2v1 Thời gian người với vận tốc v2 t2 t Đoạn đường S2 = v2 2 Thời gian người với vận tốc v3 t2 t Đoạn đường S3 = v3 2 S Theo đề ta có S2 + S3 = t t S hay v2 + v3 = 2 S ( v2 + v3) t2 = S t2 = v2 v3 0.25 0.25 0.5 Thời gian hết quãng đường MN t = t + t2 = S S S S + = v2 v3 40 15 2v1 0.5 Vận tốc trung bình quãng đường MN là: Vtb = S S 40.15 ; 10,9 km/h S S 40 15 t 40 15 Đáp số: 10,9 km/h Vẽ hình minh họa Ta có ABI : CDI (g.g) 0.5 0.25 AI AB h 8.1, h 6, m ID CD 1, 0.25 Vậy đèn cao 6,4 m Gọi m3; m4 khối lượng nhơm thiếc có hợp kim, ta có: m3 + m4 = 0,2 kg (1) Nhiệt lượng hợp kim tỏa để giảm nhiệt độ từ t2 = 1200C đến t3 = 140c Q = ( m3c1 + m4c4)( t2 – t3) = 10600(9m3 + 2.3m4) Nhiệt lượng nhiệt kế nước thu vào để tăng đến 140C Q’ = ( m1c1 + m2c2)( t3 – t1) = 7080J Theo phương trình cân nhiệt ta có: Q = Q’ Hay 9m3 + 2,3m4 = 708 (2) 1060 0.5 0.5 0.5 0.75 Từ (1) (2) ta tìm m3 = 0,031kg hay m3 = 31g m4 = 0,169kg hay m4 = 169kg Vì điện trở vơn kế lớn nên ta có mạch điện mắc sau : 0.75 [ (R1 nt Rđ) // ( R2 nt R3)] nt R0 0.25 Nên ta có : I2 = I3 I1 = IĐ = Pd Ud – R0 U / / I R1 M Ñ = = 0.5 A I A + X B Hiệu điện R3 : UNB = I2.R3 Ta có : UMB = UĐ = 6V R2 V – R3 I2 hay UMN + UNB = + I2.R3 N Từ = + I2.R3 suy I2.R3 = I R3 Mà I = I1 + I2 = 0,5 + (1) R3 3 Mặt khác U = I.R0 + I2(R2+ R3) hay 24 = (0,5 + ).4 + (15 + R3) R3 R3 57 Hay 19 = hay R3 = (2) R3 Thay (2) vào (1) ta có I = 1,5 A UAB = U – I.R0 = 24 – 1.5.4 = 18 V U1 = UAB – UĐ = 18 – = 12 V U U 12 R1 = = 24 I1 U N 0.5 + - HẾT - 0.5 0.25 0.5 0.25 0.25 0.5 0.25 0.25 UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 90 phút (Không kể thời gian giao đề) ĐỀ BÀI Bài 1(2,5 đ): Để đưa vật có trọng lượng 420N lên cao theo phương thẳng đứng ròng rọc động người ta phải kéo đầu dây đoạn 8m a) Tính lực kéo độ cao đưa vật lên(bỏ qua ma sát) b) Tính cơng nâng vật lên c) Do có ma sát nên lực phải kéo dây 250N Tính hiệu suất ròng rọc Bài 2(2,5 đ):Một thau nhôm khối lượng 0,5 kg đựng kg nước 200C Thả vào thau nước thỏi đồng có khối lượng 200 g lấy lò ra, nước nóng đến 21,2 0C Tìm nhiệt độ bếp lò? Biết nhiệt dung riêng nhôm, nước, đồng C1=880J/kg.K; C2=4200J/kg.K; C3=380J/kg.K Bỏ qua toả nhiệt mơi trường Bài 3(2,5đ): Cho mạch điện hình vẽ : R = R = ( ) ; R = ( ) ; R biến trở ; K khóa điện Nguồn điện mắc vào hai đầu B, D có hiệu điện U không đổi Ampe kế vôn kế lý tưởng Các dây nối có điện trở khơng đáng kể Ban đầu khóa K mở, R = ( ) vơn kế (V) - Xác định hiệu điện U nguồn điện - Nếu đóng khóa K ampe kế vơn kế Bài 4(2,5đ): Hai gương phẳng G1 G2 bố trí hợp với góc hình vẽ Hai điểm sáng A B đặt vào hai gương a/ Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ A phản xạ lên gương G2 đến gương G1 đến B b/ Nếu ảnh A qua G1 cách A 12cm ảnh A qua G2 cách A 16cm Khoảng cách hai ảnh 20cm Tính góc G1 - HẾT - A B G2 HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÝ UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Bài Biểu điểm a) Vì dùng ròng rọc động lợi lần lực , thiệt hai lần đường 0,25 Đáp án khơng lợi cơng Nên ta có: F=P/2=420/2=210(N) h = s/2= 8/2=4(m) S b) Công nâng vật là: A1= F.s=P = 1680J c) Công thực là: A=F.s = 250.8 = 2000J A1 1680 Hiệu suất ròng rọc là: H= 100%= 100%=84% A2 2000 0,5 0,25 0,5 0,5 0,5 -Gọi t0C nhiệt độ bếp lò , c ng nhiệt độ ban đầu thỏi đồng 0,25 - Nhiệt lượng thau nhôm nhận để tăng từ 200C đến 21,20C: Q1= m1C1(t2 - t1) (1) 0,5 -Nhiệt lượng nước nhận để tăng từ 200C đến 21,20C: Q2= m2C2(t2 - t1) (2) 0,5 -Nhiệt lượng thỏi đồng toả để hạ từ t0C đến 21,20C: Q3= m3C3(t0C - t2) (3) -Do khơng có toả nhiệt bên ngồi nên theo phương trình cân nhiệt ta có: Q3=Q1+Q2 (4) 0,5 0,5 -Từ (1),(2),(3) thay vào (4) ta có t = 160,78 C 0,25 Ban đầu khóa K mở, R =4( )thìvơn kế 1(V) - Xác định hiệu điện U nguồn điện R 12 = R + R = 6( ) R 34 = R + R =6 ( ) I1 = I = U 0,25 0,25 U U U = I R = 2.I = Ta có : U = I R = 3.I = Giả sử V M > V N ta có : 0,25 U MN = U - U = U U U U = U V = U NM = 6 U = U V = 6.1 = (V) - Khi khóa K đóng : R 13 R 24 0,25 R1 R3 3.2 = = 1,2 ( ) R1 R3 3 R R4 3.4 12 = ( ) R2 R4 0,5 R BD = R 13 + R 24 = 1,2 + 12 20,4 = ( ) 7 Cường độ dòng điện mạch : U 42 21 = = 2,06 (A) 20,4 R BD 20,4 10,2 21 U 13 = U = U = I R 13 = 1,2 = 2,47 (V) 10,2 U 2,47 I1 = = = 0,823 (A) R1 21 12 U 24 = U = U = I R 24 = = 3,53 (V) 10,2 U 3,53 I2 = = = 1,18 (A) R2 Ta có : I > I I A = I - I = 1,18 - 0,823 = 0,357 (A) I = Vậy dòng điện qua ampe kế có chiều từ N đến M có cường độ I A = 0,357 (A) Vơn kế (V) ’ 0,25 0,25 0,25 0,25 ’ a)Vẽ A ảnh A qua gương G2 cách lấy A đối xứng với A qua G2 - Vẽ B’ ảnh B qua gương G1 cách lấy B’ đối xứng với B qua G1 - Nối A’ với B’ cắt G2 I, cắt G1 J - Nối A với I, I với J, J với B ta đường tia sáng cần vẽ G1 B’ 0,75 J A B G2 I A’ 0,75 A1 A b)Gọi A1 ảnh A qua gương G1 A2 ảnh A qua gương G2 Theo giả thiết: AA1=12cm AA2=16cm, A1A2= 20cm Ta thấy: 202=122+162 Vậy tam giác AA1A2 tam giác vuông A suy 90 1,0 - HẾT - UBND HUYỆN THỦY NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO - ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN: VẬT LÝ Thời gian : 90 phút ( Không kể thời gian giao đề) Bài 1: (2.5 điểm) Một người đánh cá bơi thuyền ngược dòng sơng Khi tới cầu bắc ngang sơng, người đánh rơi phao Sau giờ, người phát ra, cho thuyền quay lại gặp phao cách cầu km Tìm vận tốc dòng nước, biết vận tốc thuyền không đổi Bài 2: (2.0 điểm) Người ta cho vòi nước nóng 700C vòi nước lạnh 100C đồng thời chảy vào bể có sẵn 100kg nước nhiệt độ 600C để thu nước có nhiệt độ 450C Hỏi phải mở hai vòi ? Cho biết lưu lượng vòi 20kg/phút Bài : (2.0 điểm) G1 Hai gương phẳng hợp với góc , mặt phản xạ quay vào Khoảng hai gương có điểm sáng S (Hình vẽ) S a Hãy trình bày cách vẽ đường tia sáng phát từ S đến gương 1, phản xạ hai gương tia phản xạ khỏi gương qua S G2 b Biết < 1800 Chứng tỏ O góc hợp tia tới ban đầu tia phản xạ khỏi gương khơng phụ thuộc góc tới mà phụ thuộc góc hợp hai gương Bài 4: (3.5 điểm) R1 R2 C Cho đoạn mạch điện hình vẽ: UAB = 150V, R1= 30; B R2 = 60; R3 = 90; A A + R4 biến trở làm từ dây nikêlin K có điện trở suất 0,4.106m, D R3 chiều dài 60 mét, tiết diện 0,2mm2 R4 Biết điện trở ampekê, dây nối khơng đáng kể a Tính điện trở tồn phần biến trở R4? b Tính điện trở tương đương đoạn mạch AB khi: * K mở * K đóng c Khi K đóng, điều chỉnh để R4 có giá trị 20 Xác định số chiều dòng điện qua ampekế - HẾT - UBND HUYỆN THỦY NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO - Bài Đáp án Gọi : vận tốc thuyền v1 (km/h), vận tốc dòng nước v2 (km/h) Khi xi dòng, vận tốc thuyền bờ : vx = v1 + v2 Khi ngược dòng, vận tốc thuyền bờ : vx = v1 - v2 Gọi C vị trí cầu, A vị trí thuyền quay trở lại, B vị trí thuyền C A B gặp phao Nước chảy theo chiều từ A đến B Thời gian thuyền chuyển động từ A đến B là: t AB HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG MÔN :VẬT LÝ S SCB S AB (v v ).1 Mà S AC SCA (v1 v2 ).t1 t AB AC v1 v2 v1 v2 v1 v2 Điểm 0.25đ 0.5đ Gọi thời gian tính từ rơi phao đến gặp lại phao t(h) Ta có: (v1 v2 ) (1) v1 v2 S Mặt khác: t CB (2) v2 v2 (v v ) 6 2v 6v2 Từ (1) (2), ta có : v1 v2 v2 v1 v2 v2 2v1v2 6v2 6v1 6v2 2v1v2 6v1 t tCA t AB 0.5đ 0.25đ 0.5đ 0.5đ v2 3(km / h) Đáp số: 3km/h Vì lưu lượng hai vòi chảy nên khối lượng hai loại nước xả vào bể Gọi khối lượng loại nước m(kg): Ta có: m.c(70 – 45) + 100.c(60 – 45) = m.c(45 – 10) 25.m + 1500 = 35.m 10.m = 1500 m 1500 150(kg ) 10 0.5đ 0.5đ Thời gian mở hai vòi là: t 0.5đ 0.5đ 150 7,5(phút) 20 Đáp số: 7,5 phút a *Vẽ hình : 0.5đ G1 S1 S I G2 O a J * Trình bày cách vẽ : S2 - Nhận xét: Gọi S1 ảnh S qua gương Tia phản xạ G1 từ I phải có đường kéo dài qua S1 Để tia phản xạ G2 từ J qua S tia phản xạ J có đường kéo dài qua S2 ảnh S1 qua G2 Cách vẽ: - Lấy S1 đối xứng với S qua G1 - Lấy S2 đối xứng với S1 qua G2 Nối S2S cắt G2 J, Nối S1J cắt G1 I => Nối SI J S => Tia sáng SI J S tia cần vẽ 0.25đ 0.25đ G1 b.Vẽ hình, xác định góc O 0.5đ S i i’ N j j’ G2 J - Góc hợp góc hợp tia tới ban đầu tia phản xạ khỏi gương góc hình vẽ Tứ giác OINJ có I$ Jµ 900 ( IN JN hai pháp tuyến hai gương) µ N µ 1800 N µ 1800 O (1) µ Xét tam giác INJ có N i j 180 (2) 0.5đ Từ (1) (2) ta có = i +j góc ngồi tam giác ISJ => = 2(i +j ) = (Đpcm) Tóm tắt – Đổi đơn vị - Đáp số l S a Điện trở R2 = 0, 4.106 0.25đ 60 120() 0, 2.106 b.* Khi K mở: Đoạn mạch gồm : (R1nt R2) // (R3 nt R4) + R1,2 R1 R2 30 60 90() 0.5đ 0.25đ + R3,4 R3 R4 90 120 210() R AB R1,2 R 3,4 R1,2 R 3,4 0.5đ 90.210 63() 90 210 * Khi K đóng : Do RA => C D Đoạn mạch gồm : (R1/// R3) nt (R2 // R4) 0.25đ R1.R3 30.90 22,5() R1 R3 30 90 R R 60.120 * RCD 40() R2 R4 60 120 RAB RAC RCD 22,5 40 62,5() 0.5đ * RAC c Cường độ dòng điện mạch : I AB I AC I Cb 0.5đ U AB 150 2,4( A) R AB 62,5 U AC I AC R AC 2,4.22,5 54(V ) U U CB U AB U AC 150 54 96(V ) U Cường độ dòng điện qua điện trở: I1 U 54 1,8( A) R1 30 I2 U 96 1,6( A) R2 60 Biểu diễn chiều dòng điện lên sơ đồ ban đầu R1 A I1 C I2 Ia 0.25đ R2 B A - + R3 K R4 Xét C: Ta thấy : I1 > I2 D Nên I1 = I2 + Ia Ia = I – I2 = 1,8 – 1,6 = 0,2(A) Vậy ampekê 0,2A, dòng điện qua ampekế có chiều từ C xuống D Đáp số: a 120 b.63 ; 62,5 c 0,2A - HẾT - 0.25đ 0.25đ UBND HUYỆN THỦY NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 90 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu (2điểm): Hai đoàn tàu chuyển động sân ga đường sắt song song Đoàn tàu A dài 65m, đoàn tàu B dài 40m Nếu đoàn tàu chiều tàu A vượt tàu B khoảng thời gian tính từ lúc đầu tàu A ngang tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đầu tàu B 70s Nếu đồn tàu ngược chiều từ lúc đầu tàu A ngang đầu tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đuôi tàu B 14s Tính vận tốc tàu Câu (3điểm): Một gương phẳng hình tròn đường kính 10cm đặt bàn cách trần nhà 2m, mặt phản xạ hướng lên Ánh sáng từ bóng đèn pin (xem nguồn sáng điểm) cách trần nhà 1m a Hãy tính đường kính vệt sáng trần nhà b Cần phải dịch bóng đèn phía (theo phương vng góc với gương) đoạn để đường kính vệt sáng tăng gấp đôi? Câu (3điểm): Cho mạch điện hình vẽ A R1 B K R2 R3 A R =8 , ampe kế có điện trở không đáng kể, hiệu điện đầu AB 12V a Khi K mở ampe kế 0,6A, tính điện trở R ? b Khi K đóng ampe kế 0,75A, tính điện trở R ? c Đổi chỗ ampe kế điện trở R cho đóng khóa K, cho biết ampe kế bao nhiêu? Câu (2điểm): Người ta cho vòi nước nóng 700C vòi nước lạnh 100C đồng thời chảy vào bể có sẳn 100kg nước nhiệt độ 600C Hỏi phải mở hai vòi thu nước có nhiệt độ 450C Cho biết lưu lượng vòi 20kg/phút Bỏ qua mát lượng môi trường Hết UBND HUYỆN THỦY NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Câu Đáp án Khi hai đồn tàu chiều vận tốc tương đối tàu A so với tàu B là: v1 vA vB t1 HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG MÔN VẬT LÝ Điểm 0,75 điểm s1 l A lB 65 40 70 vA vB 1,5 v1 vA vB 70 (1) Khi hai đồn tàu ngược chiều vận tốc tương đối tàu A so với tàu B là: v1 vA vB s l l 65 40 t2 A B 14 vA vB 7,5 v2 vA vB 14 Từ (1’) (2’) -> v A = 4,5m/s vB = 3m/s 0,75 điểm (2) Vậy vận tốc tàu A 4,5m/s tàu B 3m/s a A’ I’ 0,5 điểm B’ 0,5 điểm S A I B S’ Xét tam giác S’IA đồng dạng với tam giác S’I’A’ có: S 'I IA BA S ' I ' BA S ' I II ' ' ' A B BA S ' I ' I ' A' B ' A' S 'I S 'I 1điểm mà SI = S’I -> A’B’= 30cm b Để đường kính vệt sáng tăng gấp đơi ta phải di chuyển bóng đèn đến gần gương 0,5 điểm A' B ' 60 SI II ' 6SI SI II ' 5SI II ' AB 10 SI ' II SI 0, 4(m) 40cm 5 0,5 điểm Vậy ta phải dịch bóng đèn lại gần gương đoạn là: H = 100 – 40 = 60(cm) 0,5 điểm a K mở: Mạch điện mắc: R nt R Điện trở tương đương đoạn mạch là: Mà R = R =R + R U 12 20() I 0,6 Vậy điện trở R có giá trị là: R = R - R = 20 - = 12( ) 0,5 điểm 0,5 điểm b K đóng: Mạch điện mắc: R nt (R // R ) Điện trở tương đương đoạn mạch là: R =R + R 2,3 Mà R = U 12 16() ->R 2,3 = R - R = 16 - = 8( ) I 0,75 0,5 điểm Vậy điện trở R có giá trị là: Từ 1 1 1 1 R3 24() R2,3 R2 R3 R3 R R2 12 c Đổi chỗ ampe kế điện trở R cho đóng khóa K: Mạch điện mắc: R nt R Điện trở tương đương đoạn mạch là: R =R +R = + 24 = 32( ) Cường độ dòng điện mạch là: I U 12 0,375( A) R 32 Vì lưu lượng hai vòi chảy nên khối lượng hai loại nước xả vào bể Gọi khối lượng loại nước m(kg): Ta có: m.c(70 – 45) + 100.c(60 – 45) = m.c(45 – 10) 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm điểm => 25.m + 1500 = 35.m => 10.m = 1500 m 1500 150(kg ) 10 Thời gian mở hai vòi là: t 150 7,5( phút ) 20 Hết 0,5 điểm 0,5 điểm ... R = 39Rđ = 156 ( ) Dòng điện qua đèn bây giờ: U 240 I= 1,54( A) R 156 Công suất tiêu thụ bóng là: Pđ = I2.Rđ = 9, 49 (W) Cơng suất bóng tăng lên so với trước: Pđm - Pđ = 9, 49 - = 0, 49 (W)... m 0, 096 8 g L 2, 4.106 0, 096 8 Phần trăm lượng nước hóa : 100 0 19, 36% 0,5 - HẾT - 0,25 0,25 0,25 0,25 UBND HUYỆN THỦY NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC... 1.122.4 = 92 1,6 + 576 = 1 497 ,6g) = 1, 497 6(kg) Nhiệt lượng toả đốt cháy hoàn tồn lít xăng: 0,5 Q = q.m = q.D.V = 4,6.107.700.2.10-3 = 6,44.107 ( J ) 0,5 Cơng có ich: A = H.Q = 30%.6,44.107 = 1 ,93 2.107