Đề thi HSG tỉnh thanh hóa 20162017

đề thi hsg tỉnh thanh hóa 20162017......................................................................................................................................................................................................................................................................

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THANH HOÁ

ĐỀ THI CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

Năm học 2016 - 2017 Môn thi: VẬT LÍ Lớp 9 THCS

Ngày thi: 11 tháng 03 năm 2017

Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Đề này có 6 câu, gồm 01 trang

Câu 1 (3,0 điểm)

Hai chiếc tàu biển chuyển động thẳng đều với vận tốc như nhau về độ lớn trên hai con đường thẳng hợp

và đang cùng tiến về O Hãy xác định khoảng cách nhỏ nhất giữa hai tàu trong quá trình chuyển động và

vị trí của mỗi tàu vào lúc khoảng cách giữa chúng nhỏ nhất

Câu 2 (2,0 điểm)

Một bình hình trụ, tiết diện S chứa một lượng nước có chiều cao H = 15 cm Thả vào bình một thanh

đồng chất dài l, tiết diện đều S’, thanh chìm một phần làm cho mực nước dâng lên thêm một đoạn h = 8 cm

a Nếu nhấn chìm thanh hoàn toàn thì mực nước sẽ cao bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của nước và của thanh lần lượt là D1 = 1 g/cm3; D2 = 0,8 g/cm3

Câu 3 (4,0 điểm)

Một lượng nước có thể tích 4 lít chứa trong một cái ấm Ấm được đun

nóng bởi một nguồn nhiệt có công suất 1000 W Trong quá trình đun có

một phần nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh Biết đường biểu

diễn công suất tỏa nhiệt ra môi trường theo thời gian được mô tả như

hình vẽ Ban đầu nhiệt độ của nước là 200C, sau thời gian bao lâu kể

Cho nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K

Câu 4 (4,0 điểm)

Cho hai điểm M và N ở ngay trên trục chính của một thấu kính hội tụ, một vật phẳng nhỏ có chiều cao

vật ở N thì thấu kính cho ảnh thật cao h2 = 4 cm

a M hay N ở gần thấu kính hơn? Giải thích?

b Nếu đặt vật ở tại I là trung điểm của MN thì thấu kính sẽ cho ảnh cao bao nhiêu?

Câu 5 (5,0 điểm)

1 Để chào mừng Lễ kỷ niệm 70 năm ngày Bác Hồ về thăm Thanh Hóa, bạn Nam đã tự thiết kế hệ thống đèn trang trí cho lớp mình Trước tiên, bạn đánh dấu 70 điểm phân biệt trên một vòng tròn tượng trưng cho

70 năm, rồi đánh số liên tiếp từ 1 đến 70 theo một chiều nhất định Sau đó bạn dùng 70 đèn giống nhau, mỗi chiếc có điện trở R = 70 Ω mắc vào 70 điểm trên để tạo thành mạch kín sao cho giữa hai điểm liên tiếp

kề nhau có một đèn Coi điện trở các đèn không phụ thuộc vào nhiệt độ

= 825Ω Tìm điểm k

b Xác định điểm k sao cho điện trở tương đương R1,k lớn nhất Tìm giá trị lớn nhất đó

c Mắc thêm các đèn cùng loại với các đèn ở trên vào mạch sao cho giữa hai điểm bất kì được nối với

hai cuộn (n < N2) Hỏi hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp sẽ tăng hay giảm so với lúc đầu?

Câu 6 (2,0 điểm)

Xác định khối lượng riêng của dầu và dung dịch đồng sunfat bằng một số phương pháp Phương pháp nào cho kết quả chính xác nhất?

Dụng cụ và vật liệu: Ống đo, cốc nước, dầu, dung dịch đồng sunfat, ống nhỏ giọt, ống thủy tinh thẳng

và hình chữ U, thước đo

-HẾT -Giám thị coi thi không giải thích gì thêm

Số báo danh

t(s) 100

200 300

200 400

P(W)

D 0

D

C

K

O

A

H

M B

600



v.t v.t

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THANH HOÁ

ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

Năm học 2016 - 2017 Môn thi: VẬT LÍ Lớp 9 THCS

Ngày thi: 11 tháng 03 năm 2017

1

(3 đ)

Gọi vận tốc của hai xe là v

Thời gian từ lúc xuất phát đến lúc

khoảng cách ngắn nhất là t

(40 < 60) mà hai tàu cùng đi với vận

tốc như nhau nên tàu B sẽ tới O

trước tàu A

* TH1: Khoảng cách hai tàu là nhỏ nhất

khi tàu B chưa tới O

- Khi khoảng cách hai tàu là nhỏ nhất thì

tàu A dang ở C và tàu B ở D, để CD đạt

min thì CD OB

- Áp dụng định lý pitago vào tam giác

vuông OCD có

(*)

* TH2: Khoảng cách hai tàu là nhỏ nhất khi tàu B qua O, tàu A chưa tới O

- Trên OB lấy một điểm M sao cho OM =

OA

OMA cân mà

OMA là tam giác đều

Để CD đạt min thì CD MA tại H (H

MA)

Xét tam giác vuông CHM có:

Ta lại có:

D

C

K

O

A

H

M B

600



v.t v.t

= cos 300 10 = 5

* TH3: Khoảng cách hai tàu là ngắn nhất khi cả hai tàu đều qua O

CD đạt min khi CD OC tại C

Ta có: AC = BD = v.t

Áp dụng định lý Pitago vào tam giác COD

OC2 + CD2 = OD2

Mặt khác:

(II)

Từ (I) và (II)

(3)

một tàu vượt qua Và OC = OD = 10 (km)

- Khi đó tàu B vượt qua O 10 (km), tàu A cách O 10 (km)

Câu 2

(3 đ) a Trọng lượng của thanh:

P = 10.D2.S’.l

Thể tích nước dâng lên bằng thể tích phần chìm trong nước:

V = ( S – S’).h Lực đẩy Acsimet tác dụng vào thanh: F1 = 10.D1(S – S’).h

 10.D2.S’.l = 10.D1.(S – S’).h

Khi thanh chìm hoàn toàn trong nước,

nước dâng lên một lượng bằng thể tích thanh

Gọi Vo là thể tích thanh Ta có: Vo = S’.l

Thay (*) vào ta được:

Lúc đó mực nước dâng lên 1 đoạn h (so với khi chưa thả thanh vào):

Từ đó chiều cao cột nước trong bình là:

H

h

l

P

F1

S

’



D

A

B

O v.t

b Lực tác dụng vào thanh lúc này gồm: Trọng lượng P, lực đẩy Acsimet F2 và lực

tác dụng F Do thanh cân bằng nên:

F = F2 - P = 10.D1.Vo – 10.D2.S’.l

F = 10( D1 – D2).S’.l = 2.S’.l = 0,4 N

Từ pt(*) suy ra:

Do đó khi thanh đi vào nước thêm 1 đoạn x có thể tích

V = x.S’ thì nước dâng thêm một đoạn:

Mặt khác nước dâng thêm so với lúc đầu:

nghĩa là:

Và lực tác dụng tăng đều từ 0 đến F = 0,4 N nên công thực hiện được:

Câu 3

(4 đ)

Gọi t là thời gian đun 4 lít nước để nhiệt độ tăng từ 200C đến 500C

Theo đường biểu diễn như hình vẽ ta suy ra:

Công suất hao phí: PHP(t) = 100+0,5.t

Thỏa mãn điều kiện: PHP(t) < Pcung cấp

=> 100 + 0,5t < 1000 => t < 1800 (s) (1)

Do công suất hao phí phụ thuộc vào thời gian nên nhiệt lượng hao phí cũng phụ thuộc vào

thời gian

=>

=> QHP = 0,25t2 + 100.t

Theo bài ra ta có: Q Cung cấp = Q Nước thu + QHP

=> 1000t = cm (50 - 20) + 0,25t2 + 100.t

=> 1000t = 4200.4.30+0,25t2+100.t

=> 0,25t2 - 900.t + 504000 = 0 (2)

Giải phương trình (2) ta có 2 nghiệm:

t1 694(s) ( thỏa mãn ) và t2 2906(s) bị loại vì không thỏa mãn (1)

a, Vẽ được hình bên

- Từ A vẽ tia tới AD song song với

trục chính, tia ló là DF’ Các ảnh

A’, B’, C’ đều nằm trên DF’ kéo

H

h P

F2

S

’ F

l

M

A

I

C

N B

A C

M ' I' N '

A '

C '

h h h

f

1 1

1

2 3

h

x D

OB1 = N’B’ = h2 ; OC1 = I’C’ = h3.

(2)

(4)

- Theo bài ra, h2 > h1 nên từ (2) và (4) ta có: MF > NF, nghĩa là N ở gần TK hơn M

b Ảnh của vật IC là I’C’ có độ cao là I’C’ = h3

Câu 5

(5 đ) 1 Mạch gồm k -1 điện trở R mắc song song với 70 – (k – 1) điện trở

→ k = 16 hoặc k = 56

Do tính đối xứng, từ các điểm 2, 3, 4, … , 69 có một điện trở R nối với điểm 1 và

một điện trở R nối với điểm 70 → Điện thế V2 = V3 = … = V69

→ Có thể bỏ qua các điện trở nối giữa các điểm này (hoặc chập các điểm này làm

một)

Từ 2 đến 69 có 68 điểm, tức là có 68 nhánh giống nhau gồm 2 điện trở R mắc nối tiếp

và 1 nhánh chỉ có 1 điện trở R

Điện trở tương đương của 68 nhánh 2R song song là:

- Máy hạ thế có N2 < N1, ban đầu có:

- Sau khi giảm bớt cùng số vòng dây n ở cả hai cuộn dây:

- Lập tỷ số:

- Hay:

- Vì: N2 < N1 nên

- Suy ra:

Tức là hiệu điện thế trên cuộn thứ cấp giảm so với lúc đầu

Câu 6

(2 đ)

Cách 1: Rót dầu và nước vào bình thông nhau như

hình vẽ, ta có phương trình cân bằng áp suất tại 2

điểm A, B:

PA = PB  d1gh1 = d2gh2  d2 = d1h1/h2

Phương pháp này thích hợp cho chất lỏng không

trộn được vào nhau Như vậy không so sánh được

khối ngjh riêng của nước và đồng sunfat Để xác

định khối lượng riêng của đồng sunfat ta rót dầu và

dung dịch đồng sunfat vào bình thông nhau

Cách 2: Khảo sát điều kiện cân bằng của vật có

trục quay Vật đo có thể là cái thước đặt trên

bút chì

Trên thước, một đầu đặt một cốc nhỏ, đầu kia

cũng đặt một cố nhỏ nhưng chứa một lượng

ta có:

mgl1 = (m + m1)gl2  m = m1l2/(l1 - l2)

Lập cân bằng các cốc có thể tích V của nước và dầu bằng nhau:

(m + d1V)gl’1 = (m + d2V)gl’2  d2 =

Cách 3: Phương pháp trên nhưng không cần đo khối lượng các cốc, nếu ta lập cân

bằng các cốc chứa chất lỏng trên đòn cân có cách tay đòn bằng nhau Muốn thể ta

rót những lượng chất lỏng khác nhau xác định bởi độ cao h1, h2:

d1Sh1g = d2Sh2g  d2 = d1h1/h2

Có thể nâng cao độ chính xác nếu đầu tiên ta xác định khối lượng của đồng sunfat

đối với khối lượng riêng của nước và sau đó xác định khối lượng riêng của dầu

đối với khối lượng riêng của đồng sunfat

h1

A B h2

l 1 l 2