Đang tải... (xem toàn văn)
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THIỆU HÓA (Đề thi gồm 01 trang) ĐỀ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2018 – 2019 Môn: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Ngày thi Câu 1. (4,0 điểm) Một xe tốc hành chuyển động với vận tốc không đổi đi ngang qua một đèn tín hiệu bên đường mất thời gian t0 = 8 s, sau đó nó liên tiếp vượt qua hai tầu điện có cùng chiều dài và mất thời gian là t1 = 20 s và t2 = 15 s. Hỏi tầu điện thứ nhất vượt qua tầu điện thứ hai trong thời gian bao lâu, biết rằng vận tốc của nó gấp 1,5 lần tầu điện thứ hai. Câu 2. (4,0 điểm) Có một số chai sữa hoàn toàn giống nhau, đều đang ở nhiệt độ tx0 C. Người ta thả từng chai lần lượt vào một bình cách nhiệt chứa nước, sau khi cân bằng nhiệt thì lấy ra rồi thả chai khác vào. Nhiệt độ nước ban đầu trong bình là t0 = 360C, chai thứ nhất khi lấy ra có nhiệt độ t¬1 = 330C, chai thứ hai khi lấy ra có nhiệt độ t2 = 30,50C. Bỏ qua sự hao phí do tỏa nhiệt ra môi trường. a. Tìm nhiệt độ tx. b. Đến chai thứ bao nhiêu thì khi lấy ra nhiệt độ nước trong bình bắt đầu nhỏ hơn 260C. Câu 3. (5,0 điểm) 1. Cho mạch điện như hình vẽ 1. Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 21 V; biến trở có RNM = 4,5 , R1 = 3 Ω, bóng đèn có điện trở không đổi RĐ = 4,5 Ω, ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể. a. Khi khóa K đóng, con chạy C của biến trở ở vị trí điểm N, thì ampe kế chỉ 4 A. Tìm giá trị của R2. b. Xác định giá trị của đoạn biến trở RX (từ M tới C) để đèn tối nhất khi khóa K mở. c. Khi khóa K mở, dịch con chạy C từ M đến N thì độ sáng của đèn thay đổi thế nào ? Giải thích ? 2. Có 2016 điểm trong không gian. Cứ hai điểm bất kì trong số điểm đó, được nối với nhau bằng một điện trở có giá trị R = 2016 Ω. Một nguồn điện có hiệu điện thế 12 V được mắc vào hai điểm trong mạch. Bỏ qua điện trở dây nối. Tìm công suất tỏa nhiệt trong mạch điện này. Câu 4. (4,0 điểm) Cho gương phẳng hình vuông cạnh a đặt thẳng đứng trên sàn nhà, mặt hướng vào tường và song song với tường. Trên sàn nhà, sát chân tường, trước gương có nguồn sáng điểm S. a. Xác định kích thước của vệt sáng trên tường do chùm tia phản xạ từ gương tạo nên ? b. Khi gương dịch chuyển với vận tốc v vuông góc với tường (sao cho gương luôn ở vị trí thẳng đứng và song song với tường) thì ảnh S’’ của S và kích thước của vệt sáng thay đổi như thế nào? Giải thích? Tìm vận tốc của ảnh S’? Câu 5. (3,0 điểm) Hãy trình bày phương án xác định (gần đúng) khối lượng riêng của một vật nhỏ bằng kim loại. Dụng cụ gồm: Vật cần xác định khối lượng riêng. Lực kế. Ca đựng nước có thể nhúng chìm hoàn toàn vật. Một số sợi dây nhỏ mềm có thể bỏ qua khối lượng. Coi rằng khối lượng riêng của không khí là D1 và khối lượng riêng của nước là D2 đã biết. Hết
PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THIỆU HĨA Đề thi lần ĐỀ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2018 – 2019 Môn: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút (Khơng kể thời gian giao đề) Ngày thi (Đề thi gồm 01 trang) Câu (4,0 điểm) Một xe tốc hành chuyển động với vận tốc không đổi ngang qua đèn tín hiệu bên đường thời gian t0 = s, sau liên tiếp vượt qua hai tầu điện có chiều dài thời gian t1 = 20 s t2 = 15 s Hỏi tầu điện thứ vượt qua tầu điện thứ hai thời gian bao lâu, biết vận tốc gấp 1,5 lần tầu điện thứ hai Câu (4,0 điểm) Có số chai sữa hồn tồn giống nhau, nhiệt độ t x0 C Người ta thả chai vào bình cách nhiệt chứa nước, sau cân nhiệt lấy thả chai khác vào Nhiệt độ nước ban đầu bình t = 360C, chai thứ lấy có nhiệt độ t = 330C, chai thứ hai lấy có nhiệt độ t2 = 30,50C Bỏ qua hao phí tỏa nhiệt mơi trường a Tìm nhiệt độ tx b Đến chai thứ lấy nhiệt độ nước bình bắt đầu nhỏ 260C Câu (5,0 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Nguồn điện có hiệu ●U ● điện khơng đổi U = 21 V; biến trở có RNM = 4,5 , R1 R1 = Ω, bóng đèn có điện trở khơng đổi RĐ = 4,5 Ω, P ampe kế dây nối có điện trở khơng đáng kể R2 Đ a Khi khóa K đóng, chạy C biến trở vị trí C điểm N, ampe kế A Tìm giá trị R2 N M b Xác định giá trị đoạn biến trở RX (từ M tới C) để đèn tối khóa K mở A K c Khi khóa K mở, dịch chạy C từ M đến N độ sáng đèn thay đổi ? Giải thích ? Hình Có 2016 điểm khơng gian Cứ hai điểm số điểm đó, nối với điện trở có giá trị R = 2016 Ω Một nguồn điện có hiệu điện 12 V mắc vào hai điểm mạch Bỏ qua điện trở dây nối Tìm công suất tỏa nhiệt mạch điện Câu (4,0 điểm) Cho gương phẳng hình vng cạnh a đặt thẳng đứng sàn nhà, mặt hướng vào tường song song với tường Trên sàn nhà, sát chân tường, trước gương có nguồn sáng điểm S a Xác định kích thước vệt sáng tường chùm tia phản xạ từ gương tạo nên ? b Khi gương dịch chuyển với vận tốc v vng góc với tường (sao cho gương ln vị trí thẳng đứng song song với tường) ảnh S’’ S kích thước vệt sáng thay đổi nào? Giải thích? Tìm vận tốc ảnh S’? Câu (3,0 điểm) Hãy trình bày phương án xác định (gần đúng) khối lượng riêng vật nhỏ kim loại Dụng cụ gồm: - Vật cần xác định khối lượng riêng - Lực kế - Ca đựng nước nhúng chìm hồn tồn vật - Một số sợi dây nhỏ mềm bỏ qua khối lượng Coi khối lượng riêng khơng khí D1 khối lượng riêng nước D2 biết Hết PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN THIỆU HÓA KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2018 – 2019 Môn: Vật lý Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Ngày thi HƯỚNG DẪN CHẤM CÂU HD GIẢI CHI TIẾT Câu 4,0 đ Gọi chiều dài, vận tốc xe tốc hành, tàu điện thứ tàu điện thứ hai l0, l1, l2 v0, v1, v2 - Ta có l1 = l2 v1 = 1,5v2 - Khi ngang qua đèn tín hiệu: l0 = v0t0 (1) - Khi vượt qua tàu thứ nhất: l0 + l1 = (v0 – v1).t1 (2) - Khi vượt qua tàu thứ hai: l0 + l2 = (v0 – v2).t2 (3) ĐIỂM 0,5 -Tàu điện thứ vượt qua tàu thứ hai hết thời gian t: l1 + l2 = (v1 – v2).t l1 + l 2l2 = Suy ra: t = (4) v1 - v 0,5v2 0,5 - Từ (2) (3) ta có: (v0 – v1)t1 = (v0 – v2)t2 hay (v0 – 1,5v2)20 = (v0 – v2).15 Suy : v0 = 3v2 ; Thay v0 vào (1) (3), ta l2 = 6v2 0,5 0,5 2.6v = 24 s 0,5v - Gọi q1 nhiệt lượng tỏa nước bình giảm nhiệt độ 10C; - Gọi q2 nhiệt lượng thu vào chai sữa tăng lên 10C Phương trình cân nhiệt bình với chai sữa thứ là: q1(t0 – t1) = q2 (t1 – tx) (1) - Phương trình cân nhiệt bình với chai sữa thứ là: q1 (t1 – t2) = q2 (t2 – tx) (2) - Chia (1) (2) thay số với t0 = 360C, t1 = 330C, t2 = 30,50C ta được: tx = 180C q2 - Thay tx = 180C vào (1) (2) � = q1 - Thay l2 vào (4) ta được: t = Câu 4,0đ 0,5 q1.t + q t x q1 = tx + (t - t x ) (3) q1 + q q1 +q - Tương tự lấy chai thứ hai ra, vai trò t0 t1 ta có: q1 t2 = tx + (t1 - t x ) (4) q1 + q - Từ phương trình (1) suy ra: t1 = 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 � q � - Thay (3) vào (4) => t = t x + � �.(t - t x ) �q1 + q � 0,5 n � q � - Tổng quát: Chai thứ n lấy nhiệt độ: t n = t x + � �.(t - t x ) �q1 + q � 0,5 n � � q2 5� � = �� t n = 18 + � �.(36 - 18) � 26 � n - Theo điều kiện: tn < 26 C q1 �6 � � � Vậy: đến chai thứ lấy nhiệt độ nước bình bắt đầu nhỏ 260C Câu 5,0đ 3,0đ a.- Khi K đóng chạy đầu N tồn biến trở MN mắc song song với ampe kế Khi mạch điện trở thành: (R2 // Đ) nt R1 - Lúc ampe kế đo cường độ dòng điện mạch U 21 Rtm 5,25 (1) I Rđ R2 4,5.R2 R1 (2) - Mặt khác: Rtm Rđ R2 4,5 R2 - Từ (1) (2) giải ra: R2 = 4,5 Ω b - Gọi điện trở phần biến trở từ M tới chạy RX, điện trở đoạn từ C đến N R - RX Khi K mở mạch điện thành: R1ntRXnt{R2//[(R-RXntRđ)]} U Đ P 0,5 0,5 R1 R-RX RX C N 0,5 M R2 - Điện trở toàn mạch: Rtm ( R R X Rđ ) R2 R X2 R X 81 R X R1 R R X Rđ R2 13,5 R X 0,5 U (13,5 R X ) U Rtm R X2 R X 81 U (13,5 R X ) (9 R X ).4,5 4,5U (9 R X ) UPC = I.RPC = R X R X 81 13,5 R X R X2 R X 81 Cường độ dòng điện mạch chính: I U PC 4,5U (3) R X R X R X 81 Đèn tối Iđ nhỏ Mẫu biểu thức vế phải (3) tam thức bậc hai mà hệ số RX2 âm Do mẫu đạt giá trị lớn khi: 4,5.U R X 3 phân tích: Iđ = để RX = 2.( 1) 90 (R x 3) Cường độ dòng điện chạy qua đèn: I đ Vậy Rx = 3Ω Iđ nhỏ nhất, đèn tối c Theo kết câu trên, ta thấy: Khi K mở, dịch chuyển chạy từ M tới vị trí ứng với RX = Ω đèn tối dần đi, tiếp tục dịch chuyển chạy từ vị trí tới N đèn sáng dần lên 0,5 0,5 0,5 Mạch điện vẽ hình bên 1,5 đ C1 Ngồi hai điểm A, B nối với cực nguồn điện lại 2014 điểm từ C1 đến C2014 mà chúng đôi nối với điện trở R Do tính chất mạch cầu nên khơng có dòng điện chạy qua điện trở bỏ qua điện trở mạch Khi mạch AB gồm 2015 mạch mắc song song, có 2014 mạch nhánh có điện trở 2R nhánh có điện trở R Điện trở mạch AB là: R AB R 0,5 R A B C2014 + U - 0,5 2R R 2R 2014 2 2R R 2016 2014 0,5 U2 72W Công suất: P R AB Câu 4,0 đ 0,5 a Dùng S’ ®èi xøng víi S qua gơng Từ S nối đến bốn đỉnh gơng hình vuông cạnh a ta đợc bốn tia giới hạn chùm sáng phản xạ (Trên hình vẽ mặt cắt vuông góc nên ta vẽ đợc hai tia) Bốn tia tạo bốn đỉnh vệt sáng hình vuông cạnh 2a L I S' a K Têng 2a => LS = 2IK = 2a 0,5 S ThËt vËy: Cã IK // LS, SK = SK => IK đờng trung bình tam giác SLS -> IK LS 0,5 0,5 b 0,5 Giả sử gơng dịch L chuyển từ H sang bên trái đoạn nhỏ s đến H K Khoảng cách từ S đến gơng 0,5 S '' lóc nµy lµ (s + s ) (víi s S' H' a H S khoảng cách từ S đến gơng S s gơng cha dịch chuyển) - Khoảng cách từ S đến S là: 2.(s + s ) = 2s + s 0,5 ( S’’ lµ ảnh S qua gơng sau gơng dịch chuyển ) - Vì S cách S khoảng 2s nên ảnh điểm sáng S dịch chuyển đoạn: 0,25 S’S’’ = SS’’ - SS’ = 2s + s - 2s = s Trªn cïng mét thêi gian, gơng dịch chuyển s ảnh dịch chuyển s mà vận tốc gơng v nên vận tốc ảnh 0,25 2v , vận tốc ¶nh cïng chiỊu víi vËn tèc cđa g¬ng Do ¶nh S đối xứng với vật sáng S nên khoảng cách từ S 0,5 đến tờng gấp đôi khoảng cách từ gơng đến tờng Tỉ lệ đồng dạng hai tam giác SLS SKH 2:1, tức vệt sáng hình vuông tờng có cạnh 2a không phụ thuộc vào vị trí gơng c Xác định quỹ tích điểm sáng quan sát -Hình vẽ 0,5 ’ + Ta có F1 đối xứng với F qua gương gương nghiêng góc 45 so với trục nên �OF' F1 450 0,5 +Khi dịch chuyển gương tới B ảnh cuối F2 �OF’F2 = 450 + Vậy quĩ tích điểm sáng quan sát đoạn thẳng F'M, vng góc với mặt phản xạ gương; tạo với trục OF' góc 45 0, với M nằm 0,5 mặt phẳng thấu kính Câu 3,0 đ Bước 1: Treo vật vào lực kế Đo số lực kế vật khơng khí (P1) Nhúng chìm vật nước Đọc số lực kế vật bị nhúng chìm (P2) Bước 2: Thiết lập phương trình: Gọi thể tích vật V, lực đẩy Acsimet vật ngồi khơng khí PA1 vật nước FA2 Khi vật khơng khí: P1 = P - FA1 = P - 10D1V (1) Khi vật nhúng chìm nước: P2 = P - FA2 = P - 10D2V (2) Từ (1) (2); V P1 P2 10(D2 D1 ) Từ (1) (3): P P1 10D1V Khối lượng vật: m Khối lượng riêng: D (3) P1D2 P2 D1 D D1 P P1D P2 D1 10 10(D D1 ) m P1D2 P2 D1 V P1 P2 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 -HẾT Chú ý: Học sinh làm cách khác, cho điểm tối đa ... gồm 20 15 mạch mắc song song, có 20 14 mạch nhánh có điện trở 2R nhánh có điện trở R Điện trở mạch AB là: R AB R 0,5 R A B C2014 + U - 0,5 2R R 2R 20 14 2 2R R 20 16 20 14 0,5 U2 72W Công... l1 + l2 = (v1 – v2).t l1 + l 2l2 = Suy ra: t = (4) v1 - v 0,5v2 0,5 - Từ (2) (3) ta có: (v0 – v1)t1 = (v0 – v2)t2 hay (v0 – 1,5v2 )20 = (v0 – v2).15 Suy : v0 = 3v2 ; Thay v0 vào (1) (3), ta l2... 10D1V (1) Khi vật nhúng chìm nước: P2 = P - FA2 = P - 10D2V (2) Từ (1) (2) ; V P1 P2 10(D2 D1 ) Từ (1) (3): P P1 10D1V Khối lượng vật: m Khối lượng riêng: D (3) P1D2 P2 D1 D D1