Đề và hướng dẫn chấm chi tiết môn Vật lý kỳ thi HSG lớp 9 năm học 20182019 của tỉnh Thanh Hoá . Mọi người hãy tải về làm thử xem khả năng của mình giải được đến đâu nhé; Giáo viên có thể tải về cho học sinh làm thử để đánh giá khả năng giải đề của các em. Cảm ơn mọi người ủng hộ
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THANH HOÁ Năm học 2018- 2019 ĐỀ CHÍNH THỨC Mơn thi: VẬT LÍ – THCS Số báo danh Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 22 tháng năm 2019 Đề thi có 06 câu, gồm 02 trang Câu (5,0 điểm) Thả vật A dạng hình trụ, bên có phần rỗng vào bình đựng nước Vật A có khối lượng m = 720 g diện tích đáy S = 120 cm Khi cân bằng, hai phần ba thể tích vật A chìm nước Đặt lên vật A vật đặc B dạng hình trụ có diện tích đáy S cho trục chúng trùng Biết trục hai hình trụ ln hướng thẳng đứng vật khơng chạm đáy bình Khối lượng riêng nước chất làm hai vật A, B D = 1000 kg/m 3; DA = 900 kg/m 3; DB = 3000 kg/m3 a Tìm thể tích phần rỗng bên vật A? b Chiều dày vật B phải thỏa mãn điều kiện để vật B không chạm vào nước? Một người đến bến xe buýt chậm 20 phút sau xe buýt rời bến A, người xe taxi đuổi theo để kịp lên xe buýt bến B Xe taxi đuổi kịp xe buýt hai phần ba quãng đường từ A đến B Hỏi người phải đợi xe buýt bến B bao lâu? Coi chuyển động xe chuyển động Câu (4,0 điểm) Để nghiên cứu tính chất nhiệt chất X (khơng tan nước) người ta làm thí nghiệm sau: Thả miếng chất rắn X có khối lượng m1 = kg nhiệt độ t1 = 200C vào bình chứa nước nhiệt độ t = 900C cân nhiệt độ hệ tcb = 700C Nhiệt dung riêng chất X 200C C1 = 840 J/kg.K; nhiệt dung riêng nước không đổi C2 = 4200 J/kg.K Bỏ qua trao đổi nhiệt với bình chứa mơi trường a Coi nhiệt dung riêng chất X không đổi Tính khối lượng nước bình? b Trên thực tế, khối lượng nước bình xác m = 1,05 kg Sự sai lệch so với kết tính phần nhiệt dung riêng C X chất X phụ thuộc vào nhiệt độ t Giả thiết phụ 1 thuộc mô tả quy luật: C X = C0(1 + α.t); t nhiệt độ chất X tính theo đơn vị 0C; C0 α số Hãy xác định C0 α? Câu (4,0 điểm) Đặt vật sáng AB vng góc với trục thấu kính ta thu ảnh A’B’ ngược chiều, cao gấp lần vật Đưa vật gần thấu kính thêm cm cm ta quan sát hai ảnh có độ cao a Đó thấu kính gì? Tìm tiêu cự thấu kính vị trí ban đầu vật? b Cố định vật AB vị trí ban đầu, di chuyển thấu kính dọc theo trục xa AB (thấu kính ln vng góc với trục chính) Hãy nhận xét chiều chuyển động ảnh A’B’? Nếu thấu kính di chuyển với vận tốc 3cm/s sau kể từ lúc di chuyển thấu kính, ảnh A’B’ di chuyển chiều với thấu kính? Câu (2,5 điểm) Người ta cuộn đoạn dây dẫn điện thẳng AB có chiều dài 31,4 cm, điện trở 30 Ω thành vòng dây tròn tâm O, đường kính 10 cm hàn hai đầu A B lại với lớp keo mỏng dẫn điện tốt Sau người ta đặt vào hai điểm M N vịng trịn hiệu điện khơng đổi U= 30 V Biết AB dây dẫn đồng chất, tiết diện đều, đường kính tiết diện nhỏ so với chiều dài Lấy π = 3,14 a Tính cường độ dịng điện qua phần khác vòng dây trường hợp b Giữ cố định M di chuyển N vòng dây, với giá trị · MON · MON = 1200? cường độ dịng điện qua M N (cường độ dòng điện tổng cộng qua mạch) đạt giá trị nhỏ nhất, giá trị nhỏ bao nhiêu? Câu (2,5 điểm) Một đường dây điện thoại dài L = km kết nối liên lạc từ trung tâm A đến xã B Đường truyền gồm hai sợi dây đơn song song, giống bọc cách điện Sau trận mưa bão, dây bị dò điện vị trí C, làm xuất điện trở dò R nối hai dây với Để xác định vị trí dị điện, người ta mắc nguồn điện có hiệu điện khơng đổi U = 2,4 V nối tiếp với ampe kế lí tưởng vào hai đầu dây A Số ampe kế ứng với ba cách mắc hai đầu dây B khi: để hở; nối với qua điện trở R0 = Ω; chập trực tiếp với 0,3 A; 0,4 A 0,6 A Xác định chiều dài đường dây từ A đến C; điện trở dò R điện trở mét dây đơn? Câu (2,0 điểm) 2 Cho dụng cụ sau: + Một vương miện (có thành phần cấu tạo từ vàng bạc nguyên chất với khối lượng riêng Dv Db); + Một khối vàng nguyên chất có khối lượng với vương miện; + Một nhựa cứng thẳng có khối lượng khơng đáng kể; + Một đĩa cân có móc treo, khối lượng chưa biết; + Nhiều cân lớn nhỏ khác biết trước khối lượng; + Một chậu nước, sợi dây mảnh nhẹ, giá treo Bằng thực nghiệm xác định tỷ lệ phần trăm khối lượng vàng vương miện mà không làm hỏng vương miện -HẾT Giám thị coi thi không giải thích thêm! 3 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC THANH HĨA KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2018 - 2019 Mơn thi: Vật lí Lớp THCS Câu Nội dung Điểm Câu (5,0 điểm) * Khi chưa đặt vật B lên vật A Do vật A cân nước nên P = FA 1.1.a 2,0 đ 0,75 đ m D0 = 720 cm3 10m = 10.D0.VC => VC = Theo dề ra: VC = VA 0,25 đ => VA = 1080 cm m = 800cm DA Thể tích phần đặc vật A V1 = 0,5 đ Thể tích phần rỗng bên vật A là: Vr = VA – V1 = 280 cm3 0,5 đ * Khi đặt vật B lên vật A Gọi chiều dày vật B x Để vật B khơng chạm vào nước thì: 0,75 đ 1.1.b 10(m + DB.S.x) < 10.D0.VA 1,0 đ D VA - m = 1cm D B S 0,25 đ => x < 1.2 Gọi C điểm xe taxi đuổi kịp xe buýt t (phút) thời gian xe taxi đoạn AC 2,0 đ Theo đề ta có: AC = AB CB = Thời gian xe buýt đoạn AC là: 0,5 đ AB => AC = 2.CB t + 20 (phút) Thời gian xe tỷ lệ thuận với quãng đường chúng nên thời gian xe taxi 4 0,5 đ 0,5 đ đoạn CB t/2 (phút) thời gian xe buýt đoạn CB là: (t + 20):2 (phút) Vậy thời gian người phải đợi xe buýt bên B là: ∆t = t + 20 t - = 10 2 0,5 đ (phút) Câu (4,0 điểm) * Gọi khối lượng nước bình m (kg) 2.a 1,5 đ 0,5 đ Ta có phương trình cân nhiệt: Qthu = Qtỏa m.C2(t2 – tCB) = m1.C1(tCB – t1) 0,5 đ => m = kg 0,5 đ * Nhiệt dung riêng trung bình Cx chất X dải nhiệt độ suy từ phương trình cân nhiệt 0,5 đ => m1Cx(tCB – t1) = m2C2(t2 – tCB) => Cx = 882 (J/kg.K) 2.b 2,5 đ Với Cx = C1 + C1' C1' = 2C x − C1 = 924(J / kg.K) 0,5 đ => Theo đề ra: C1 = C0(1 + 20.α) = 840 (1) 0,5 đ C1' = C0 ( + 70.α ) = 924 0,5 đ (2) Từ (1) (2) => C0 = 806,4 (J/kg.K) (K −1 ) 480 0,5 đ Câu (4,0 điểm) * Thấu kính cho thấu kính hội tụ vật thật cho ảnh ngược chiều (ảnh thật) 3.a 2,5 đ Chứng minh công thức: 1 = + f d d' (ảnh thật) 0,5 đ 1 = − f d d' (ảnh ảo) Ban đầu chưa dịch chuyển ta có: = d' d' − f = d f => = f d−f => d = f 0,5 đ (1) Khi đưa vật lại gần thấu kính thêm 4cm cho ảnh thật, cịn đưa vật lại gần thấu kính thêm 6cm cho ảnh ảo 0,5 đ 0,5 đ f f = (d − 4) − f f − (d − 6) Theo đề ta có: (2) Từ (1) (2) => d = 25 cm f = 20 cm 0,5 đ * Cho thấu kính xa AB nghĩa d lớn f nên ảnh A’B’ ảnh thật 0,25 đ d+ Ta có: AA’ = L = d + d’ = d.f d2 = d−f d−f 0,25 đ => d2 –L.d + L.f = (3) Phương trình (3) có nghiệm ∆ = L2 – 4L.f ≥ => L ≥ 4f = 80 cm => L = 80cm 0,25 đ d = d’ = 40 cm Từ vị trí ban đầu thấu kính dịch chuyển xa AB làm cho A’B’ dịch chuyển lại gần AB Đến d = 40 cm khoảng cách AB A’B’ ngắn 80cm 0,25 đ Sau A’B’ rời xa AB 0,25 đ Thấu kính di chuyển đoạn: S = 40 cm – 25 cm = 15 cm Khoảng thời gian t kể từ lúc di chuyển thấu kính đến lúc ảnh A’B’ di chuyển 0,25 đ t= α chiều với thấu kính S 15 = = 5( s) v Câu (2,5 điểm) 4.a * Gọi · MON =α , điện trở dây AB R m N M 1,5 đ Ta có Rm = α R 3600 Rn = 3600 − α R 3600 n Cường độ dòng điện qua cung: 0,5 đ 0,5 đ Im = 3600.U = 3A α.R R2 R0 Và In = 4.b R1 R2 1,0 đ R1 0,5 đ 3600.U = 1, 5A (3600 − α ).R (3600 ) U α(3600 − α).R * Cường độ dòng điện qua M N I = Im + In = 0,5 đ ● Áp dụng bất đẳng thức Cơ si => Imin α =1800 Khi Imin = 4A 0,5 đ ● Câu (2,5 điểm) A 2,5 đ 0,5 đ A từ C đến B R2 - Gọi tổng điện trở dây đơn từ A đến C R1 * Khi để hở hai đầu dây B: ● I1 = U U => R + R = = 8Ω R + R1 I1 (1) I2 = U R(R + R ) + R1 R + R0 + R2 * Khi nối hai đầu dây B với qua điện trở R0 : => R + R(R + R ) U = = 6Ω R + R + R I2 0,5 đ (2) * Khi chập hai đầu dây B trực tiếp với : 0,5 đ 7 U R ● I3 = R2 U RR + R1 R + R2 => RR U + R = = 4Ω R + R2 I3 R1 (3) ● Từ (1), (2) (3) ta được: R = 6Ω R = 2Ω R = 3Ω 0,5 đ L AC R1 = = => L AC = 2km L AB R + R Mặt khác 0,25 đ A Điện trở mét dây đơn là: = 5.10−4 (Ω) 2.2000 0,25 đ Câu (2,0 điểm) * Tiến trình thực thí nghiệm: + Buộc dây hai đầu thanh, bên treo khối vàng (vương miện), bên treo đĩa 2,0 đ có chứa nhiều cân Dùng dây treo điểm cho cân nằm ngang 0,25 đ + Nhúng khối vàng vào chậu nước đồng thời lấy số cân có tổng khối lượng ∆m1 cho nằm cân ngang + Thay khối vàng vương miện nhúng vương miện nước Lấy số cân cho nằm cân ngang Tính tổng khối lượng ∆m 0,25 đ cân lấy (so với lúc đầu tiên) * Phần tính tốn: Gọi Vm; m0 thể tích, khối lượng vương miện Vv thể tích khối vàng Dn khối lượng riêng nước + Ban đầu, nằm cân bằng: 0,25 đ m.l2 = m0.l1 (1) Với m khối lượng vật treo đầu bên (gồm nặng đĩa) + Khi nhúng vàng vào nước, để có cân ta phải giảm khối lượng vật m ∆m1 Ta có: (m - ∆m1).l2 = (m0 - Dn.Vv).l1 (2) 0,25 đ + Thay khối vàng vương miện, ta phải giảm khối lượng m ∆m2 Ta có: 0,25 đ (m - ∆m2).l2 = (m0 - Dn.Vm).l1 (3) Vv = m ∆m1 m.D n + Từ (1) (2) suy ra: Vm = 0,25 đ m ∆m m.D n + Từ (1) (3) suy ra: Gọi tỉ lệ vàng vương miện x tỉ lệ bạc vương miện (1 – x) D v ∆m − D b ∆m1 Vm ∆m = ⇒x= Dv Vv ∆m1 −1 Db 0,5 đ Ta có: Biết Dv; Db; ∆m1; ∆m2 ta xác định x Lưu ý: - Câu (Quang học), thí sinh áp dụng cơng thức thấu kính mà khơng chứng minh điểm câu trừ 0,5 điểm; - Trên lời giải phổ biến Nếu thí sinh làm cách khác, cho điểm tối đa 9 Thanks 10 10 ... trăm khối lượng vàng vương miện mà không làm hỏng vương miện -HẾT Giám thị coi thi khơng giải thích thêm! 3 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC THANH HĨA KÌ... nghiệm: + Buộc dây hai đầu thanh, bên treo khối vàng (vương miện), bên treo đĩa 2,0 đ có chứa nhiều cân Dùng dây treo điểm cho cân nằm ngang 0,25 đ + Nhúng khối vàng vào chậu nước đồng thời lấy... thành phần cấu tạo từ vàng bạc nguyên chất với khối lượng riêng Dv Db); + Một khối vàng nguyên chất có khối lượng với vương miện; + Một nhựa cứng thẳng có khối lượng khơng đáng kể; + Một đĩa cân