Bài giảng 0910_vatly9_hsg_THD.doc

PHÒNG GD&ĐT BUÔN ĐÔN ĐỀ THI HSG HUYỆN-NĂM HỌC 2009-2010 TRƯỜNG THCS TRẦN HƯNG ĐẠO Môn: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian làm bài:150 phút Bài 1: (5 điểm) Dẫn m 1 = 0,4 kg hơi nước ở nhiệt độ t 1 = 100 0 C từ một lò hơi vào một bình chứa m 2 = 0,8 kg nước đá ở t 0 = 0 0 C. Hỏi khi có cân bằng nhiệt, khối lượng và nhiệt độ nước ở trong bình khi đó là bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung riêng của nước là C = 4200 J/kg.độ; nhiệt hoá hơi của nước là L = 2,3.10 6 J/kg và nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 3,4.10 5 J/kg; (Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bình chứa). Bài 2 : (6 điểm) Một thấu kính hội tụ quang tâm O, tiêu cự f. Đặt một vật AB vuông góc với trục chính của thấu kính (A ở trên trục chính) trước thấu kính một đoạn d, cho ảnh A'B' rõ nét hứng được trên màn (màn vuông góc với trục chính) cách thấu kính một đoạn d'. a) Chứng minh: 'd 1 d 1 f 1 += b) Biết thấu kính này có tiêu cự f = 12,5 cm và L là khoảng cách từ vật AB đến ảnh A'B'. Hỏi L nhỏ nhất là bao nhiêu để có được ảnh rõ nét của vật ở trên màn ? c) Cho L = 90 cm. Xác định vị trí của thấu kính. Câu3: ( 3 điểm) Hãy vẽ sơ đồ mạch điện gồm : Nguồn điện; dây dẫn; một bóng đèn; một chuông điện; ba khóa K 1 , K 2 , K 3 sao cho: a) Đóng K 1 đèn sáng . b) Đóng K 2 chuông reo. c) Đóng K 3 đèn sáng, chuông reo Câu4: (6 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ: Các empe kế giống nhau và có điện trở R A , ampe kế A 3 chỉ giá trị I 3 = 4(A), ampe kế A 4 chỉ giá trị I 4 = 3(A) Tìm chỉ số của các còn lại? Nếu biết U MN = 28 (V). Hãy tìm R, R A ? A 3 A 4 A 2 A 1 R M N D C + _ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM 2009-2010 MÔN: VẬT LÍ 9 ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Bài 1: Giả sử 0,4kg hơi nước ngưng tụ hết thành nước ở 100 0 C thì nó toả ra nhiệt lượng: Q 1 = mL = 0,4 × 2,3×10 6 = 920.000 J 0,5 đ Nhiệt lượng để cho 0,8 kg nước đá nóng chảy hết: Q 2 = λm 2 = 3,4 × 10 5 × 0,8 = 272.000 J 0,5 đ Do Q 1 > Q 2 chứng tỏ nước đá nóng chảy hết và tiếp tục nóng lên, giả sử nóng lên đến 100 0 C. 0,5 đ Nhiệt lượng nó phải thu là: Q 3 = m 2 c(t 1 - t 0 ) = 0,8 × 4200 (100 - 0) = 336.000 J => Q 2 + Q 3 = 272.000 + 336.000 = 608.000 J 1,0 đ Do Q 1 > Q 2 +Q 3 chứng tỏ hơi nước dẫn vào không ngưng tụ hết và nước nóng đến 100 0 C. 0,5 đ => Khối lượng hơi nước đã ngưng tụ: m' = ( ) 1 2 6 608.000 0,26( ) 2,3.10 Q Q kg L + = = 1,0 đ Vậy khối lượng nước trong bình khi đó là : 0,8 + 0,26 = 1,06 kg 0,5 đ và nhiệt độ trong bình là 100 0 C 0,5 đ Bài 2: a) Chứng minh: 'd 1 d 1 f 1 += . Do ảnh hứng được trên màn nên ảnh thật 0,25đ Hai ∆ AOB : ∆ A'OB': d 'd OA 'OA AB 'B'A == 0,5 đ Hai tam giác đồng dạng OIF' và A'B'F': AB 'B'A 'OF 'F'A OI 'B'A == (vì OI = AB) 0,5 đ hay d 'd f f'd = − 0,5 đ <=> d(d' - f) = fd' <=> dd' - df = fd' <=> dd' = fd' + fd 0,5đ Chia 2 vế cho dd'f thì được : 'd 1 d 1 f 1 += 0,25 đ b) Ta có: d + d' = L (1) và 'd 1 d 1 f 1 += => f = 'dd 'dd + => dd' = f(d + d') = fL (2) 0,5 đ Đặt d’= X Từ (1) và (2): X 2 -LX + 12,5L = 0 0,5 đ ∆ = L 2 - 50L = L(L - 50) . Để bài toán có nghiệm thì ∆ ≥ 0 => L ≥ 50 . 0,5 đ Vậy L nhỏ nhất bằng 50 (cm) 0,5 đ c) Với L = 90 cm => d + d' = 90 và dd' = 1125 I f d'd B' A' F' O B A ĐỀ 2 => X 2 - 90X + 1125 = 0. Giải ra ta được: X 1 = 15cm; X 2 = 75cm 1 đ => d = 15cm; d' = 75cm hoặc d = 75cm; d' = 15cm. Vậy thấu kính cách màn 15cm hoặc 75cm. 0,5 đ Câu3: 3 đ Vẽ đúng, đầy đủ Bài 4 *Tìm I 1 và I 2: Ta có dòng điện đi vào chốt M và đi ra chốt N Do đó U 3 = 4R A 0,5đ U 4 = 3R A tức là :U CN >U DN hay U C > U D 0,75đ Nên dòng điện điqua A 2 có chiều từ C sang D U CN = U CD +U DN ⇒ I 4 .R A =I 2 R A + I 4 .R A ⇒ 4R A =I 2 R A + 3R A 1đ =>I 2 = 1 (A ) 0,25đ Xét tại nút C ta có : I 1 + I 2 = I 4 ⇒ I 1 + 1 = 3 (A) 0,75đ =>I 1 = 2 (A) 0,25đ *Tìm R, R A : Ta viết phương trình hiệu điện thế. U MN = U MC + U CN ⇒ U MN =I 1 .R A +I 4 .R A ⇒ 28 = 2R A + 3R A 0,75đ  R A = 5,6 (Ω) 0,25đ Tương tự ta cũng có : U MN = U MD + U DN ⇒ U MN =I R .R+I 3 .R 3 0,75đ Mà I R = I 2 + I 3 =1+4 = 5 A và R A = 5,6 Ω 0,25đ 28 = 5.R + 4.5,6 0,25đ => 5R = 5,6 => R= 1,12 (Ω) 0,25đ K 1 K 2 K 3 U + _ . GD&ĐT BUÔN ĐÔN ĐỀ THI HSG HUYỆN-NĂM HỌC 2009-2010 TRƯỜNG THCS TRẦN HƯNG ĐẠO Môn: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian làm bài: 150 phút Bài 1: (5 điểm) Dẫn m 1 =. của nước đá là λ = 3,4.10 5 J/kg; (Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bình chứa). Bài 2 : (6 điểm) Một thấu kính hội tụ quang tâm O, tiêu cự f. Đặt một vật AB