Đang tải... (xem toàn văn)
®iÖn trong hép..[r]
(1)Së GD - §T VÜnh Phóc §Ị chÝnh thøc
Kú thi chän häc sinh giái líp năm học 2008 - 2009 Đề thi môn: Vật lý
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Bài 1: Một chất điểm X có vận tốc di chuyển 4m/s Trên đờng di chuyển từ A đến C, chất điểm có dừng lại điểm E thời gian 3s (E cách A đoạn 20 m) Thời gian để X di chuyển từ E đến C s Khi X bắt đầu di chuyển khỏi E gặp chất điểm Y ngợc chiều Chất điểm Y di chuyển tới A quay lại C gặp chất điểm X C (Y di chuyển không thay đổi vận tốc)
a) TÝnh vËn tèc cña chÊt ®iÓm Y
b) Vẽ đồ thị thể chuyển động (trục hoành thời gian; trục tung quãng đờng)
Bài 2: Ngời ta nhúng vào thùng chất lỏng ống nhẹ dài hình trụ đờng kính d; phía dới ống có dính chặt đĩa hình trụ dày h, đờng kính D, khối lợng riêng vật liệu làm đĩa ρ Khối lợng riêng chất lỏng ρ L( với ρ > ρ L)
Ngời ta nhấc ống từ từ lên cao theo phơng thẳng đứng
Hãy xác định độ sâu H (tính từ miệng dới ống lên đến mặt thoáng chất lỏng) đĩa bắt đầu tách khỏi ống
Bài 3: Dẫn m1= 0,4 kg nớc nhiệt độ t1= 1000C từ lị
vào bình chứa m2= 0,8 kg nớc đá t0= 00C Hỏi có cân nhiệt, khối lợng
nhiệt độ nớc bình bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung riêng nớc C = 4200 J/kg.độ; nhiệt hoá nớc L = 2,3.106 J/kg nhiệt nóng chảy nớc đá là
λ = 3,4.105 J/kg; (Bá qua sù hÊp thơ nhiƯt cđa b×nh chøa).
Bài 4: Một thấu kính hội tụ quang tâm O, tiêu cự f Đặt vật AB vng góc với trục thấu kính (A trục chính) trớc thấu kính đoạn d, cho ảnh A'B' rõ nét hứng đợc (màn vuông góc với trục chính) cách thấu kính đoạn d'
a) Chøng minh: f =
1
d+
1
d '
b) Biết thấu kính có tiêu cự f = 12,5 cm L khoảng cách từ vật AB đến ảnh A'B' Hỏi L nhỏ để có đợc ảnh rõ nét vật ?
c) Cho L = 90 cm Xác định vị trí thấu kính
Bài 5: Có hộp đen với đầu dây dẫn ló ngồi, bên hộp có chứa ba điện trở loại 1; 2 3 Với ắcquy 2V, ampe-kế (giới hạn đo thích hợp) dây dẫn, xác định thực nghiệm để tìm sơ đồ thực mạch điện hộp
-hÕt -híng dÉn chÊm thi häc sinh giái líp 9
m«n vËt lý Năm học 2008 - 2009
Câu Lời giải Điểm
1 2,00
a) VËn tèc cña Y: Chän t = A lúc X bắt đầu di chuyÓn
Thời gian X từ A đến E là: t1 = 20 : = s quãng đờng EC là: x = 32 m
Quãng đờng AC dài 20 + 32 = 52 m
Vì X Y đến C lúc nên thời gian Y tY = s
và quãng đờng Y đi: 20 + 52 = 72 m Vậy vận tốc Y là: VY = 72 : = m/s
b) Đồ thị X đờng gấp khúc AEE'C Đồ thị Y đờng gấp khúc E'MC
0,5 0,25 0,25 0,25
D d H
(2)(Để vẽ xác điểm M, vẽ F đối xứng với E' qua trục hoành nối FC cắt trục hồnh M, học sinh khơng xác định xác M khơng cho điểm đồ thị Y)
A
20 52
s(m)
8 16 t(s)
E E M C 0,25 HV 0,5 2 2,00
+ F1 áp lực chất lỏng tác dụng vào mặt dới đĩa
F2 áp lực chất lỏng tác dụng lên phần nhơ ngồi giới hạn ống mặt đĩa
P trọng lợng a
+ Đĩa bắt đầu tách khỏi ống khi: P + F2 = F1 (1)
Víi: F1 = p1S =10.(H+h) ρ
L S =
2
10
D
(H+h) ρ L
F2 = p2S' =10.H
ρ L.( 2 4 D d )
P = 10 ρ V = 10 ρ h
2
4
D
+ ThÕ tất vào (1) rút gọn: D2.h + (D2 - d2)H ρ
L = D2 (H + h) ρ L
2
2
L L D h D h H d = L L D h d 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,5 3 2,00
- Giả sử 0,4kg nớc ngng tụ hết thành nớc 1000C toả nhiệt lợng:
Q1 = mL = 0,4 2,3106 = 920.000 J
- Nhiệt lợng 0,8 kg nớc đá nóng chảy hết: Q2 = m2 = 3,4 105 0,8 = 272.000 J
- Do Q1 > Q2 chứng tỏ nớc đá nóng chảy hết tiếp tục nóng lên, giả sử nóng lên đến 1000C
- Nhiệt lợng phải thu là: Q3 = m2C(t1 - t0) = 0,8 4200 (100 - 0) = 336.000 J
Q2 + Q3 = 272.000 + 336.000 = 608.000 J
- Do Q1 > Q2 + Q3 chứng tỏ nớc dẫn vào không ngng tụ hết nớc nóng đến 1000C
Khối lợng nớc ngng tụ: m' = (Q2 + Q3)/ L = 608.000 : 2,3106 = 0,26 kg
Vậy khối lợng nớc bình : 0,8 + 0,26 = 1,06 kg nhiệt độ bình 1000C
0,25 0,25 0,5 0,25 0,5 0,25 4 2,00
a) Chøng minh: f=
1
d+
1
d ' Do ảnh hứng đợc nên ảnh thật Hai AOB A'OB':
A ' B '
AB =
OA '
OA =
d ' d
Hai tam giác đồng dạng OIF' A'B'F': A ' B '
OI =
A ' F '
OF ' =
A ' B '
AB (v× OI = AB) hay d ' − f
(3) d(d' - f) = fd' dd' - df = fd' dd' = fd' + fd f=
1
d+
1
d ' b) Ta cã: d + d' = L (1)
vµ f=
1
d+
1
d ' f =
dd '
d+d ' dd' = f(d + d') = fL (2) Tõ (1) vµ (2): X2 -LX + 12,5L = 0
Δ = L2 - 50L = L(L - 50) Để toán có nghiệm L 50 L min= 50
(cm)
c) Với L = 90 cm d + d' = 90 dd' = 1125 X2 - 90X + 1125 = Giải ta đợc: X
1 = 15cm; X2 = 75cm
d = 15cm; d' = 75cm hc d = 75cm; d' = 15cm Vậy thấu kính cách 15cm 75cm
0,25
0,25
0,25 0,25 0,25
5 2,00
Ba điện trở mắc với theo sơ đồ sau: (mỗi hình 0,25đ)
a) R1= 6 b) R2=11/3 c) R3=11/4 d) R4=11/5
e) R5=3/2 f) R6= 4/3 g) R7=5/6 h) R8=6/11
Mắc hộp kín vào mạch điện theo sơ đồ bên với U = 2V Đọc số A-kế I Rn = U/I = 2/I So sánh giá trị Rn
với giá trị sơ đồ suy mạch điện hộp
1,00
1,00
4 2,00
a) Chøng minh: f=
1
d+
1
d ' Do ảnh hứng đợc nên ảnh thật Hai AOB A'OB':
A ' B '
AB =
OA '
OA =
d ' d
Hai tam giác đồng dạng OIF' A'B'F': A ' B '
OI =
A ' F '
OF ' =
A ' B '
AB (v× OI = AB) hay d ' − f
f = d '
d d(d' - f) = fd' dd' - df = fd' dd' = fd' + fd
f=
1
d+
1
d ' b) Ta cã: d + d' = L (1)
vµ f=
1
d+
1
d ' f =
dd '
d+d ' dd' = f(d + d') = fL (2) Tõ (1) vµ (2): X2 -LX + 12,5L = 0
Δ = L2 - 50L = L(L - 50) Để toán có nghiệm th× Δ L 50 L min= 50
(cm)
c) Với L = 90 cm d + d' = 90 dd' = 1125 X2 - 90X + 1125 = Giải ta đợc: X
1 = 15cm; X2 = 75cm
d = 15cm; d' = 75cm hc d = 75cm; d' = 15cm VËy thÊu kính cách 15cm 75cm
0,25
0,25
0,25 0,25
0,25
0,25 0,25
0,25
5 2,00
Ba điện trở mắc với theo sơ đồ sau: (mỗi hình 0,25đ)
Hép kÝn A
U =2V
I f
d' d
B' A' F'
O B
(4)a) R1= 6 b) R2=11/3 c) R3=11/4 d) R4=11/5
e) R5=3/2 f) R6= 4/3 g) R7=5/6 h) R8=6/11
Mắc hộp kín vào mạch điện theo sơ đồ bên với U = 2V Đọc số A-kế I Rn = U/I = 2/I So sánh giá trị Rn
với giá trị sơ đồ suy mạch điện hộp
1,00
1,00
4 2,00
a) Chøng minh: f=
1
d+
1
d ' Do ảnh hứng đợc nên ảnh thật Hai AOB A'OB':
A ' B '
AB =
OA '
OA =
d ' d
Hai tam giác đồng dạng OIF' A'B'F': A ' B '
OI =
A ' F '
OF ' =
A ' B '
AB (v× OI = AB) hay d ' − f
f = d '
d d(d' - f) = fd' dd' - df = fd' dd' = fd' + fd
f=
1
d+
1
d ' b) Ta cã: d + d' = L (1)
vµ f=
1
d+
1
d ' f =
dd '
d+d ' dd' = f(d + d') = fL (2) Tõ (1) vµ (2): X2 -LX + 12,5L = 0
Δ = L2 - 50L = L(L - 50) Để toán có nghiệm L 50 L min= 50
(cm)
c) Với L = 90 cm d + d' = 90 dd' = 1125 X2 - 90X + 1125 = Giải ta đợc: X
1 = 15cm; X2 = 75cm
d = 15cm; d' = 75cm hc d = 75cm; d' = 15cm Vậy thấu kính cách 15cm hc 75cm
0,25
0,25
0,25 0,25
0,25
0,25 0,25
0,25
5 2,00
Ba điện trở mắc với theo sơ đồ sau: (mỗi hình 0,25đ)
a) R1= 6 b) R2=11/3 c) R3=11/4 d) R4=11/5
e) R5=3/2 f) R6= 4/3 g) R7=5/6 h) R8=6/11
Mắc hộp kín vào mạch điện theo sơ đồ bên với U = 2V Đọc số A-kế I Rn = U/I = 2/I So sánh giá trị Rn
với giá trị sơ đồ suy mạch
1,00
1,00
I f
d' d
B' A' F'
O B
A
Hép kÝn A
(5)