Bài giảng HSG lý Vinh Tuong Vinh Phuc co huong dan

A B C M N Phòng gd- ĐT Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 vĩnh tờng Năm học 2010- 2011 môn: Vật lý Thời gian làm bài: 150 phút Cõu 1: An cú vic cn ra bu in. An cú th i xe p vi vn tc 10 km/h hoc cng cú th ch 12 phỳt thỡ s cú xe buýt i qua trc ca nh v xe buýt cng i ra bu in vi vn tc 35 km/h. An nờn chn theo cỏch no n ni sm hn? Cõu 2: Trong bỡnh hỡnh tr, tit din S cha nc cú chiu cao H = 15cm. Ngi ta th vo bỡnh mt thanh ng cht, tit din u sao cho nú ni trong nc thỡ mc nc dõng lờn mt on h = 8cm. a. Nu nhn chỡm thanh hon ton thỡ mc nc s cao bao nhiờu? Bit khi lng riờng ca nc v thanh ln lt l D 1 = 1g/cm 3 ; D 2 = 0,8g/cm 3 b. Tớnh cụng thc hin khi nhn chỡm hon ton thanh, bit thanh cú chiu di l = 20cm ; tit din S = 10cm 2 . Cõu 3: Hai bỡnh cỏch nhit hỡnh tr ging nhau, bỡnh th nht ng nc nhit t 1 = 5 0 C, bỡnh th hai ng nc ỏ, cựng ti cao h = 20 cm. Ngi ta rút ht nc bỡnh mt vo bỡnh hai. Khi cú cõn bng nhit mc nc trong bỡnh dõng lờn cao h=0,3cm so vi lỳc va rút xong nc. Xỏc nh nhit ban u ca nc ỏ. Bit nhit dung riờng ca nc v nc ỏ ln lt l c 1 = 4200J/kg.K, c 2 = 2100 J/kg.K, nhit núng chy ca nc ỏ l 3,4.10 5 J/kg, khi lng riờng ca nc l D 1 = 1000 kg/m 3 , ca nc ỏ l D 2 = 900kg/m 3 . Cõu 4: Mt a trũn tõm O 1 , bỏn kớnh R 1 =20cm, phỏt sỏng, c t song song vi mt mn nh v cỏch mn mt khong d = 136cm. Mt a trũn khỏc tõm O 2 , bỏn kớnh R 2 = 12cm, chn sỏng, cng c t song song vi mn v ng ni O 1 O 2 vuụng gúc vi mn. a. Tỡm v trớ t O 2 búng en trờn mn cú bỏn kớnh R=3cm. Khi ú bỏn kớnh R ca ng gii hn ngoi cựng ca vựng na tụi trờn mn bng bao nhiờu? b. T v trớ ca O 2 xỏc nh cõu a, cn di chuyn a chn sỏng nh th no trờn mn va vn khụng cũn búng en? Cõu 5: Cho mch in nh hỡnh v. Bin tr cú in tr ton phn R 0 = 12, ốn loi 6V-3W, U MN = 15V. a.Tỡm v trớ con chy C ốn sỏng bỡnh thng. b. T v trớ ca C ốn sỏng bỡnh thng, t t dch con chy v phớa A thỡ sỏng ca ốn thay i nh th no? Ghi chỳ: Giỏm th coi thi khụng cn gii thớch gỡ. H v tờn hoc sinh: .; SBD CHNH THC PHÒNG GD VĨNH TƯỜNG HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG LỚP 9 MÔN VẬT LÍ Câu Nội dung Thang điểm 1(1,5) Đổi 12phút = 1/5 h Gọi quãng đường từ nhà đến bưu điện là S(km), S>0 Thời gian An đi xe đạp và thời gian tổng cộng An chờ và đi bằng xe buýt tới bưu điện lần lượt là: 1 2 10 1 5 35 S t S t = = + Xét hiệu: 1 2 1 5 14 10 5 35 70 S S S t t t −   ∆ = − = − + =  ÷   Ta có: ( ) 5 14 0 0 2,8 70 S t S km − ∆ = ⇔ = ⇔ = đi theo 2 cách đều như nhau. 1 2 0 2,8( )t t t S km∆ > ⇔ > ⇒ > đi xe buýt sẽ đến sớm hơn. 1 2 0 2,8( )t t t S km∆ < ⇔ < ⇔ < đi bộ sẽ đến sớm hơn. 0,5 0,5 0,25 0,25 2(2,5) a 1 Gọi tiết diện và chiều dài của thanh lần lượt là S’, l. Khi thanh nổi cân bằng thì thanh chịu tác dụng của hai lực cân bằng là trọng lực và lực đẩy Acsimet và thể tích phần thanh chìm chính bằng thể tích nước dâng lên. Ta có: P=F 1 ⇔ 10D 2 S’l =10D 1 (S-S’)h (1) Khi nhấn thanh chìm hoàn toàn thì thể tích nước dâng lên chính bằng thể tích của thanh. S’l= (S-S’)h’ (2) Từ (1) và (2) ta suy ra 1 2 . ' D h h D = thay số: 1.8 ' 10( ) 0,8 h cm= = Vậy mực nước cao là: H 0 = H+h’=15+10= 25 (cm). 0,25 0,25 0,25 0,25 2b(1,5) Từ (1) và dữ kiện đầu bài ta có S=3S’= 30cm 2 . Khi thanh chìm lực tác dụng vào thanh lúc này gồm : Trọng lượng P, lực đẩy Acsimet F 2 và lực tác dụng F. Do thanh cân bằng nên : F = F 2 - P = 10.D 1 .S’l – 10.D 2 .S’.l F = 10( D 1 – D 2 ).S’.l = 2.S’.l = 0,4 N Khi thanh đi vào nước thêm 1 đoạn x có thể tích ∆V = x.S’ thì nước dâng thêm một đoạn y: 2'2' x S V SS V y = ∆ = − ∆ = Ta có phần chìm của thanh khi thanh cân bằng là: h c =S’10lD 2 /10.D 1 S’=16cm Phần thanh nổi là 20-16=4cm Vậy thanh đã di chuyển thêm một đoạn:x+ cmx xx 3 8 4 2 3 2 =⇒== . Và do thanh chuyển động đều nên lực tác dụng tăng đều từ 0 đến F = 0,4 N nên công thực hiện được: JxFA 32 10.33,510. 3 8 .4,0. 2 1 . 2 1 −− === 0,5 0,25 0,25 0,5 3(2) Mực nước dâng lên chứng tỏ có một lượng nước bị đông đặc thành nước đá. Giả sử nước bị đông đặc thành nước đá hoàn toàn thì chiều cao là h 1 ta có h 1 = D 1 Sh/D 2 S=22,2 (cm) Vậy mực nước dâng lên là 22,2-20=2,2 (cm) >0,3 (cm) nên nước không đông đặc hoàn toàn, trong hỗn hợp tồn tại cả nước và nước đá, nhiệt độ cân bằng của hệ là 0 0 C. Gọi x là chiều cao của lượng nước bị đông đặc, thì sau khi đông đặc nó có chiều cao là x+ h∆ nhưng khối lượng không thay đổi: SxD 1 = S(x+ h∆ )D 2 Ta có: 2 1 2 2,7( ) D h x cm D D ∆ = = − Do bình cách nhiệt,ta có phương trình cân bằng nhiệt sau: 1 1 1 1 2 2 2 0 1 1 1 1 2 2 2 ( 0) (0 ) 35,4 c ShD t xD Sh c SD h t c ShD t xD Sh t C c SD h λ λ − + = − + = − = − 0,75 0,5 0,75 4a(1,25) Do nguồn sáng lớn đặt trước vật chắn sáng nên sẽ tạo ra phía sau một vùng tối và một vùng nửa tối và trên màn ta thu được bóng đen và bóng nửa tối Hv+lí luận 0,5 R1 R' R O2 B A O H A2 O1 I N A1 B1 M B2 OA=R: Bán kính của bóng đen. OM=R’: Bk của đường giới hạn ngoài cùng của vùng nửa tối ngoài cùng trên màn. 1 1 1 1 1 1 IO AO IO R AOI AO I IO AO IO d R ∆ ∆ ⇒ = ⇔ = + : Thay số IO=24cm và do đó: 1 1 160( )IO IO OO cm= + = 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 IO A O A O I AO I IO A O ∆ ∆ ⇒ =: Thay số IO 2 =96 cm Vậy phải đặt O 2 cách O 1 một đoạn: O 1 O 2 = IO 1 -IO 2 = 160-96=64cm Tính R’: Vì 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 20 12 HO O A HAO HB O HO O B ∆ ∆ ⇒ = =: (1) Mặt khác ta có HO 1 +HO 2 = O 1 O 2 =64 cm (2) Từ (1) và (2) ta có HO 1 = 40 cm. 1 1 1 1 1 ON OH HAO HNO O A O H ∆ ∆ ⇒ =: (3) Trong đó ON = R’; O 1 A 1 =R 1 =20cm;O 1 H=40 cm OH= OO 1 - O 1 H=96 cm. Thay vào (3) ta được R’=48cm 0,5 0,25 B(0,75) Để trên màn vừa vặn không có bóng đen thì tâm của đĩa chắn phải ở vị trí O 2 ’ như hình: O'2 O1 A1 B1 O A'2 B'2 O2 Dựa vào các tam giác đồng dạng A 1 O 1 O và A 2 ’O 2 ’O ta tính được OO 2 ’= 81,6 cm, do đó O 1 O 2 ’=OO 1 -OO 2 ’=54,4cm. Hv 0,25 0,25 Vậy phải dịch chuyển đĩa chắn sáng lại gần O 1 một đoạn: O 2 O’ 2 =O 1 O 2 - O 1 O 2 ’=9,6 cm 0,25 5a(1) Đ: 6V-3W 0,5 ; 12 d d I A R⇒ = = Ω Con chạy C phân biến trở thành hai phần R AC =x ; R CB =12-x Đk: 0<x<12. Mạch (R AC //Đ)nt R CB Theo đầu bài để đèn sáng bình thường thì U AC = 6V. I d =0,5A . Xét tại nút C có I x +I d =I 6 15 6 0,5 12 6 x x x − ⇔ + = − ⇒ = Ω 0,5 0,5 b(1) Điện trở tương đương của toàn đoạn mạch là: 2 2 12 144 12 15( 12) 12 144 NC CM MN x x R R R x U x I R x x − + + = + = + + ⇒ = = − + + Cđộ dòng điện qua đèn là: 2 15 12 12 144 15 144 12 d d x x I I x x x I x x = = + − + + = − + + Khi C di chuyển về phía A thì x giảm nên mẫu số tăng lên suy ra I d giảm vậy đèn tối đi. 0,25 0,25 0,25 0,25 . v trớ con chy C ốn sỏng bỡnh thng. b. T v trớ ca C ốn sỏng bỡnh thng, t t dch con chy v phớa A thỡ sỏng ca ốn thay i nh th no? Ghi chỳ: Giỏm th coi thi. nó co chiều cao là x+ h∆ nhưng khối lượng không thay đổi: SxD 1 = S(x+ h∆ )D 2 Ta co : 2 1 2 2,7( ) D h x cm D D ∆ = = − Do bình cách nhiệt,ta co