c) Nối tắt hai đầu bóng đèn Đ3 bằng một dây dẫn không có điện trở.. Chứng minh công thức trên. Tính bán kính vết sáng. b) Dịch chuyển thấu kính lại gần màn M sao cho luôn luôn là trục [r]
(1)PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TÂN UYÊN
- & -ĐỀ CHÍNH THỨC
TRƯỜNG THCS HUỲNH VĂN LŨY ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
NĂM HỌC 2019 - 2020 MÔN VẬT LÝ 9
(Thời gian làm 60 phút, không kể thời gian giao đề ) Đề gồm 04 trang
Câu (1,5 điểm):
Một ca nô chạy chạy lại nhiều lần quãng sông thẳng định, người lái ca nô nhận thấy: để hết quãng sông, hôm nước sông chảy thời gian ca nơ xi dịng thời gian hôm nước sông đứng yên phút, ngược dịng nhiều thời gian để hết quãng sông phải khoảng thời gian 1h24 phút Tính thời gian ca nô chạy hết quãng sông hôm nước sông yên lặng Coi tốc độ dịng nước hơm nước sơng chảy bờ không đổi công suất ca nô luôn ổn định
Câu (1,5 điểm):
Một ấm điện nhôm vỏ có ghi 220V-1000W, khối lượng ấm m1 = 0,5kg, mắc vào nguồn có hiệu điện 220V để đun sơi lít nước có nhiệt độ ban đầu 200C Hiệu suất ấm điện 80% Biết nhiệt dung riêng nhôm nước c1= 880J/kgđộ, c2 = 4200J/kgđộ; khối lượng riêng nước D =103
kg/m3 Tính điện mà ấm điện tiêu thụ đun nước thời gian để đun sôi lượng nước trên?
Câu (3,0 điểm):
(2)W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | a) Tính điện trở tồn phần biến trở PQ
b) Đặt chạy C vị trí độ dài PC = 2CQ đèn sáng bình thường Xác định hiệu điện định mức công suất định mức bóng đèn Đ3
c) Nối tắt hai đầu bóng đèn Đ3 dây dẫn khơng có điệntrở Để hai bóng đèn Đ1 Đ2 sáng bình thường phải dichuyển chạy C phía nào? đoạn dài ?
Câu (1,5 điểm):
Hãy trả lời câu hỏi sau:
1.Vì máy biến sử dụng dịng điện xoay chiều mà khơng sử dụng dòng điện nguồn pin hay acqui ? 2.Tăng điện áp (hiệu điện thế) từ 220V lên 22kV trước truyền tải điện xa có lợi ?
3.Cực từ Bắc cực từ Nam Trái đất nằm sát vị trí địa lí nào? Lấy để chứng tỏ khẳng định đúng?
Câu (2,5 điểm):
Thấu kính hội tụ có tiêu cự f, điểm sáng S nằm cách thấu kính khoảng d qua thấu kính cho ảnh thật S’ cách thấu kính khoảng d’ Giữa d, d’, f có cơng thức liên hệ 1
(3)1 Chứng minh công thức
2 Đặt điểm sáng S trục thấu kính hội tụ, chắn M vng góc với ; điểm sáng S M cố định cách khoảng L = 45cm Thấu kính có tiêu cự f = 20cm có bán kính đường rìa r = OP = OQ = 4cm (O quang tâm, P, Q điểm mép thấu kính), thấu
kính di chuyển khoảng từ S đến ( hình vẽ 2) a) Ban đầu thấu kính cách S khoảng d = 20cm, M quan sát
một vết sáng trịn chùm ló tạo Tính bán kính vết sáng
b) Dịch chuyển thấu kính lại gần M cho ln ln trục thấu kính kích thước vết sáng trịn thay đổi, người ta tìm vị trí thấu kính cho kích thước vết sáng nhỏ Hãy xác định vị trí thấu kính bán kính vết sáng nhỏ tương ứng
- HẾT -
Họ tên thí sinh………SBD…………
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ
(Hướng dẫn chấm gồm trang)
(4)W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Câu
(1,5 đ)
Gọi độ dài quãng sông, vận tốc ca nô, vận tốc nước sông S, v, u Vận tốc tổng hợp ca nô xi dịng vx= v + u ; ngược: = v – u Thời gian ca nô chạy hết quãng sông nước sông đứng yên t = S
v Thời gian ca nơ chạy hết qng sơng xi dịng tx = S
v u Thời gian ca nô chạy hết qng sơng ngược dịng tn = S
v u = 1h24phút= (1) Theo ta có: t – tx = phút =
20h S v -
S v u =
3 20 (2)
Chia vế với vế (2) (1) ta được: (v-u) 1 28
v v u
Biến đổi rút gọn ta được: 28u2 – 25v.u + 3v2 = Chia vế cho tích v.u ta được: 28.u
v + v
u - 25 =
Đặt x = v/u 3x + 28/x – 25 = 3x2 – 25x + 28 = x = x = 4/3 Với x =7 v/u = hay u = v/7 thay vào (2) , biến đổi S/v =
5h= 1h12phút Đây thời gian ca nô chạy hết quãng sông nước sông đứng yên Với x=4/3 v/u = 4/3 hay u = 3v/4 thay vào (2) ,biến đổi S/v =
20h= 21 phút Đây thời gian ca nô chạy hết quãng sông nước sông đứng yên Cả nghiệm chấp nhận
Câu (1,5 đ)
Nhiệt lượng mà ấm nước nhận đun sơi nước (phần lượng có ích) là: Q = (c1m1 + c2m2).(t2 –t1)
Thay số Q = (0,5.880 + 2.4200).(100-20) = 707200(J)
Gọi A điện mà ấm tiêu thụ, hiệu suất ấm là: H = 0,8 A Q
Suy A = 884000(J) H
Q
= 884kJ
Vì hiệu điện đặt vào ấm hiệu điện định mức nên công suất tiêu thụ ấm công suất định mức
Ta có P = 884( ) 1000 884000 s P A t t
A
(5)Câu (3,0 đ)
a) Tính điện trở tồn phần biến trở PQ (0,5điểm) Áp dụng công thức RPQ =
S , l chiều dài, S thiết diện dây Thay số: RPQ = 2.10-5
0, 90
0,1.10 b) Xác định Uđ3 Pđ3 (1,25điểm)
Do A nối với cực dương, B nối với cực âm nguồn nên dòng điện I1 I2 qua đèn Đ1 Đ2 có chiều hình vẽ, độ lớn : I1= P1/U1= 1A;
I2= P2/U2 = 0,5A; I1 > I2 nên dịng qua Đ3 phải có chiều từ M đến C Tại nút M ta có I1= I2 + I3 I3 = I1 – I2 I3 = – 0,5 = 0,5A,
C I4 + I3 = I5 I5 = I4 + 0,5 Ngoài điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài nên dễ dàng thấy RPC = R4 = 120Ω; RCQ = R5 = 60Ω
Ta có :UAB = I4.R4 + I5.R5 = I4.120 + (I4 + 0,5).60 = U1 + U2 = 30V + 60V = 90V 180I4 = 60 I4 = 1/3 A
UPC= U4 = I4.R4 = 40V, mà U1 + U3 = U4 Uđ3= U3 = U4 – U1 = 40 – 30 = 10V; Pđ3 = I3.U3 = 0,5.10 = 5W Vậy giá trị định mức Đ3:
RPQ = 180Ω
(6)W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | c) Xác định vị trí chạy C (1,25điểm)
Gọi vị trí chạy C’
; điện trở đoạn PC’ x , điện trở đoạn C’Q 180 – x ; Do đèn Đ1 Đ2 sáng bình thường tức định mức nên dễ thấy dòng điện I1, I2, I3 có giá trị cường độ cũ, dịng điện I4 I5 có giá trị cường độ thay đổi ( tiện ta giữ nguyên kí hiệu I4 I5 )
Và ta có I5 = I4 + 0,5 (1)
Vì MC’
có điện trở không nên I4 = U1/x = 30/x (2)
I5 = U2/(180 – x) = 60/(180 – x) (3) Thay (2) (3) vào (1), ta 30 60
2 180
x x
giải phương trình , ta có x2 = 3.602 x = 60 Ω Vậy điện trở đoạn CC’ R
x = 120 - 60 ≈ 16Ω ( = 16,077 Ω) Vì 1cm chiều dài biến trở ứng với 2Ω độ dài CC’
≈ 16/2 (=8,038 cm)
Vậy: phải di chuyển chạy sang bên trái ( phía đầu P ) đoạn dài 8cm để đèn sáng bình thường
Câu (1,5 đ)
1 Máy biến hoạt động dựa nguyên tắc cảm ứng điện từ Cụ thể có “sự biến đổi số đường sức xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn” cuộn dây dẫn xuất dòng điện cảm ứng
Nếu dòng điện đưa vào cuộn sơ cấp lấy từ nguồn pin, acqui (dịng điện khơng đổi) số đường sức tạo khơng đổi khơng thể có dịng điện cảm ứng cuộn dây thứ cấp (máy biến không hoạt động)
2 Sự hao phí lượng toả nhiệt đường dây tải điện Php = RP2 /U2
Nếu tăng điện áp từ U1 = 220V lên U2 = 22kV, nghĩa tăng lên 100 lần Theo công thức trên, tổn thất điện đường truyền giảm 1002
= 104 lần
3 Cực từ Nam Trái đất nằm cực Bắc địa lí, ngược lại cực từ Bắc nằm cực Nam địa lí
Chứng minh cách sau: để kim la bàn trạng thái tự cực từ kim la bàn phải hướng cực từ trái tên Trái đất
(7)Câu
(2,5 đ) Chứng minh công thức '
1 1
f d d (0,75 điểm)
Dựng ảnh thật S’
S cách sử dụng tia tới : Tia SI// xx’ qua thấu kính cho tia ló qua tiêu điểm F’
Tia SO qua quang tâm O thấu kính truyền thẳng
Dựng SH S’H’ xx’
Xét tam giác vuông đồng dạng SOH S’
OH’
' '
S H OH SH OH
(1)
OF’I H’
F’S’
' ' ' '
' S H F H
IO F O (2)
Các vế trái (1) (2) OH' OH ' ' ' F H F O Hay ' '
d d f
d f
Biến đổi : d’
.f = d.d’ – f.d d.d’ = f.d’ + f.d (3)
(4)
Chia vế (3) cho tích d.d’.f (đccm) x’ S H S’ H’ ’ O I h h’ f
d d’
(8)W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Xác định bán kính chùm ló
a) Khi thấu kính cách S khoảng d = 20cm (0,5 điểm)
Dễ dàng nhận thấy: d = 20cm = f nên S nằm tiêu điểm F thấu kính, qua thấu kính ta chùm ló song song
Vết sáng trịn M chùm ló tạo thành, độ lớn bán kính vết sáng giới hạn tia qua mép thấu kính (hình vẽ) Vì chùm ló song song nên R = r = 4cm
b) Khi thấu kính di chuyển cho kích thước vết sáng nhỏ (1,25 điểm)
Khi dịch thấu kính bên phải, chùm ló trở thành hội tụ, S’ ảnh thật S, gọi r’ là bán kính vết sáng màn, z khoảng cách từ ảnh S’ đến M (hình vẽ)
Từ hình vẽ: Xét tam giác vng S’GE S’PO, ta có tỉ số đồng dạng
GE S E PO S O
Hay thay ký hiệu:
r z d d L L d
r d d d
(1)
Ở r , L đại lượng không đổi; d , d’ biến số r’min
min r r Để khảo sát ta đặt y = r’
/ r ; d = x (x > f = 20cm) ; thay d’ = df xf d f x f thay vào (1) y = - (L x).(x f)
xf
Tiếp tục khai triển phân thức rút gọn, ta được: y = L x L
x f f thay số y =
45 45
20 20
x
x Ta nhận thấy: ymin
min 45 20 x x
(9)Vậy ymin 45
20 x x x
2 = 900 x = 30cm Vậy TK cách S đoạn d = 30cm ymin = 1,5 + 1,5 – 2,25 = 0,75 = r’
(10)W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 10
Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội
dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,
giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên
danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng
các khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác
TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Tốn Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6,
7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho
học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam
Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn
học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí
từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia