De HSG Vong 2 cap tinh

Nhận thấy nếu dịch chuyển vật lại gần hoặc ra xa thấu kính một khoảng b = 5cm thì đều thu được ảnh có độ cao bằng ba lần vật, trong đó có một ảnh cùng chiều và một ảnh ngược chiều với vậ[r]

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

YÊN ĐỊNH

ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

Năm học 2017 - 2018 Môn thi: VẬT LÍ Lớp 9 THCS

Ngày thi: 26 tháng 11 năm 2017

Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Đề này có 05 câu, gồm 01 trang

Câu 1 (4,0 điểm)

Một xe tốc hành chuyển động với vận tốc không đổi đi ngang qua một đèn tín hiệu bên đường mất thời gian t0 = 8 s, sau đó nó liên tiếp vượt qua hai tầu điện có cùng chiều dài và mất thời gian

là t1 = 20 s và t2 = 15 s Hỏi tầu điện thứ nhất vượt qua tầu điện thứ hai trong thời gian bao lâu, biết rằng vận tốc của nó gấp 1,5 lần tầu điện thứ hai

Câu 2 (4,0 điểm)

Có một số chai sữa hoàn toàn giống nhau, đều đang ở nhiệt độ tx0 C Người ta thả từng chai lần lượt vào một bình cách nhiệt chứa nước, sau khi cân bằng nhiệt thì lấy ra rồi thả chai khác vào Nhiệt độ nước ban đầu trong bình là t0 = 360C, chai thứ nhất khi lấy ra có nhiệt độ t1 = 330C, chai thứ hai khi lấy ra có nhiệt độ t2 = 30,50C Bỏ qua sự hao phí do tỏa nhiệt ra môi trường

a Tìm nhiệt độ tx

b Đến chai thứ bao nhiêu thì khi lấy ra nhiệt độ nước trong bình bắt đầu nhỏ hơn 260C

Câu 3 (5,0 điểm)

1 Cho mạch điện như hình vẽ 1 Nguồn điện có hiệu

điện thế không đổi U = 21 V; biến trở có RNM = 4,5 ,

R1 = 3 Ω, bóng đèn có điện trở không đổi RĐ = 4,5 Ω,

ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể

a Khi khóa K đóng, con chạy C của biến trở ở vị trí

điểm N, thì ampe kế chỉ 4 A Tìm giá trị của R2

b Xác định giá trị của đoạn biến trở RX (từ M tới C) để

đèn tối nhất khi khóa K mở

c Khi khóa K mở, dịch con chạy C từ M đến N thì độ

sáng của đèn thay đổi thế nào ? Giải thích ?

2 Có 2018 điểm trong không gian Cứ hai điểm bất kì

trong số điểm đó, được nối với nhau bằng một điện trở có giá trị R = 2018 Ω Một nguồn điện có hiệu điện thế 12 V được mắc vào hai điểm trong mạch Bỏ qua điện trở dây nối Tìm công suất tỏa nhiệt trong mạch điện này

Câu 4 (4,0 điểm)

Một vật phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ, sao cho điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm của thấu kính một khoảng OA = a Nhận thấy nếu dịch chuyển vật lại gần hoặc

ra xa thấu kính một khoảng b = 5cm thì đều thu được ảnh có độ cao bằng ba lần vật, trong đó có một ảnh cùng chiều và một ảnh ngược chiều với vật Hãy xác định khoảng cách a và vị trí tiêu điểm của thấu kính

Câu 5 (3,0 điểm)

Xác định khối lượng riêng của dầu và dung dịch đồng sunfat bằng một số phương pháp Phương pháp nào cho kết quả chính xác nhất?

Khối lượng riêng của nước bằng 1000 kg/m3

Dụng cụ và vật liệu: Ống đo, cốc nước, dầu, dung dịch đồng sunfat, ống nhỏ giọt, ống thủy tinh thẳng và hình chữ U, thước đo

-HÕT -Giám thị coi thi không giải thích gì thêm

Hình 1

Đ P

R1 R2

U

Số báo danh

YÊN ĐỊNH

-ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC

(Đáp án gồm 04 trang)

Năm học 2017-2018 Môn thi: Vật lí Lớp 9.THCS

Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề thi)

Câu 1

4,0 đ

Gọi chiều dài, vận tốc của xe tốc hành, tàu điện thứ nhất và tàu điện thứ hai lần lượt là

l0, l1, l2 và v0, v1, v2

- Ta có l1 = l2 và v1 = 1,5v2

- Khi đi ngang qua đèn tín hiệu: l0 = v0t0 (1)

- Khi vượt qua tàu thứ nhất: l0 + l1 = (v0 – v1).t1 (2)

- Khi vượt qua tàu thứ hai: l0 + l2 = (v0 – v2).t2 (3)

0,5 0,5

-Tàu điện thứ nhất vượt qua tàu thứ hai hết thời gian t: l1 + l2 = (v1 – v2).t

Suy ra: t =

l + l 2l =

v - v 0,5v (4)

0,5 0,5

- Từ (2) và (3) ta có: (v0 – v1)t1 = (v0 – v2)t2 hay (v0 – 1,5v2)20 = (v0 – v2).15

- Thay l2 vào (4) ta được: t =

2 2

2.6v

Câu 2

4,0đ

- Gọi q1 là nhiệt lượng tỏa ra của nước trong bình khi nó giảm nhiệt độ đi 10C;

- Gọi q2 là nhiệt lượng thu vào của chai sữa khi nó tăng lên 10C

Phương trình cân bằng nhiệt giữa bình với chai sữa thứ nhất là:

q1(t0 – t1) = q2 (t1 – tx) (1)

- Phương trình cân bằng nhiệt giữa bình với chai sữa thứ 2 là:

q1 (t1 – t2) = q2 (t2 – tx) (2)

0,5

- Chia (1) và (2) rồi thay số với t0 = 360C, t1 = 330C, t2 = 30,50C ta được: tx = 180C 0,5

- Thay tx = 180C vào (1) và (2)

2 1

q 1

=

q 5



- Từ phương trình (1) suy ra:

q t + q t q

t = = t + (t - t )

q + q q +q (3)

0,5

0,5

- Tương tự khi lấy chai thứ hai ra, do vai trò của t0 bây giờ là t1 ta có:

1

1 2

q

t = t + (t - t )

- Thay (3) vào (4) =>

2 1

1 2

q

t = t + (t - t )

q + q

- Tổng quát: Chai thứ n khi lấy ra nhiệt độ:

n 1

1 2

q

t = t + (t - t )

q + q

0,5

0,5

- Theo điều kiện: tn < 260C và

2

1

q 1

=

q 5

n

n

5

t = 18 + (36 - 18) 26 n 5

6

 

Vậy: đến chai thứ 5 thì khi lấy ra nhiệt độ của nước trong bình bắt đầu nhỏ hơn 260C

0,5

Câu 3

5,0đ

1 a.- Khi K đóng và con chạy ở đầu N thì toàn bộ biến trở MN mắc song song với

ampe kế Khi đó mạch điện trở thành: (R2 // Đ) nt R1

- Lúc này ampe kế đo cường độ dòng điện mạch chính

0,5

3,0đ







4

21

I

U

R tm

(1)

- Mặt khác:

3 5

, 4

5 , 4

2

2 1

2











R

R R

R R

R R R

đ

đ tm

(2)

b - Gọi điện trở của phần biến trở từ M tới

con chạy là RX, như vậy điện trở của đoạn

từ C đến N là R - RX Khi K mở mạch

điện thành:

R1ntRXnt{R2//[(R-RXntRđ)]}

- Điện trở toàn mạch:

X

X X X

đ X

đ X tm

R

R R R

R R R R R

R R R R R



























5 , 13

81 6

)

1 2

2

) 5 , 13 ( 2













X X

X

R U

R

U I

) 9 ( 5 , 4 5

, 13

5 , 4 )

9 ( 81 6

) 5 , 13 (

2 2























X X

X X

X X

X

X

R R

R U R

R R

R

R U

0,5

5 , 4













X X X

PC đ

R R

U R

U I

(3)

0,5

Đèn tối nhất khi Iđ nhỏ nhất Mẫu của biểu thức trong vế phải của (3) là một tam thức

bậc hai mà hệ số của RX2 âm Do đó mẫu đạt giá trị lớn nhất khi:









) 1 (

2

6

X

R

hoặc phân tích: Iđ =

R x −3¿2

90 −¿

4,5 U

¿

để RX = 3

Vậy khi Rx = 3Ω thì Iđ nhỏ nhất, đèn tối nhất

0,5

c Theo kết quả câu trên, ta thấy: Khi K mở, nếu dịch chuyển con chạy từ M tới vị trí

ứng với RX = 3 Ω thì đèn tối dần đi, nếu tiếp tục dịch chuyển con chạy từ vị trí đó tới

N thì đèn sẽ sáng dần lên

0,5

2

1,5 đ

2 Mạch điện được vẽ như hình bên

Ngoài hai điểm A, B nối với các cực của nguồn điện thì còn lại là 2016 điểm từ C1

đến C2014 mà giữa chúng từng đôi một được nối với điện trở R Do tính chất của mạch

cầu nên không có dòng điện chạy qua các điện trở này và có thể bỏ qua các điện trở

đó trong mạch Khi đó mạch AB gồm 2017 mạch mắc song song, trong đó có 2016

mạch nhánh có điện trở 2R và một nhánh có điện trở R

0,5

0,5

Điện trở của mạch AB là:

AB

2R

2016

R 2016



0,5

0,5

R 2

U

X

R-RX

R

1

Công suất:

2

AB

U

R

Câu 4.

4,0 đ

ảnh cùng chiều với vật là ảnh ảo, vật nằm trong tiêu cự

ảnh ngược chiều với vật là ảnh thật, vật nằm ngoài khoảng tiêu cự của thấu kính

Xét trường hợp ảnh ảo

1

1B OA

 đồng dạng với OA ' B1 '1

 5 3 ' 5

' 3 ' '

'

1 1

1

1

1 1

1







a

OA OA

OA B

A

B A

(1)

1

'OI

F

 đồng dạng với F'A'1B'1

f OA f

OA OF

OA OF OF

A F OI

B A

2 '

' 1 3 '

' ' '

' ' ' '

1 1

1 1

1

1

(2)

Từ (1) và (2) ta có:

2 ) 5 ( 3





f

a

(3

0,5

0,5 0,5

0,5 0,5

Xét trường hợp ảnh ngược chiều với vật:

2

2B OA

 5 3 ' 5

' 3 ' '

'

2 2

2

2

2 2

2







a

OA OA

OA B

A

B A

(4)

2

'OI

F

 đồng dạng với F'A'2B'2

f OA f

OA OF

OF OA OF

A F OI

B A

4 ' 1

' 3 '

' ' '

' ' ' '

2 2

2 2

2

2

(5)

Từ (4) và (5) ta có:

4 ) 5 ( 3





f

a

(6)

Từ (3) và (6) ta có: a = 15cm; f = 15 cm

0,5 0,5 0,5

Câu 6

3,0 đ Cách 1: Rót dầu và nước vào bình thông nhau như hình vẽ, ta có phương trình cân

bằng áp suất tại 2 điểm A, B:

PA = PB  d1h1 = d2h2  d2 = d1h1/h2

Phương pháp này thích hợp cho chất lỏng không trộn được vào nhau Như vậy không

so sánh được khối lượng riêng của nước và đồng sunfat Để xác định khối lượng riêng

của đồng sunfat ta rót dầu và dung dịch đồng sunfat vào bình thông nhau

0,5

0,5

Cách 2: Khảo sát điều kiện cân bằng của vật có trục quay Vật đo có thể là cái thước

đặt trên bút chì

+ U

-A B

C1

R R

C2016

F’

I2 B2

A2

A’2

B’2

O

I1 B’1

A’1

B1

A1

F’

Trên thước, một đầu đặt một cốc nhỏ, đầu kia cũng đặt một cốc nhỏ nhưng chứa một

lượng nước đã biết m1 Áp dụng quy tắc mô men lực ta có:

mgl1 = (m + m1)gl2  m = m1l2/(l1 - l2)

Lập cân bằng các cốc có thể tích V của nước và dầu bằng nhau:

(m + d1V)gl’1 = (m + d2V)gl’2

 d2 = m(l1

'

−l2')+d1V

Vl2'

m(l1' −l2')+d1V

Vl2'

0,5

0,5

Cách 3: Phương pháp trên nhưng không cần đo khối lượng các cốc, nếu ta lập cân

bằng các cốc chứa chất lỏng trên đòn cân có cách tay đòn bằng nhau Muốn thể ta rót

những lượng chất lỏng khác nhau xác định bởi độ cao h1, h2:

d1Sh1g = d2Sh2g  d2 = d1h1/h2

Có thể nâng cao độ chính xác nếu đầu tiên ta xác định khối lượng của đồng sunfat đối

với khối lượng riêng của nước và sau đó xác định khối lượng riêng của dầu đối với

khối lượng riêng của đồng sunfat

0,5

0,5

-HẾT -Chú ý: Học sinh làm cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.

h1

A B h2

l1 l2