Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh Vật lí lớp 9 Năm học 20132014 Sở GD ĐT Thanh Hóa16547

Hỏi phải βαο νηιυ lần χνγ việc đổ đi, đổ lại như thế với χνγ 50 γ nước để hiệu nhiệt độ τρονγ ηαι βνη nhiệt lượng kế nhỏ hơn 10Χ?. Bỏ θυα τραο đổi nhiệt với cốc, mι trường ϖ◊ ηαι β

SỞ ΓΙℑΟ DỤC ςℵ ĐÀO TẠO

ΤΗΑΝΗ ΗΟℑ

ĐỀ ΧΗ⊆ΝΗ THỨC

KỲ ΤΗΙ CHỌN HỌC ΣΙΝΗ GIỎI CẤP TỈNH

Năm học 2013 − 2014 Μν τηι: VẬT Λ⇑ Lớp 9 ΤΗΧΣ

Νγ◊ψ τηι: 21 τη〈νγ 03 năm 2014

Thời γιαν: 150 πητ (κηνγ kể thời γιαν γιαο đề)

Đề ν◊ψ χ⌠ 06 χυ, gồm 02 τρανγ

Χυ 1 (4,0 điểm)

Ηαι  τ đồng thời xuất πη〈τ từ Α đi đến Β χ〈χη Α một khoảng Λ  τ thứ nhất đi nửa θυνγ đường đầu với tốc độ κηνγ đổi ϖ1 ϖ◊ đi nửa θυνγ đường σαυ với tốc độ κηνγ đổi ϖ2  τ thứ ηαι đi nửa thời γιαν đầu với tốc độ κηνγ đổi ϖ1 ϖ◊ đi nửa thời γιαν σαυ với tốc độ κηνγ đổi ϖ2

α Hỏi  τ ν◊ο đi đến Β trước ϖ◊ đến trước τ χ∫ν lại βαο λυ?

β Τm khoảng χ〈χη giữa ηαι  τ κηι một  τ vừa đến Β.

Χυ 2 (4,0 điểm)

Người τα đổ ϖ◊ο ηαι βνη nhiệt lượng kế, mỗi βνη 200 γ nước, nhưng ở χ〈χ nhiệt độ 300Χ ϖ◊ 400Χ Từ βνη “ν⌠νγ” hơn người τα lấy ρα 50 γ nước, đổ σανγ βνη “lạnh” hơn, rồi khuấy đều Σαυ đó, từ βνη “lạnh” hơn lại lấy ρα 50 γ, đổ σανγ βνη “ν⌠νγ” hơn, rồi lại khuấy đều Hỏi phải βαο νηιυ lần χνγ việc đổ đi, đổ lại như thế với χνγ 50 γ nước để

hiệu nhiệt độ τρονγ ηαι βνη nhiệt lượng kế nhỏ hơn 10Χ? Bỏ θυα

τραο đổi nhiệt với cốc, mι trường ϖ◊ ηαι βνη nhiệt lượng kế

Χυ 3 (4,0 điểm)

Χηο mạch điện như ηνη 1, τρονγ đó Υ = 24 ς, Ρ1= 12 , Ρ2 =

9 , Ρ4 = 6 , Ρ3 λ◊ một biến trở, αmπε kế χ⌠ điện trở κηνγ đáng

kể

α Χηο Ρ3 = 6 Τm cường độ δ∫νγ điện θυα χ〈χ điện trở Ρ1,

Ρ3 ϖ◊ số chỉ của αmπε kế

β Τηαψ αmπε kế bằng ϖν kế χ⌠ điện trở rất lớn Τm Ρ3 để số

chỉ của ϖν kế λ◊ 16 ς Nếu điện trở của Ρ3 tăng τη số chỉ của ϖν

kế τηαψ đổi thế ν◊ο?

Χυ 4 (3,0 điểm)

1 Ở ηνη 2: biết đường đi của τια σ〈νγ (1) θυα một thấu κνη πην kỳ sẽ θυα điểm Α Ηψ

vẽ đường đi của τια σ〈νγ (2) θυα thấu κνη

2 Một χ〈ι chụp đèn mặt τρονγ nhẵn để χ⌠ thể phản xạ 〈νη σ〈νγ (ηνη 3), Σ λ◊ một điểm

σ〈νγ đặt tại τρυνγ điểm của ΑΒ Biết cạnh ΟΑ = ΟΒ, ηψ τνη γ⌠χ ở đỉnh nhỏ nhất của chụp đèn, σαο χηο χ〈χ τια σ〈νγ πη〈τ ρα từ Σ chỉ phản xạ đúng một lần βν τρονγ chụp đèn





Ηνη 3



Ο

Ηνη 2

 Α (1)

(2)

Ο

Ρ 1

Ρ 3

Α Υ

Ηνη 1

Χ

Χυ 5 (3,0 điểm)

Một τηανη đồng chất χ⌠ tiết diện đều được thả ϖ◊ο τρονγ một chất

lỏng χ⌠ khối lượng ρινγ D Một đầu của τηανη được buộc với một vật χ⌠

thể τχη ς bằng một sợi δψ mảnh κηνγ χο δν Κηι χ⌠ χν bằng τη

chiều δ◊ι của τηανη χηm τρονγ chất lỏng, (ηνη 4).

α Τm khối lượng ρινγ của τηανη đó

β Χηο trọng lượng của τηανη λ◊ Π Τm khối lượng ρινγ của vật ϖ◊

lực căng Τ của sợi δψ

Χυ 6 (2,0 điểm)

Εm ηψ τρνη β◊ψ một phương 〈ν τη nghiệm để ξ〈χ định γι〈 trị của ηαι điện trở Ρ1 ϖ◊ Ρ2 Chỉ δνγ χ〈χ dụng cụ σαυ đây:

− Một nguồn điện χ⌠ hiệu điện thế Υ chưa biết

− Một điện trở χ⌠ γι〈 trị Ρ đã biết

− Một αmπε kế χ⌠ điện trở ΡΑ chưa biết

− Ηαι điện trở cần đo Ρ1 ϖ◊ Ρ2

− Một số δψ dẫn χ⌠ điện trở κηνγ đáng kể

-HÕT -Γι〈m thị χοι τηι κηνγ giải τηχη γ τηm

2 3

Ηνη 4

SỞ ΓΙℑΟ DỤC ςℵ ĐÀO TẠO

ΤΗΑΝΗ ΗΑ

−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

ĐÁP ℑΝ ΧΗ⊆ΝΗ THỨC

(Đáp 〈ν gồm 5 τρανγ)

Κ⊂ ΤΗΙ CHỌN HỌC ΣΙΝΗ GIỎI CẤP TỈNH

Năm học 2013−2014 Μν τηι: Vật λ Lớp 9.ΤΗΧΣ

Thời γιαν: 150 πητ (κηνγ kể thời γιαν γιαο đề τηι)

α Ξ〈χ định ξε ν◊ο đến Β trước:

∗ Vậy  τ thứ ηαι đến Β trước ϖ◊ đến trước một khoảng thời γιαν:

0,5 đ

β Khoảng χ〈χη giữa ηαι ξε κηι ξε thứ ηαι đã đến Β.

∗ Χ⌠ thể xảy ρα 3 trường hợp σαυ κηι ξε thứ ηαι đã đến Β:

− Ξε thứ nhất đang đi τρν nửa θυνγ đường đầu của θυνγ đường ΑΒ

− Ξε thứ nhất đang đi τρν nửa θυνγ đường σαυ của θυνγ đường ΑΒ

− Ξε  τ thứ nhất đến điểm χηνη giữa của θυνγ đường ΑΒ

0,5 đ

Cụ thể:

∗ Ξε thứ nhất đang đi τρν nửa θυνγ đường đầu của θυνγ đường ΑΒ, κηι đó

Trường hợp ν◊ψ xảy ρα κηι

0,5 đ

∗ Ξε thứ nhất đang đi τρν nửa θυνγ đường σαυ của θυνγ đường ΑΒ, κηι đó

khoảng χ〈χη giữa ηαι ξε λ◊: Trường hợp ν◊ψ xảy ρα κηι

0,5 đ

Χυ 1

4,0

điểm

∗ Ξε  τ thứ nhất đến điểm χηνη giữa của θυνγ đường ΑΒ, κηι đó khoảng χ〈χη

∗ Gọi nhiệt độ βαν đầu của βνη nhiệt lượng kế “ν⌠νγ” ϖ◊ “lạnh” lần lượt λ◊ Τ ϖ◊ τ

+ Nhiệt độ τ1của βνη “lạnh” σαυ κηι chuyển lượng nước m từ βνη “ν⌠νγ” σανγ

Π/τ χν bằng nhiệt λ◊: Χm(τ1 – τ) = Χ m(Τ – τ1) Τρονγ đó m λ◊ khối nước βαν đầu,

Χ λ◊ nhiệt δυνγ ρινγ của nước

0,5 đ

∗ Tương tự νhiệt độ τ2của βνη ∀ν⌠νγ∀ σαυ κηι chuyển một lượng nước từ βνη

"lạnh" σανγ Τα χ⌠ π/τ χν bằng nhiệt: Χ(m − )(Τ – τ2) = Χ (τ2 – τ1)

Συψ ρα: τ2 =

0,5 đ

Χυ 2

4,0

điểm

∗ Như vậy σαυ mỗi lần đổ đi, đổ lại, hiệu nhiệt độ của ηαι βνη λ◊

τ2 – τ1 = (Τ − τ)

0,5 đ

1

ϖ ϖ



2

ϖ ϖ

 2

0

Λ ϖ ϖ

τ τ

ϖ ϖ ϖ ϖ



2

Λ ϖ ϖ

τ τ τ

ϖ ϖ ϖ ϖ



   





2

Λ

Σ  ϖ  ϖ

2

2

ϖ ϖ

Σ τ ϖ Λ

ϖ ϖ ϖ





2

Λ

Σ ηαψ ϖ  ϖ

2

Λ





=

Δm

1

Δm

1 1

= κτ + (1 − κ)Τ =

1 − κ

∗ Như vậy σαυ mỗi lần đổ đi, đổ lại τη hiệu nhiệt độ ηαι βνη τηαψ đổi lần 0,5 đ

∗ Từ (1) τα χ⌠ bảng γι〈 trị σαυ dưới đây Vậy τα phải thực hiện τ nhất λ◊ 5 lần.

Lần đổ đi, đổ lại Hiệu nhiệt độ ηαι βνη

0,5 đ

α Cường độ δ∫νγ điện θυα χ〈χ điện trở Ρ 1 , Ρ 3 ϖ◊ số chỉ αm πε kế:

∗ Dο αmπε kế χ⌠ điện trở κηνγ đáng kể, mạch

điện χ⌠ dạng như ηνη vẽ:

1,0 đ

β Τm Ρ 3 ϖ◊ nhận ξτ về số chỉ ςν kế.

0,5 đ

+ Τα χ⌠ ΥΑΜ = Υ1 = Υ – ΥΜΝ = 24 – 16 = 8 ς

+ Mặt κη〈χ: Ι1 =

+ Lại χ⌠: ΥΜΝ = ΥΜΧ + ΥΧΝ = Ι1Ρ3 + ΙΡ4

0,5 đ

Χυ 3

4,0

điểm

1 − κ

(1 − κ) (1 + κ)

1 − κ

1 + κ

1 − κ

1 + κ

1

Ρ Ρ

2

(Ρ ντ Ρ ) // Ρ1 3 2

1 1

2

1



3 3

21 + Ρ

Ρ 1

Ρ 2

Ρ 4

Ρ 3

Υ

Ι 2

Ι

Ι 3

Ι 4

Ι 1

Ρ 1

Ρ 3

ς Υ

Ι 1

Ι 2

Ι

Ι 4

Α

Χ

ΡΑΒ =

Dο vậy κηι Ρ3tăng điện trở το◊ν mạch tăng cường độ δ∫νγ điện mạch χηνη

Ι = Ι4 = giảm Υ4 = Ι.Ρ4giảm Υ2 = Υ – Υ4tăng Ι2 = tăng

Ι1 = Ι – Ι2giảm Υ1 = Ι1Ρ1giảm Vậy ΥΜΝ = Υ – Υ1sẽ tăng λν, tức λ◊ số chỉ của

ϖν kế tăng.

α Vẽ đường đi của τια σ〈νγ (2) θυα thấu κνη:

− Κο δ◊ι (1) cắt thấu κνη tại Ι, Nối Ι với Α, κο δ◊ι ΑΙ

− Κο δ◊ι (2) cắt (1) tại Σ ϖ◊ thấu κνη tại ϑ

− Χοι Σ λ◊ nguồn σ〈νγ χηο ηαι τια tới (1) ϖ◊ (2)

0,5 đ

− Từ Σ vẽ τια tới ΣΟ χηο τια λ⌠ truyền thẳng, cắt đường κο δ◊ι của τια λ⌠ (1’) tại Σ’

− Σ’ λ◊ ảnh của Σ tạo bởi thấu κνη πην κ

− Nối Σ’ϑ, κο δ◊ι χηο τα τια λ⌠ (2’) của τια tới (2) θυα thấu κνη Kết quả vẽ được

như ηνη vẽ

0,5 đ

0,5 đ

β Τνη γ⌠χ nhỏ nhất của chụp đèn.

∗ Χηm τια phản xạ χ⌠ thể χοι như đi ρα từ ảnh Σ’ của Σ tạo bởi chụp đèn Để χηm

τια phản xạ chỉ phản xạ một lần τρν chụp đèn τη χηm τια phản xạ lần đầu từ phần

chụp đèn βν ν◊ψ χ⌠ τια phản xạ νγο◊ι χνγ đến phần chụp đèn đối βν κια phải

trượt τρν mặt phản xạ của mặt chụp đèn βν đối đó Muốn vậy, ảnh của β⌠νγ đèn

phải nằm τρν đường thẳng κο δ◊ι từ mπ dưới λν đỉnh của chụp đèn

0,5 đ

∗ Từ πην τχη τρν, τα χ⌠ thể ξ〈χ định vị τρ ảnh của β⌠νγ đèn ϖ◊ để συψ ρα γ⌠χ nhỏ

nhất của chụp đèn như ηνη vẽ

0,5 đ

Χυ 4

3,0

điểm

∗ Τα χ⌠ γ⌠χ ΑΟΣ = γ⌠χ ΣΟΒ (ϖ chụp đèn ΑΟΒ dạng ταm γι〈χ χν đỉnh Ο) ;

Γ⌠χ Σ’ΟΑ = γ⌠χ ΑΟΣ ϖ Σ’ đối xứng với Σ θυα ΑΟ (Σ’ λ◊ ảnh của Σ)

0,5 đ

15



τm

Υ

2

Υ



0 2.180

120

Ο

Σ’

Σ ξ

Σ’

(2)

(2 ’ )

Ο

(1)

ϑ Ι Α