BỘ đề THI HSG lớp 9 môn vật lý

4 điểm Một cục nước đá ở nhiệt độ t1 = -50C được dìm ngập hoàn toàn vào nước ở nhiệt độ t2, có cùng khối lượng với nước đá, đựng trong một bình nhiệt lượng kế hình trụ.. Bỏ qua sự thay

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

QUẢNG NAM

ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS

Năm học 2013 – 2014 Môn thi : VẬT LÝ

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

Ngày thi : 08/4/2014 Câu 1 (4 điểm)

Trên đoạn đường thẳng AB có hai xe chuyển động Xe mô tô đi từ A về B, trong nửa đoạn

đường đầu xe chuyển động với vận tốc v1 = 20km/h, trong nửa đoạn đường còn lại xe chuyển động với vận tốc v 2 = 60km/h Xe ô tô đi từ B về A, trong nửa thời gian đầu xe chuyển động với vận tốc v 1 , trong nửa thời gian còn lại xe chuyển động với vận tốc v 2 Biết rằng nếu hai xe xuất phát cách nhau 30 phút thì xe mô tô đến B và xe ô tô đến A cùng lúc

1 Tính quãng đường AB

2 Nếu hai xe xuất phát cùng lúc thì vị trí gặp nhau của hai xe cách A bao nhiêu?

Câu 2 (4 điểm)

Một cục nước đá ở nhiệt độ t1 = -50C được dìm ngập hoàn toàn vào nước ở nhiệt độ t2, có cùng khối lượng với nước đá, đựng trong một bình nhiệt lượng kế hình trụ Chỉ có nước và nước đá trao đổi nhiệt với nhau Bỏ qua sự thay đổi thể tích của nước và nước đá theo nhiệt độ

1 Tùy theo điều kiện về nhiệt độ ban đầu t2 của nước Hãy nêu và biện luận các trường hợp

có thể xảy ra đối với mức nước trong bình nhiệt lượng kế khi có cân bằng nhiệt

2 Trường hợp mức nước trong bình nhiệt lượng kế giảm 2% so với ban đầu khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ ban đầu của nước là bao nhiêu?

Cho biết: Nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy, khối lượng riêng của nước đá lần lượt là c 1 =

2090 J/ kg.K,  = 3,33.10 5 J/kg, D 1 = 0,916 g/cm 3 ; Nhiệt dung riêng, khối lượng riêng của nước lần lượt là c 2 = 4180 J/ kg.K, D 2 = 1 g/cm 3

Câu 3 (4 điểm)

Có hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp với nhau vào hiệu điện thế không đổi U Dùng một vôn kế lần lượt mắc vào hai đầu R1, hai đầu R2 và hai đầu cả đoạn mạch thì số chỉ của vôn kế tương ứng là U1 = 4V, U2 = 6V, U3 = 12V Bây giờ mắc nối tiếp R1, R2 và vôn kế vào hiệu điện thế

U nói trên thì vôn kế chỉ bao nhiêu?

Câu 4 (4 điểm)

Cho mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 18V, MN là biến trở

có điện trở toàn phần R = 8Ω, R1 = 4,8Ω, bóng đèn có điện trở

không đổi RĐ = 6Ω Ampe kế, khóa K, con chạy và dây nối có

điện trở không đáng kể

1 Khi khóa K đóng, điều chỉnh con chạy C của biến trở

trùng với điểm M, thì ampe kế chỉ 2,5A Tìm giá trị của R2?

2 Khi khóa K mở, tìm vị trí của con chạy C trên biến trở để

đèn sáng mờ nhất?

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

của đèn thay đổi thế nào? Giải thích?

Câu 5 (4 điểm)

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính ở phía trước một thấu kính phân kỳ (A trên trục chính) cho ảnh A1B1 cao 0,8cm Thay thấu kính phân kỳ bằng thấu kính hội tụ có cùng tiêu cự, đặt cùng trục chính ở vị trí của thấu kính phân kỳ thì thu được ảnh thật A2B2 cao 4cm Khoảng cách giữa 2 ảnh là 72cm Tìm tiêu cự của các thấu kính và chiều cao của vật bằng phương pháp hình học

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

QUẢNG NAM

ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS

Năm học 2013 – 2014 Môn thi : VẬT LÝ

301,5

Gọi t là thời gian chuyển động của hai xe kể từ lúc xuất phát đến lúc gặp nhau thì t

phải nằm trong khoảng:

1 Biện luận các trường hợp có thể xảy ra

Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -50C đến 00

C và không bị nóng chảy, hệ cân bằng ở 00C, mức nước không thay đổi

0,25đ 0,25đ

0,25đ

0,25đ

0,25đ

thì nước đá nóng chảy hoàn toàn và mức nước trong bình hạ xuống

2 Tính nhiệt độ ban đầu của nước:

- Gọi S là tiết diện đáy bình; h0 là độ cao cột nước ban đầu; h là độ cao cột nước sau

khi cân bằng nhiệt; m là khối lượng nước và khối lượng nước đá ban đầu; mlà khối

lượng nước đá tan sau khi cân bằng nhiệt (nếu có)

RV = 3R1 Hiệu điện thế trên vôn kế khi mắc nối tiếp R1, R2, RV vào hiệu điện thế U số chỉ của

0,5đ

0,5đ

Câu 4

(4 đ)

a Khi K đóng, con chạy C trùng với M thì biến trở bị nối tắt, dòng điện không qua

biến trở, mạch điện gồm (R2 // Đ) nt R1, IA = I = 2,5A

36

.65,2

18

2

2 1

R R

R R I

U R

x

x x

x R R

x R R x R R R

,66

4

648

8,4

2

2

2 1

1528,6

1018

x R

U I

tm

2 2

2

4,356

,163

72152

8,6

7210

.4

x x

I x R R

R I I

Đ Đ

Đèn sáng tối nhất khi IĐ nhỏ nhất163,56 – (x – 3,4)2 lớn nhất x = 3,4()

Vậy để đèn sáng mờ nhất thì con chạy C ở vị trí sao cho RMC = 3,4() và RCN =

4,6()

c Khi K mở, đèn sáng mờ nhất khi con chạy C ở vị trí sao cho RMC = 3,4 (), nên

nếu dịch chuyển con chạy từ M tới vị trí ứng với RMC = 3,4  thì đèn sáng mờ dần,

nếu tiếp tục dịch chuyển con chạy từ vị trí đó tới N thì đèn sẽ sáng mạnh dần lên

0,5đ 0,5đ

0,75đ

0,5đ 0,75đ

12

cm f

f f

(Trường hợp thí sinh dùng công thức thấu kính để giải và cho kết quả đúng thì xem

xét độ chính xác và cho điểm tối đa)

1,0đ

0,5 đ 0,5đ 0,75 đ 0,75 đ

0,25đ 0,25đ

 Thí sinh giải bằng cách khác đáp án, kết quả đúng thì cho điểm tối đa

 Các kết quả tính được nếu không có đơn vị hoặc sai đơn vị thì trừ 0,25đ cho mỗi loại đơn vị của

F

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

QUẢNG NAM

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS

NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn thi : VẬT LÝ

Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 03/4/2013

Câu 1 (4 điểm)

Có hai bình cách nhiệt đủ lớn, đựng cùng một lượng nước, bình 1 ở nhiệt độ t1 và bình 2 ở nhiệt độ t2 Lúc đầu người ta rót một nửa lượng nước trong bình 1 sang bình 2, khi đã cân bằng nhiệt thì thấy nhiệt độ nước trong bình 2 tăng gấp đôi nhiệt độ ban đầu Sau đó người ta lại rót một nửa lượng nước đang có trong bình

2 sang bình 1, nhiệt độ nước trong bình 1 khi đã cân bằng nhiệt là 300C Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường

và trọng lượng riêng d1; ở đầu dưới của cây nến có gắn một bi sắt nhỏ có

trọng lượng P2 = 0,02N Người ta đặt cho câ y nến nổi thẳng đứng trong một

cốc thủy tinh hình trụ đựng nước như hình 1 Phần nến ngập trong nước có

chiều dài l = 16cm Cho trọng lượng riêng của nước là d 0 = 10000N/m3 Thể

tích của bi sắt rất nhỏ so với thể tích của nến và có thể bỏ qua

1) Tính P1 và d1

2) Đốt cháy nến cho đến khi đầu trên của nến ngang với mặt nước và bị

nước làm tắt

a Trong quá trình nến cháy mức nước trong cốc thay đổi thế nào ? Giải thích?

b Tính chiều dài l’ của phần nến còn lại sau khi nến tắt

Câu 3 (4 điểm)

Có mạch điện như sơ đồ hình 2: R1= R2 = 20Ω, R3 = R4 = 10Ω, hiệu điện thế

U không đổi Vôn kế có điện trở vô cùng lớn chỉ 30V

- Khi K1 đóng, K2 mở thì đèn Đ1 sáng bình thường và công suất

tiêu thụ trên toàn mạch là P1 = 60W

- Khi K1 mở, K2 đóng thì đèn Đ2 sáng bình thường và công suất

tiêu thụ trên toàn mạch là P2 = 20W

1) Tính tỉ số công suất tỏa nhiệt trên điện trở R trong hai

2) Điểm sáng S di chuyển từ vị trí ban đầu theo phương

song song với trục chính có vận tốc không đổi v = 2cm/s

đến vị trí S1 cách mặt thấu kính 12,5cm Tính vận tốc

trung bình của ảnh S’ trong thời gian chuyển động

V

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

QUẢNG NAM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2012 – 2013

Môn thi : VẬT LÝ

Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 03/4/2013

ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM

Câu 1 1) Tính nhiệt độ của nước trong các bình:

Gọi khối lượng nước trong mỗi bình là m, nhiệt dung riêng của nước là c, ta có:

Sau lần rót thứ nhất:

2 1 2 2 2

)230(3)30(2)230(4

3)30(

m t

c

m        (2) Giải hệ (1) và (2) ta được:

C

t1 42,86014

2) Nhiệt độ của nước khi có cân bằng nhiệt:

Về mặt trao đổi nhiệt, 3 lần rót trên tương đương với việc rót 1lần toàn bộ nước từ bình 2

sang bình 1, gọi t là nhiệt độ cân bằng:

Điều kiện cân bằng vật nổi:

Trọng lượng riêng của nến:

d

2a) Sự thay đổi mực nước khi nến cháy

Từ điều kiện cân bằng vật nổi ta có chiều dài của phần nến ngập trong nước được tính:

0

P P l

S d





Trong quá trình nến cháy trọng lượng của nến giảm nên chiều dài của phần nến ngập

trong nước giảm do đo mức nước trong cốc giảm

2b) Tính chiều dài của phần nến còn lại:

Khi nến tắt chiều dài của nến l’ đúng bằng chiều dài của phần nến ngập trong nước khi

0,75

0,5 0,5

0,5 0,5 Câu 3: 1) Tính hiệu điện thế U

Hiệu điện thế trên các điện trở R1, R2, R3, R4, và Vôn kế là: U1, U2, U3, U4 và UV

U

2) Tính số chỉ Ampekế:

Thay vôn kế bằng Ampekế

Dòng điện qua các điện trở R1, R2, R3, R4, và ampekế là: I1, I2, I3, I4 và IA

Ampekế chỉ dòng điện qua R3và dòngđiện qua R4

IA = I3 + I4 Dòng điện qua R3là:

)(6,310

801020

10.2020

4 2

4 2 1

R R R R

Dòng điện qua điện trở R1:

)(35,13/80

0,5

0,5

0,5 0,5 Câu 4 1) Tính tỉ số công suất tỏa nhiệt trên R :

R R

2) Tính hiệu điện thế U và công suất định mức của đèn:

Công suất định mức của đèn giống nhau:

Từ biểu thức trên suy ra:

40

5 , 9 458

45

3 ( )5

60

20 ( )3

F’

S’

H

H’

Khoảng cách từ S’ đến mặt thấu kính và trục chính của thấu kính :

Sử dụng các cặp tam giác đồng dạng OHS, OH’S’và F’OI, F’H’S’

Điểm sáng S di chuyển theo phương song song với trục chính thì ảnh S’ di chuyển trên

đường thẳng qua IF’ từ S’ đến S’1

S

O F