Người thứ hai đi trên các cạnh AB và CD với vận tốc chỉ bằng 4 3 vận tốc của người thứ nhất, nhưng trên các cạnh BC và DA thì vận tốc lớn gấp ba lần vận tốc của người thứ nhất.. 4 điểm
Trang 1SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO GIA LAI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
- Năm học: 2007- 2008
Môn: VẬT LÍ
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề )
ĐỀ BÀI
Bài 1 (4 điểm )
Hai người khởi hành đồng thời từ A, đạp xe đạp vòng quanh một công viên hình chữ nhật ABCD có cạnh AB = 2BC Người thứ nhất đi trên các cạnh AB và CD với vận tốc 20km/h, còn trên các cạnh BC và DA với vận tốc 10km/h Người thứ hai đi trên các cạnh AB
và CD với vận tốc chỉ bằng
4
3 vận tốc của người thứ nhất, nhưng trên các cạnh BC và DA thì vận tốc lớn gấp ba lần vận tốc của người thứ nhất Khi trở về đến A, người nọ về trước người kia 10 phút Tính chu vi công viên đó
Bài 2 (4 điểm)
a) Trình bày phương pháp đo điện trở của một dây dẫn bằng vôn kế và ampe kế (vôn kế có điện trở rất lớn, ampe kế có điện trở rất nhỏ) Vẽ sơ đồ mạch điện
Trong sơ đồ trên, khi mắc mạch điện, một học sinh đã mắc nhầm vôn kế vào chỗ ampe
kế và ampe kế vào chỗ vôn kế Hỏi các dụng cụ này có bị hỏng không? Tại sao?
b) Cho các dụng cụ sau: một viên đá, một lực kế, một cốc nước Trình bày phương pháp xác định trọng lượng riêng của viên đá (cho rằng đã có số liệu trọng lượng riêng của nước)
Bài 3 (6 điểm)
Một vật sáng AB được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ một khoảng bằng 1,5 OF, trong đó O là quang tâm, F là tiêu điểm của thấu kính (hình vẽ)
a) Vẽ ảnh A’B’ của vật AB qua thấu kính Giải thích cách vẽ
b) Giữ vật AB cố định, dịch chuyển thấu kính hướng xuống
dưới theo phương vuông góc trục chính xy với vận tốc 2cm/s
Hãy xác định vận tốc dịch chuyển của ảnh
Bài 4 (6 điểm )
a) Cho mạch điện như hình (a), các điện trở có giá trị đều bằng R0, các dây nối DM và
BN có điện trở không đáng kể Tính điện trở tương đương của đoạn mạch theo R0
b) Mạch điện nói trên được mắc lại như hình (b), trong đó hai vôn kế có cùng điện trở RV Vôn kế V chỉ 110V, vôn kế V1 chỉ 10V Tính hiệu điện thế giữa hai điểm C và D, từ đó chứng tỏ điện trở RV của vôn kế có giá trị đúng bằng điện trở R0
-Hết
-y
A
B
0
ĐỀ CHÍNH THỨC
B
+
B
N
C C
R0 R
0
N
D
R0
R0
R0
R 0
D
R0
R0
R0
R0
R 0 V
1
V
1
V 1
Hình (b) Hình (a)
V 1
Trang 2SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO GIA LAI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
- Năm học 2007 -2008
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM MÔN VẬT LÍ.
điểm BÀI 1
(4 điểm) Thời gian người thứ nhất đi trên đoạn AB là : t1 = v1
AB
= 20
AB
Thời gian người thứ nhất đi trên đoạn BC là : t'
-1 = ' 1
v
BC
= ' 1
2v
AB
= 20
AB
Thời gian người thứ nhất đi hết chu vi là : t = 2(t1 + t'
AB
Thời gian người thứ hai đi trên đoạn BC là : t'
2v
AB
= 60
AB
Thời gian người thứ hai đi hết chu vi là : t’ = 2(t2 + t'
Vậy :
Chu vi công viên là : 2(AB + BC) =
15km -0,5đ0,5đ0,5đ0,5đ0,5đ
0,5đ
0,5đ0,5đBÀI 2
(4 điểm) a) (2 điểm ).Ta có thể dùng hai sơ đồ sau
Sơ đồ 1 Sơ đồ 2
Ta có : R =
A
V I
U
A
R 0b)(2 điểm ) Dùng lực kế đo trọng lượng P của viên đá trong không khí
Dùng lực kế đo trọng lượng P’ của viên đá trong nước
Gọi :V là thể tích của viên đá, dn là trọng lượng riêng của nước, F là lực
đẩy Acximét lên viên đá
Ta có : P’ = P - F = P – dnV
-Sơ đồ10,25đ
Sơ đồ20.25đ
V 1
V 1
V 1
Trang 3suy ra : V =
n d
P
P ' -Trọng lượng riêng d của viên đá là : d =
Pd n
-0,5đ0,5đ
BÀI 3
(6 điểm)
a) ( 2 điểm )
Dựng tia tới BO qua quang tâm O truyền
thẳng - Dựng tia tới BI song song trục chính, cho tia ló qua tiêu
điểm - Giao điểm của hai tia ló là B’ => B’ là ảnh của B Từ B’ dựng đườngthẳng vuông góc cắt trục chính tại A’ Vậy A’B’ là ảnh của vật AB
Hình vẽ minh họa đầy đủ
Hình (a)
b) (4 điểm ) Dùng hình (a) chứng minh
Ta có: OAB đồng dạng với OA’B’ :
OA
OA AB
B
(1) OF’I đồng dạng với F’A’B’ : ' ' ' '' ' ' '
F
F
O
O OA OF
A F AB
O
O OA OA
F
11
OA O
OA (3) Thay OF= OA1,5 vào (3) ta được : OA’ = 2OA (4) -
- Khi dịch chuyển thấu kính xuống dưới theo phương vuông góc vớitrục chính thì OA vẫn bằng 1,5OF do đó theo (4) : O1A1 = 2OA. -
Quang tâm thấu kính dịch xuống O1 còn ảnh B’ dịch thẳng xuống B1
BOO1 đồng dạngBB’B1 có cácdường cao OA và AA’ = 3OANhư vậy trong khi thấu kính dịch được một đoạn OO1 thì ảnh dịchchuyển được một đoạn B’B1 = 3OO1 -
Vậy : Vận tốc dịch chuyển của ảnh bằng V’ = 3V = 6cm/s
- Hình vẽ chính xác đầy đủ
0,5đ0,5đ0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ0,5đ
0,5đ0,5đ
0,5đ0,5đ
0,5đ
B’
0F
Trang 4BÀI 4
(6 điểm) a) ( 2 điểm ) Do điện trở dây nối không đáng kể, mạch được mắc như sau :
{R0 nt ( 2R0 song song ) nt (3 R0 song song ) }song song R0 ( thí sinh có thể
vẽ lại mạch đúng, không cần phải giải thích )
- R =
0 0 0 0
0 0 0 0
32
)32(
R R R R
R R R R
- UAB = UAC + UCD + UDB = 2UAC + UCD IAC = IDB =
110
R
U CD
(1) -
UCD = UCM + UMN + UND = 2UCM + UMNICM = IND =
R
U CD
+
02
10
R
U CD
Suy ra : UCD = 30V. -
- Ta có : ICM =
02
-1,0đ 0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ0,5đ
0,5đ0,5đ0,5đ0,5đ0,5đ
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
GIA LAI NĂM HỌC 2009 - 2010
V 1
V 1
V 1
V 1
Hình (b)
Trang 5đứng yên (hình vẽ 1) Biết khối lượng m2 = M = 24kg;
m1 = 8kg Ròng rọc và thanh AB có khối lượng không
đáng kể, bỏ qua ma sát.
a Tính tỷ số OA
OB .
b Nếu m1 giảm 2kg, để hệ cân bằng thì m2 tăng hay
giảm khối lượng bao nhiêu?
m1 m2 M
A B
Hình vẽ 1
Câu 2: (5 điểm)
a (1,5 điểm) Trong tường một tòa nhà có đặt
ngầm một cáp điện trong đó có 3 dây dẫn giống
nhau và chỉ lộ đầu dây ở các vị trí xa nhau
(hình vẽ 2) Làm thế nào để với ít thao tác nhất
xác định được điểm đầu và điểm cuối của mỗi dây
khi chỉ có: bút dạ, một pin 1,5V, một đoạn dây
dẫn ngắn, một bóng đèn nhỏ 3V- 1,5W.
Hình vẽ 2
b (1,5 điểm) Chỉ sử dụng các dụng cụ sau: Lực kế, bình chia độ chứa nước, nút chai
bằng bấc, sợi chỉ, các quả cân, hãy xác định khối lượng riêng của chiếc nút chai bằng bấc.
c (2 điểm) Hai đoạn dây dẫn hình trụ cùng loại có cùng điện trở, đường kính tiết diện
dây dẫn thứ nhất gấp đôi đường kính tiết diện của dây dẫn thứ hai Tính tỷ số khối lượng giữa dâydẫn thứ nhất và dây dẫn thứ hai
Câu 3: (5 điểm) Cho mạch điện (hình vẽ 3).
Khi mắc nguồn điện có hiệu điện thế không đổi
vào hai điểm A và C hoặc B và D thì công suất tỏa
nhiệt trong mạch là như nhau và bằng P Khi mắc
nguồn với hai điểm B và C hoặc A và D thì công suất
tỏa nhiệt trong mạch cũng như nhau và bằng 2P Hỏi
khi mắc nguồn với 2 điểm C và D thì công suất tỏa
nhiệt trong mạch bằng bao nhiêu? Bỏ qua điện trở của
các dây dẫn.
R1
A
R2 R4 R3
Hình vẽ 3
Câu 4: (5 điểm) Một thấu kính hội tụ L có
trục chính là xy, quang tâm O Một nguồn sáng
S chiếu vào thấu kính, biết hai tia ló ra khỏi thấu
kính là IF' và KJ, với F' là tiêu điểm (hình vẽ 4).
Xác định vị trí S Cho biết OI = 1cm, OK = 2cm.
L
I
60 0
x O y
K
45 0
J Hình vẽ 4
F'
BD
CA
Trang 6SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
GIA LAI NĂM HỌC 2009 - 2010
+ Đánh dấu 3 điểm đầu của ba dây (1,2,3), ba điểm cuối của ba dây (a,b,c)
- Mắc pin nối tiếp với đèn vào hai đầu dây bất kỳ, ví dụ (1-2)
- Chạm hai điểm cuối bất kỳ khi nào đèn sáng, ví dụ (a-c) thì điểm đầu dây 3
ứng với điểm cuối dây là b
+ Tách 1 và 2 ta mắc pin nối tiếp với đèn vào 1 và 3 Làm tương tự, ta xác định
điểm cuối của sợi dây 2, suy ra dây còn lại
1,0đ0,5đ
D
(1) 0,5đBước 1: Dùng lực kế xác định trọng lượng P của nút chai 0,25đBước 2: Dùng sợi dây chỉ buộc vào quả cân rồi nhúng vào vào bình nước, ta
xác định thể tích V1 của quả cân
Bước 3: Dùng sợi dây chỉ buộc vào quả cân và nút chai rồi nhúng vào bình
nước sao cho chìm hoàn toàn trong nước, ta xác định thể tích V2 của quả cân và
Trang 7U không đổi �P RCD CD P RAC AC với: CD R1 R2
1,5đ
0,25đ0,25đ
Trang 8b) Ngay sau đó bố chở mẹ đến chợ cách nhà 6 km với vận tốc trung bình 45 km/h, chờ mẹ
15 phút rồi cùng về nhà theo đường cũ với vận tốc trung bình 10 m/s Hỏi bố mẹ về đến nhà lúcmấy giờ?
Câu 2 (5 điểm)
a) Để đun sôi ấm 2 lít nước ở 200C, người ta sử dụng một bếp điện gồm hai điện trở R1, R2với R1 = 2R2, mắc vào nguồn có hiệu điện thế không đổi Nếu chỉ sử dụng điện trở R1 thì đunsôi lượng nước trên trong thời gian 15 phút Tìm thời gian để đun sôi lượng nước đó trong mỗitrường hợp sau: chỉ dùng R2; R1 mắc nối tiếp R2; R1 mắc song song với R2
b) Nếu dùng bếp than để đun sôi lượng nước nói trên thì hết bao nhiêu than củi? Biết hiệusuất của bếp than là 25%, nhiệt dung riêng của nước 4200 J/kg.độ, khối lượng riêng của nước
1000 kg/m3, năng suất tỏa nhiệt của than củi 34.106 J/kg
(Bỏ qua sự tỏa nhiệt từ ấm ra môi trường và nhiệt dung của ấm trong cả câu)
Câu 3 (2 điểm) Một quả cầu nhỏ bằng sắt, bên trong rỗng, bỏ vào cốc nước thì chìm Chỉ bằng
lực kế và cốc nước hãy xác định thể tích phần rỗng của vật trên Khối lượng riêng của sắt vànước coi như đã biết
Câu 4 (5 điểm) Một dây dẫn dài 15 m làm bằng
nicrôm có điện trở suất 1,10.10-6 (m), đường
kính tiết diện dây d = 2 mm được uốn thành
mạch điện có dạng ngôi sao với tất cả các đoạn
thẳng có độ dài bằng a (hình vẽ) với A, B, C, D,
E là các điểm nối
a) Tính điện trở tương đương giữa hai điểm:
A và B; A và C
b) Đặt vào A và B một hiệu điện thế UAB
> 0 Hãy so sánh UAE, UED, UDC và UCB
(Bỏ qua điện trở tại các chỗ nối)
Câu 5 (5 điểm) Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f tạo ảnh thật S’ của điểm sáng S thuộc trục
A
D
CE
Ba
aa
a
a
a
Trang 9SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Đáp án này chỉ tóm tắt một cách giải, trong bài làm học sinh trình bày chi tiết hơn.
1
(3đ)
a (2 đ)
+ Giữa hai lần kim giờ và kim phút trùng nhau liên tiếp thì kim phút quay
giờ 0.25 + Lập luận tương tự, khoảng thời gian liên tiếp giữa hai lần kim phút và
66
416
517
618
39
410
511
612
11 -
66
11 =
104
11 -
66
11 =
1010
Trang 10b (2,5đ)
Nhiệt lương có ích để đun sôi 2 lít nước:
Trang 11(5đ)
a (4đ)
- Điện trở tương đương giữa hai điểm A và B:
Mạch điện AB được vẽ lại:
- Điện trở tương đương giữa hai điểm A và C:
Mạch điện AC được vẽ lại:
Trang 12(5đ)
a (1đ)
Lấy A sao cho SA vuông góc với trục chính xy.
Vẽ tia sáng từ A//xy cắt thấu kính tại I, tia ló đi qua tiêu điểm F'.
Vẽ tia sáng từ A đi qua quang tâm O của thấu kính, cho tia ló đi thẳng.
Hai tia ló cắt nhau tại A’, từ A’ hạ vuông góc xuống trục chính, cắt trục
Ta tìm mối quan hệ giữa d, d’ và f:
0,25 0.25
Trang 13Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề )
Bài 1 (5 điểm)
Một xe chuyển động trên đoạn đường AB, trong ba phần tư đoạn đường đầu xe chạy vớivận tốc v1 và một phần tư đoạn đường còn lại với vận tốc v2 (v1 khác v2)
a Tìm vận tốc trung bình trên đoạn đường AB theo v1, v2
b Nếu trong một phần tư thời gian đầu xe chuyển động với vận tốc v1 và ba phần tư thờigian
còn lại là v2 thì vận tốc trung bình trên đoạn AB của xe như vận tốc trung bình ở câu a Tìm tỉ
a Tính nhiệt độ của mỗi bình khi cân bằng
b Nếu tiếp tục đổ qua đổ lại thì sau bao nhiêu lần đổ hiệu nhiệt độ hai bình sẽ nhỏ hơn
20C? (đổ qua và đổ lại được tính là một lần đổ)
Bài 3 (5 điểm)
Cho mạch điện như hình 1, UAB = 12V, R1 = 6,
R2 = 12, Rb là biến trở có giá trị từ 1 đến 2012
Bỏ qua điện trở của các dây nối
a Điều chỉnh biến trở để công suất trên biến trở
là 8W Tìm giá trị biến trở khi đó?
b Thay đổi vị trí biến trở và R1 cho nhau, tìm giá trị của biến trở trong hai trường hợp sau:
- Để công suất trên đoạn mạch MB lớn nhất
- Để công suất trên R2 lớn nhất
Bài 4 (3 điểm)
Dùng hệ thống ròng rọc (hình 2) kéo vật có trọng lượng 5600N lên khỏi
một hồ nước có độ sâu 8m như hình vẽ Hãy tính:
a Lực giữ vật khi vật chìm hoàn toàn trong nước (vật không chạm đáy).
ĐỀ CHÍNH THỨC
F
b R
Trang 14b Công tổng cộng cần thiết để kéo vật từ đáy lên trên qua mặt hồ 2m Biết trọng lượng
riêng của vật là 70000N/m3, trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3 (Dây đủ dài, bỏ qua
khối lượng dây và ròng rọc).
Bài 5 (4 điểm)
Một vật AB hình mũi tên được đặt vuông góc với trục chính của một thấu
kính phân kì, điểm A nằm trên trục chính, cách thấu kính 20cm cho ảnh ảo
A’B’ cách vật 10cm
a Bằng cách vẽ hình hãy tìm tiêu cự của thấu kính
b Nghiêng vật AB một góc thì ảnh và vật như hình vẽ 3 Trình bày cách
vẽ và xác định vị trí thấu kính, trục chính, quang tâm O và tiêu điểm của
thấu kính
-Hết
-SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO GIA LAI KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9
NĂM HỌC 2011-2012 MÔN: VẬT LÝ
Thay vào, đơn giản v2 ta có phương trình theo n: n210n 9 0
Giải ra có hai nghiệm n=1 và n=9, loại nghiệm bằng 1 vì hai vận tốc khác nhau
Trang 15Thay (2) vào (3) giải ra được v0 3v (5)
Thay (5) vào (4) ta được s(v03 )v t1(v0v t0)12v t0 1 0,25
So sánh với (1) ta được 1 0
12
t t
Vậy nếu chuyển động với vận tốc tăng thêm một lượng 3v thì xe đến B với thời
gian 1 0
12
t t
0,25
2
(3 điểm)a a (2 điểm) Gọi t t t l, ,n 1 là nhiệt độ bình lạnh, nóng và nhiệt cân bằng của bình lạnh, bình nóng
sau khi đổ mlà khối lượng nước đổ từ bình này sang bình kia.
Vì đều là nước và bỏ qua sự mất mát nhiệt giữa nước, bình và với môi trường ta có
Phương trình cân bằng nhiệt sau lần 1 đổ của bình lạnh là
Trang 162 12
b b MB
b
R R U
Trang 170,5
)(8000010000
.8,
Công tổng cộng cần thiết để kéo vật lên khỏi mặt hồ 2m: AA1A2
Trong đó: A1 là công để kéo vật từ dưới nước lên đến bề mặt nước
A2 là công để kéo vật từ bề mặt nước đến vị trí 2m
Vì sử dụng ròng rọc động nên lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về
AO B
F''
O B A
F''
'
F'
O F
A
O O A
'10
20''
'')3
f
f d
f
f d
Trang 18b (2 điểm)
Dựng đường thẳng BB’ và AA’ cắt nhau
tại O là quang tâm của thấu kính (Tia sáng từ
vật qua ảnh sẽ truyền thẳng qua quang tâm O)
0,5
Nối dài AB và A’B’ sẽ cắt nhau tại I là một điểm thuộc thấu kính (Mọi tia sáng qua
vật đều qua ảnh)
Kẻ đường thẳng đi qua O và vuông góc với IO là trục chính của thấu kính 0,5
Từ B kẻ đường thẳng song song với trục chính, cắt thấu kính tại J Nối JB’ cắt trục
chính tại F’ là tiêu điểm ảnh của thấu kính Lấy F là điểm đối xứng của F’ qua
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Câu 1: (5điểm) Lúc 7 giờ, ba bạn An, Bình, Ca khởi hành từ A để đi đến B (AB = 6km) Do
chỉ có một xe đạp nên An chở Bình đến B trước, còn Ca thì đi bộ, khi đến B, An mới quay lại chở Ca.Vận tốc xe đạp không đổi v1 = 12km/h, vận tốc đi bộ v2 = 3km/h
a Ca đã đi bộ hết đoạn đường bao nhiêu? đến B lúc mấy giờ?
b Để cả ba bạn đến B kịp lúc 8 giờ, An và Bình đi xe đạp được một đoạn thì Bình xuống xetiếp tục đi bộ còn An quay lại chở Ca Tìm quãng đường đi bộ của Bình và Ca
Câu 2:(3điểm) Có 3 bình cách nhiệt giống nhau đều chứa lượng dầu như nhau và có cùng nhiệt
độ ban đầu Đốt nóng một thỏi kim loại rồi thả vào bình thứ nhất Sau khi cân bằng nhiệt ở bình thứnhất ta lấy thỏi kim loại cho sang bình thứ hai Sau khi cân bằng nhiệt ở bình thứ hai ta lấy thỏi kimloại cho sang bình thứ ba Biết nhiệt độ dầu trong bình thứ nhất tăng thêm 200C, trong bình thứ hai tăngthêm 50C, hỏi nhiệt độ của dầu trong bình thứ ba tăng thêm bao nhiêu?
Câu 3:(5điểm) Cho mạch điện như hình vẽ (H1) Hiệu điện
thế UAB = 18V và không đổi; điện trở R = 2; MN là biến trở Bỏ
qua điện trở các dây nối, ampe kế và con chạy của biến trở, đèn
không bị cháy khi di chuyển con chạy C của biến trở từ M đến N
a Tìm biểu thức liên hệ giữa cường độ dòng điện qua ampe
kế và điện trở đoạn MC của biến trở
A
C+ -
Đ (H 1)
I
'
F A