Đề và đáp án HSG bậc THCS môn lý tỉnh thanh hoá

Đề và hướng dẫn chấm chi tiết môn Vật lý kỳ thi HSG lớp 9 năm học 20182019 của tỉnh Thanh Hoá . Mọi người hãy tải về làm thử xem khả năng của mình giải được đến đâu nhé; Giáo viên có thể tải về cho học sinh làm thử để đánh giá khả năng giải đề của các em. Cảm ơn mọi người ủng hộ

A

m2

Hình 1

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THANH HOÁ

ĐỀ DỰ BỊ

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

Năm học 2018- 2019

Môn thi: VẬT LÍ – 9 THCS

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

Ngày thi: 22 tháng 3 năm 2019

Đề thi có 06 câu, gồm 02 trang

Câu 1 (2,5 điểm).

Một bình thông nhau gồm hai nhánh hình trụ thẳng đứng có tiết diện lần lượt là S1 = 100 cm2 và

S2 = 60 cm2 chứa nước có khối lượng riêng D0 = 1 g/cm3 Mực nước cách miệng các nhánh là h0 = 3 cm

a Thả một vật có khối lượng m = 80 g và khối lượng riêng D1 = 0,8 g/cm3 vào nhánh lớn Tính mực nước dâng lên ở nhánh nhỏ?

b Sau đó đổ dầu có khối lượng riêng D2 = 0,75 g/cm3 vào nhánh lớn cho đến khi đầy thì toàn bộ vật bị ngập hoàn toàn trong nước và dầu Tính thể tích phần vật bị ngập trong nước?

Câu 2 (2,5 điểm).

Một thanh thẳng AB đồng chất, tiết diện đều có rãnh dọc, khối

lượng của thanh m = 200 g, thanh dài l = 90 cm Tại A, B có đặt hai hòn

bi trên rãnh mà khối lượng lần lượt là m1 = 200 g và m2 Đặt thanh

(cùng hai hòn bi ở A, B) trên mặt bàn nằm ngang vuông góc với mép

bàn sao cho phần OA nằm trên mặt bàn có chiều dài l 1 = 30 cm, phần

OB ở mép ngoài bàn Khi đó người ta thấy thanh cân bằng nằm ngang (thanh chỉ tựa lên điểm O ở mép bàn) như hình 1

a Tính khối lượng m2?

b Cùng một lúc, đẩy nhẹ hòn bi m1 cho chuyển động đều trên rãnh với vận tốc v1 = 10 cm/s về phía O và đẩy nhẹ hòn bi m2 cho chuyển động đều với vận tốc v2 dọc trên rãnh về phía O Tìm v2 để cho thanh vẫn cân bằng nằm ngang như trên?

Câu 3 (4,0 điểm).

Trên bàn có rất nhiều bình giống nhau đựng các lượng nước như nhau ở cùng nhiệt độ Đổ M gam nước nóng vào bình thứ nhất, khi có cân bằng nhiệt thì múc M gam nước từ bình thứ nhất đổ vào

Số báo danh

U B A

Hình 2

trình trên cho các bình tiếp theo Độ tăng nhiệt độ của nước ở bình thứ nhất và bình thứ 2 lần lượt là

Δt1 = 200C và Δt2 = 160C Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường

a Tìm độ tăng nhiệt độ Δt3 của nước ở bình thứ 3?

b Kể từ bình thứ bao nhiêu thì nhiệt độ nước trong bình tăng không quá 50C?

Câu 4 (4,0 điểm).

Một vật sáng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính (điểm B thuộc trục chính) cho ảnh thật cách vật một khoảng nào đó Giữ thấu kính cố định, nếu dịch chuyển vật lại gần thấu kính dọc theo trục chính của nó một đoạn là 30 cm thì ảnh của vật AB cho bởi thấu kính vẫn là ảnh thật, cách vật một khoảng như cũ và cao gấp 4 lần ảnh cũ

a Đó là thấu kính gì? Tính tiêu cự của thấu kính?

b Tìm khoảng cách nhỏ nhất giữa vật và ảnh thật của nó cho bởi thấu kính?

Câu 5 (5,0 điểm).

1 Một công ty điện lực dùng đường dây tải điện với hiệu điện thế tại nơi cấp điện là 2 kV để cấp điện cho một khu dân cư với hiệu suất truyền tải điện là 95% Sau nhiều năm, dân cư ở khu vực đó tăng lên khiến công suất tiêu thụ điện tại khu dân cư đó tăng lên 1,4 lần trong khi vẫn phải sử dụng hệ thống đường dây tải điện cũ Hỏi :

a Hiệu suất truyền tải điện mới là bao nhiêu?

b Để hiệu suất truyền tải điện vẫn là 95% thì công ty điện lực đó phải tăng hiệu điện thế tại nơi cấp điện lên đến giá trị nào?

Biết rằng hao phí trên đường dây tải điện là do sự tỏa nhiệt trên đường dây dẫn, các công ty điện lực không bao giờ cung cấp điện với hiệu suất nhỏ hơn 80%

2 Người ta mắc ba linh kiện sau: Điện trở R = 10 Ω; vôn kế

có điện trở rất lớn; ampe kế có điện trở rất nhỏ vào các chỗ trống

của mạch điện như hình vẽ 2 Đặt vào hai đầu A, B hiệu điện thế U

= 6V Xác định số chỉ của vôn kế và ampe kế trong từng trường

hợp?

Câu 6 (2,0 điểm).

Cho một điện trở R chưa biết trị số Một nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi chưa biết; hai ampe kế có điện trở khác không; các dây nối có điện trở không đáng kể Mắc điện trở R vào nguồn điện, dòng điện chạy qua R là I0 Hãy trình bày phương án đo chính xác I0? (Chú ý: Không được mắc ampe kế trực tiếp vào nguồn điện)

-HẾT -Giám thị coi thi không giải thích gì thêm!

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THANH HÓA

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI DỰ BỊ

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

Năm học 2018-2019 Môn thi: Vật lí Lớp 9 THCS

Câu 1 (2,5 điểm)

1.a

1,0 đ

Gọi mực nước dâng lên ở hai nhánh là h

Do vật nổi cân bằng trong nước nên P = FA

0,5 đ

0,5 đ

1.b

1,5 đ

Gọi V1; V2 lần lượt là thể tích của phần vật chìm trong nước và chìm trong dầu

Do vật nổi cân bằng trong nước và trong dầu nên:

0,5 đ

Mặt khác, (2)

0,25 đ

Từ (1) và (2) suy ra:

0,5 đ

Câu 2 (2,5 điểm)

m



P F F

m D V D V

�

1

m

V V

D

1





G

1

P ur

2

P uu r t

P

ur

2.a

1,5 đ

Ta có: l1 = 30 cm; l2 = l – l1 = 60 cm; l3 = l2 – 0,5.l = 15 cm.

0,5 đ

Theo điều kiện cân bằng của đòn bẩy:

P1.OA = P2.OB + Pt.OG

0,5 đ

=> m1.l1 = m2.l2 + m.l3

=> m2 = 50 g

0,5 đ

2.b

1,0 đ

Trong thời gian t, quãng đường hai hòn bi đi được lần lượt là: S1 = v1.t ; S2 = v2.t 0,25 đ Theo điều kiện cân bằng của đòn bẩy ta có:

P1.(l1 – S1) = Pt.l3 + P2.(l2 – S2)

0,5 đ

Câu 3 (4,0 điểm) 3.a

2,5 đ

Gọi nhiệt độ ban đầu của nước nóng; nước trong bình lần lượt là t ; t0

Nhiệt dung riêng của nước là C

Nhiệt độ cân bằng ở bình 1; bình 2; bình 3 lần lượt là t1; t2; t3

Với t1 = t0 + ∆t1 => ∆t1 = t1 – t0

t2 = t0 + ∆t2 => ∆t2 = t2 – t0

t3 = t0 + ∆t3 => ∆t3 = t3 – t0

0,5 đ

Phương trình cân bằng nhiệt lần 1: M.C(t – t1) = m.C ∆t1

=> ∆t1 = t1 – t0 =

0,5 đ

Tương tự cho lần 2 và lần 3 :

0,5 đ



∆t2 = (1)

Từ (1) và (2) suy ra :

0,5 đ

3.b

1,5 đ

Từ (1) và (2) suy ra lần thứ n : ∆tn =

0,75 đ

Vậy từ cốc thứ 8 trở đi độ tăng nhiệt độ của nước không vượt quá 50C

(Học sinh có thể tính lần lượt độ tăng nhiệt độ của các bình, cho đến bình thứ 8 được

∆t 8 = 4,19 0 C).

0,25 đ

Câu 4 (4,0 điểm) 4.a

3,0 đ

Vì vật thật cho ảnh thật nên thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ 0,5 đ

Ta có thể chứng minh được các công thức:

(1) ; (2) và (3)

Với d và d’ lần lượt là khoảng cách từ vật và ảnh đến thấu kính

h và h’ lần lượt là chiều cao của vật và ảnh

f là tiêu cự của thấu kính hội tụ

0,5 đ

Gọi khoảng cách ban đầu từ vật đến thấu kính là d1 và ảnh cách thấu kính là d1’ 0,25 đ Sau đó, vật cách thấu kính (d1 – 30) thì ảnh cách thấu kính (d1’ + 30)

Từ (1) suy ra: và

0,5 đ

2

2

0 2

3 1

t

t





n 1

n 1 1

M

t 20.(0,8)

m M





n

 �



f  d d

1

h d '2 1'

1







=> (4)

0,5 đ

Từ (4) và (5) ta được: d1 = 60 cm và

Suy ra: f = 20 cm

0,5 đ

4.b

1,0 đ

Từ (3):

0,5 đ

Theo bất đẳng thức Cô-si:

Suy ra: Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi

Vậy khoảng cách nhỏ nhất giữa vật và ảnh thật là 80 cm

0,5 đ

Câu 5 (5,0 điểm) 5.1.a

2,5 đ

Gọi công suất truyền tải điện là P và điện trở đường dây tải là R

+ Ban đầu hiệu suất truyền tải là h1

0,5 đ

+ Sau nhiều năm, hiệu suất truyền tải là h2

Tương tự ta có : (2)

0,5 đ

+ Từ (1) và (2) suy ra :

0,5 đ

Theo đề ra ta có :

0,25 đ

'



' 1

d 30cm

'

d d  f 20

d d �d d



'

1

2

P

U

1

P P h



1

2

P

.R 1 h h

2

2

P R 1 h h

P (1 h ).h

P (1 h ).h







(1 h ).h

1, 4 (1 0,95).0,95







Hình a

U

B

C R D

E

F

G H

Hình c

U B

V C

R

D E

F

G H Hình b

U B A

A

V

C

R

D E

F

G H

5.1.b

0,5 đ

Để h2 = h1 = 95% thì

=>

0,5 đ

5.2

2,0 đ

- Có 3 cách mắc như ở 3 sơ đồ hình a; hình b và hình c

+ Giữa C và D ở hình a là R; ở hình b là ampe kế và ở hình c là vôn kế

+ Giữa E và F; giữa G và H là hai linh kiện còn lại (thứ của hai linh kiện này không

ảnh hưởng tới mạch điện vì chúng mắc song song với nhau)

0,5 đ

Ở sơ đồ c : Vì RV rất lớn nên IV = 0 => Ia = 0 và UV = U – Ia.Ra = 6 V 0,5 đ

Câu 6 (2,0 điểm)

2

h 92,8% h2 7,16%

U  U

2

1

P

P

R

U

R

a

I 0,6A

� UV I Ra a 0

I I 0,6A UV I R 6Va 

2,0 đ Lần 1: Mắc theo sơ đồ: (Sơ đồ 1)

Đọc và ghi số chỉ của các ampe kế là I1 và I2

Lần 2: Mắc theo sơ đồ: (Sơ đồ 2)

Đọc và ghi số chỉ của các ampe kế là I3

0,25 đ

Bước 2: Sử lý kết quả thu được

- Gọi điện trở của các ampe kế A1 và A2 lần lượt là R1 và R2

0,25 đ

Theo cách mắc ở sơ đồ 1 ta có: (xác định được)

=> R1 = k.R2

0,25 đ

- Từ hai sơ đồ trên, ta có hệ phương trình:

0,25 đ

Theo cách mắc ở sơ đồ 1 ta có: I = I1 + I2 (xác định được)

=> (xác định được)

0,25 đ

- Xét thay vào (1) ta được hệ phương trình:

=> (2)

0,25 đ

Mà => =>

0,25 đ

 A1  A2 ntR

 A nt A ntR1  2

k

R  I 

R R



3

I m

I 

R R k.R

 

2

k.R

k 1



0

k R

I I R I

k 1



3

I

m

I 

2

R k 1 R m

k.R R

k 1

 







2 2

R R

1 m k 1

 



Thay R vào (2) ta được:

Vậy I0 xác định chính xác bằng công thức trên (vì k, m, I đã được xác định chính xác)

0,25 đ

Lưu ý: - Câu 4 (Quang học), nếu thí sinh áp dụng công thức thấu kính mà không chứng minh thì điểm

của câu này trừ đi 0,5 điểm;

- Trên đây là lời giải phổ biến Nếu thí sinh làm cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.

k 1 m

 

ThaNKS