Đề thi học sinh giỏi môn vật lý tỉnh long an năm học 2012 2013(có đáp án)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LONG AN
ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH
MÔN THI: VẬT LÝ
NGÀY THI: 09/ 04/ 2013
THỜI GIAN: 150 PHÚT (Không kể thời gian phát đề)

Câu 1: (5 điểm)
Hai địa điểm A và B ở cách nhau 700m. Xe thứ nhất khởi hành từ A chuyển động thẳng
đều đến B với vận tốc v1. Xe thứ hai khởi hành từ B cùng lúc với xe thứ nhất, chuyển động
thẳng đều với vận tốc v2. Biết khi xe thứ hai chuyển động trên đường AB về phía A thì hai xe
gặp nhau sau khi chuyển động được 50s. Khi xe thứ hai chuyển động trên đường AB ra xa A
thì hai xe gặp nhau sau khi chuyển động được 350s.
a/ Tìm các vận tốc v1, v2.
b/ Nếu xe thứ hai chuyển động trên đường vuông góc với AB thì sau bao lâu kể từ lúc khởi
hành thì khoảng cách giữa hai xe là ngắn nhất? Khoảng cách ngắn nhất này là bao nhiêu?
Câu 2: (3 điểm)
Cho hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở nhiệt độ 1360C vào nhiệt lượng kế chứa 50g
nước ở nhiệt độ 140C thì nhiệt độ cân bằng là 180C. Biết để nhiệt lượng kế tăng thêm 10C cần
65,1J. Tính khối lượng của chì, của kẽm trong hợp kim? Cho nhiệt dung riêng của nước là
4190J/kg.K, của chì là 130J/kg.K, của kẽm là 210J/kg.K. (Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi
trường xung quanh)
+
Câu 3: (5 điểm)
A B
Cho mạch điện như hình 1. Biết UAB = 36V không đổi. R
1
R2
R3

R1 là biến trở; R2 = 12; R4 = 24; R5 = 8;
M
điện trở của ampe kế và dây nối rất nhỏ.
a/ k mở: R1 = 6, ampe kế chỉ 1,125A. Tính điện trở R3.
A
b/ k đóng: R1 = 6.
R4
R5
k
Tìm số chỉ ampe kế và chiều dòng điện qua ampe kế.
c/ k đóng: R1 = 8. Mắc thêm Rx song song với R5 .
N
Hình 1
Để ampe kế chỉ 0,9A thì Rx bằng bao nhiêu?
Câu 4: (4 điểm)
A1
Cho mạch điện như hình 2. Biết UAB = 6V không đổi.
R4 F
R
R
D R3
1
2
+
C
R1 = R2 = R3 = R4 = 2; R5 = R6 = 1; R7 = 4
A
E
Các ampe kế và dây nối có điện trở rất nhỏ, vôn kế
A2

có điện trở rất lớn.
R5
R7
V
a/ Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và
cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở.
B
b/ Tìm số chỉ các ampe kế, vôn kế.
R6
Hình 2
Câu 5: (3 điểm)
Một vật sáng AB có dạng mũi tên được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính,
điểm A nằm trên trục chính thì tạo ra ảnh A’B’ cùng chiều, cao gấp 3 lần vật AB và cách vật
AB một khoảng 20cm.
a/ Xác định loại thấu kính. Vẽ hình.
b/ Vận dụng kiến thức hình học hãy tính tiêu cự của thấu kính này.
c/ Đặt phía sau thấu kính trên một thấu kính phân kì có tiêu cự 15cm và hai thấu kính cách
nhau một đoạn 30cm sao cho trục chính của hai thấu kính trùng nhau. Từ tia tới BI song song
với trục chính của thấu kính lúc đầu, hãy vẽ tia ló sau cùng qua hệ thấu kính (Nêu cách vẽ).

---------- HẾT ----------


SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LONG AN
ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH
MÔN THI: VẬT LÝ
NGÀY THI: 09/ 04/ 2013

THỜI GIAN: 150 PHÚT (Không kể thời gian phát đề)

HƯỚNG DẪN CHẤM
Câu

Nội dung
a/ Khi hai xe đi ngược chiều: s1 + s2 = s
 v1t + v2t = s
 v1 + v2 =

Điểm
0,25đ
0,5đ

s
t

0,25đ

 v1 + v2 = 700
50
 v1 + v2 = 14 (1)
Khi hai xe đi cùng chiều: s1 – s2 = s
 v1t’ - v2t’ = s

0,25đ
0,5đ

0,25đ
0,5đ

s

0,25đ

1  v1 - v2 =
t'
(5đ)
 v1 - v2 = 700
350
 v1 - v2 = 2 (2)
Ta có hệ phương trình: v1 + v2 = 14 (1)
v1 - v2 = 2 (2)
Giải hệ phương trình ta được: v1 = 8m/s; v2 = 6m/s.
b/ Khi hai xe chuyển động theo hai phương vuông góc nhau
thì khoảng cách ngắn nhất giữa hai xe là CD = x
x2 = s2CB + s2BD

0,25đ
0,5đ
0,5đ
D
x

S20,25đ

S1

A
2

2

2

2

C

B

2

x = (AB – s1) + s2 = (AB – v1t) + (v2t)
x2 = ( 700 – 8t)2 + (6t)2 = 100t2 – 11200t + 490000
x2 = (10t – 560)2 + 176400
x2 nhỏ nhất khi (10t – 560)2 = 0  10t – 560 = 0  t = 56s
xmin = 176400  420 m
Vậy khoảng cách ngắn nhất giữa hai xe là xmin = 420m.

Gọi m1, c1; m2, c2: khối lượng, nhiệt dung riêng của chì, của kẽm.
m3, c3, m4, c4: khối lượng, nhiệt dung riêng của nước, của nhiệt lượng
kế.
Để nhiệt lượng kế tăng thêm 10C cần 65,1J nên: m4.c4 = 65,1
2 Ta có: m + m = 50g = 0,05kg => m = 0,05 – m
1
2
1
2
(3đ)

Khi cân bằng nhiệt: Q1 + Q2 = Q3 + Q4
 (m1.c1 + m2.c2).(t1 – t) = (m3.c3 + m4.c4).(t – t2)
 [(0,05 – m2 ).130 + m2.210].(136 – 18) = (0,05.4190 + 65,1).(18 – 14)
 (6,5 - 130m2 + 210m2).118 = (209,5 + 65,1).4 767 + 9440m2 =

0,25đ
0,25đ
0,25đ

0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ


1098,4
=> m2  35g ; => m1  15g
a/ k mở: R4 không hoạt động,
điện trở ampe kế rất nhỏ: chập M, N lại. +
Mạch điện vẽ lại:

0,5đ
R3
R1

R2

-

0,25đ
R5

3
I = I = 1,125A
(5đ) A 5

0,25đ
0,25đ

U35 = U3 = U5 = I5.R5 = 1,125.8 = 9(V)
U12= U - U35 = 36 – 9 = 27(V)
U12
27
I1 = I2 = I12 =
= 1,5(A)

R1  R2 6  12
I3 = I2 – I5 = 1,5 – 1,125 = 0,375(A)
U
9
R3 = 3 
= 24()
I 3 0,375
b/ k đóng: R1 = 6()
điện trở ampe kế rất nhỏ: chập M,N lại. +
Mạch điện vẽ lại:

0,25đ
0,25đ

0,25đ
R2
R1

-

0,25đ
R4

Rtđ = R1 + R24 + R35 = R1 +

R3

R2. R4
R R
+ 3. 5
R2  R4 R3  R3

12.24
24.8
=6+
+
= 6 + 8 + 6 = 20()
12  24 24  8
U 36
I1 = I24 = I35 = I =
 = 1,8(A)
Rtd 20
U2 = U4 = U24 = I24.R24 = 1,8.8 = 14,4(V)
U 14,4

I2 = 2 
= 1,2(A)
R2
12
U3 = U5 = U35 = I35.R35 = 1,8.6 = 10,8(V)
U 10,8
I3 = 3 
= 0,45(A)
R3
24
Do I2 > I3 nên dòng điện qua ampe kế có chiều từ M đến N
IA = I2 - I3 = 1,2 – 0,45 = 0,75(A)
c/ k đóng: R1 = 8(). Mắc thêm Rx song song với R5 (R24 = 8)
1
1
1
1
1 1 1 1 1
6.Rx
  

 
  => R35x =
R35 x R3 R5 Rx 24 8 Rx 6 Rx
6  Rx
6.Rx
6.Rx
96  22.Rx
Rtđ = R1 + R24 + R35x = 8 + 8 +
= 16 +

=
6  Rx
6  Rx
6  Rx

R5

0,25đ

0,25đ
0,25đ

0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ

0,25đ


U 36(6  Rx )

Rtd 96  22.Rx
36(6  Rx )
288(6  Rx )
U2 = U4 = U24 = I24.R24 =
.8 =
96  22.Rx
96  22.Rx
U

288(6  Rx )
24(6  Rx ) 144  24 Rx
I2 = 2 
=
=
R2 (96  22.Rx ).12 96  22.Rx 96  22.Rx

I1 = I24 = I35x = I =

0,25đ

0,25đ

36(6  Rx ) 6.Rx
216 Rx
.
=
96  22.Rx 6  Rx 96  22.Rx
U
216 Rx
9 Rx
I3 = 3 =
=
R3 (96  22.Rx ).24 96  22.Rx
IA = I2 - I3
144  24 Rx  9 Rx 144  15Rx
 0,9=
=
96  22.Rx
96  22.Rx

=> Rx = 12()
R1
R7
a/ Do ampe kế có điện trở rất nhỏ,
C
vôn kế có điện trở rất lớn nên chập
E và A, D và F. Mạch điện vẽ lại: +

U3 = U5 = Ux = U35x = I35x.R35x =

0,25đ
0,25đ

B 0,5đ

R2

R3

A

0,25đ

R5

R6

D
R4

R3 2
 = 1()
2 2
R56 = 2.R5 = 2.1 = 2()
4 R1. R56 =2.2 = 4 => mạch cầu cân bằng
(4đ) R7. R34 = 4.1 = 4
=> I2 = 0A tháo R2 ra, mạch điện vẽ lại

R34=

0,5đ

0,25đ
R1

+
A

C

R3

R7

R5

R6

B

0,25đ

D

R17 = R1 + R7 = 2 + 4 = 6()
R3456 = R34 + R5 + R6 = 1 + 1 + 1 = 3()
R .R
6.3
Rtđ = 17 3456 
= 2()
R17  R3456 6  3
U 6
b/ I1 = I7 = I17 =
 = 1(A)
R17 6

R4

0,25đ
0,25đ
0,25đ


I34 = I5 = I6 = I3456 =

U
6
 = 2(A)
R3456 3

Do U3 = U4 ; Mà R3 = R4 => I3 = I4 =

0,25đ

I5 2
 = 1(A)
2 2

0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ

IA1 = I3 + I4 = 1 + 1 = 2(A)
IA2 = I5 - I4 = 2 - 1 = 1(A)
Uv = UDB = UCB = U7 = I7.R7 = 1.4 = 4(V)

a/ Do ảnh A’B’ cùng chiều, lớn hơn vật nên thấu kính đã cho là thấu kính hội
0,25đ
tụ.
B’

(Hình vẽ đúng tỉ lệ: ảnh gấp 3 lần vật)

B

I

0,5đ
’

F A O

A
’

F’

’

b/ Xét  OA B

 OAB
OA A B
OA'
= 3

3
OA
AB
OA
'

'

'

 OA’ = 3OA (1)

0,25đ

5
’
(3đ)  OA + AA = 3OA

AA' 20
 2OA = AA  OA =

 10 (cm)
2
2
’

0,25đ

Thay OA = 10cm vào (1) ta được: OA’ = 30(cm)
Xét  F’A’B’  F’OI

0,25đ

F 'O  OA' A' B '


F 'O
AB
'
30
OA
2 F’O = OA’  OF ' 
=

= 15(cm)
2
2
F ' A' A' B '

F 'O
OI

0,25đ
0,25đ

c/ Khi tia tới BI song song với trục chính của thấu kính hội tụ thì tia ló đi qua

tiêu điểm F1’ của thấu kính hội tụ và tia ló này trở thành tia tới bất kì đối với
0,5đ
thấu kính phân kì, tia tới này cho tia ló sau cùng có đường kéo dài đi qua tiêu
điểm phụ F2p của trục phụ (’).
B
()



F1 A

I

F2p

O1

0,5đ

O2

F’1 F2
(’)

Chú ý: - Nếu sai hoặc thiếu đơn vị chỉ trừ một lần 0,25đ/câu.
- HS giải theo cách khác nếu đúng vẫn được trọn số điểm của câu đó.
------------ HẾT --------------