Đề thi học sinh giỏi môn vật lý tỉnh long an năm học 2013 2014(có đáp án)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH
LONG AN
MÔN THI: VẬT LÝ
NGÀY THI: 08/04/2014
THỜI GIAN: 150 PHÚT (Không kể thời gian phát đề)
ĐỀ CHÍNH THỨC
Câu 1: (5,0 điểm)
Người đi xe đạp và người đi mô tô xuất phát cùng lúc, cùng nơi trên đường tròn dài 300m quanh
bờ hồ. Vận tốc mỗi người lần lượt là 9m/s và 15m/s. Hãy xác định xem sau bao lâu kể từ lúc xuất
phát hai người sẽ:
a) Gặp nhau lần đầu nếu họ chuyển động ngược chiều nhau.
b) Qua mặt nhau lần đầu nếu họ chuyển động cùng chiều nhau.
c) Gặp lại nhau lần đầu tại nơi xuất phát.
Câu 2: (3,0 điểm)
Ba quả nặng đồng chất có khối lượng lần lượt là 200g, 300g và 500g được nung nóng đến cùng
nhiệt độ T. Thả quả nặng 200g vào bình chứa M(kg) nước có nhiệt độ ban đầu là t, đến khi cân bằng
nhiệt thì nhiệt độ của nước tăng thêm 40C. Sau đó thả tiếp quả nặng 300g vào nước, đến khi cân
bằng nhiệt, nhiệt độ của nước lại tăng thêm 5,40C. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bình chứa và sự mất
mát nhiệt do tỏa ra môi trường.
a) Viết các phương trình cân bằng nhiệt cho các trường hợp trên.
b) Nếu thả tiếp quả nặng 500g vào nước thì nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt tăng thêm bao
nhiêu độ?
Câu 3: (5,0 điểm)
Điện trở r = 1Ω nối tiếp với đoạn mạch AB có ba điện trở cùng loại R = 30Ω mắc song song
nhau rồi mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế không đổi.
a) Tính điện trở tương đương toàn mạch.
b) Tháo bớt một điện trở R thì công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch AB sẽ thay đổi thế nào?
c) Để công suất tiêu thụ điện trên đoạn mạch AB đạt cực đại người ta tháo bỏ các điện trở R và
thay bằng một điện trở duy nhất có giá trị Rx. Tìm giá trị điện trở Rx.
Câu 4: (4,0 điểm)
R1 M R3

Cho mạch điện như hình a, nguồn điện không đổi U = 18V.
R1 = 8  , R2 = 2  , R3 = 4  . Ampe kế có điện trở không đáng kể.
A
a) Điều chỉnh con chạy của biến trở R4 để biến trở R4 = 4  .
Xác định chiều và cường độ dòng điện qua Ampe kế.
A
B
N
b) Tính giá trị R4 khi biết Ampe kế chỉ 1,8A và dòng điện qua
R2
R4
ampe kế có chiều từ N đến M.
+ U Câu 5: (3,0 điểm)
Hình a
Một vật sáng phẳng, mỏng có dạng tam giác vuông
ABC (AB = 3cm, BC = 4cm) được đặt trước một thấu
kính hội tụ có tiêu cự f = 12cm sao cho BC nằm trên trục
chính của thấu kính và điểm C cách thấu kính một
khoảng OC = 16cm như hình b.
a) Hãy vẽ ảnh của vật sáng ABC.
b) Xác định diện tích ảnh của vật sáng.
Hình b

………..Hết …………


SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH
LONG AN
MÔN THI: VẬT LÝ
NGÀY THI: 08/04/2014

THỜI GIAN: 150 PHÚT (Không kể thời gian phát đề)
ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC
HƯỚNG DẪN CHẤM
CÂU
Câu 1: (5,0 điểm)
a) Chuyển động ngược chiều:
s1 + s2 = s
<=> v1t + v2t = s
=> t =

s
v1

v2

thay số và tính đúng t = 12,5s

b) Chuyển động cùng chiều:
s2 - s1 = s
<=> v2t - v1t = s
=> t =

s
v 2  v1

thay số và tính đúng t = 50s

Điểm
0,25 đ
0,25 đ

1,0 đ
0,25 đ
0,25 đ
1,0 đ

c) Gọi số vòng mỗi người đã đi khi gặp nhau tại vị trí xuất phát lần lượt là x và y:
s1 v1t
s
vt
và y = 2 = 2

s
s
s
s
v
x
9
3
Lập tỉ số: = 1 =
=
y
v2
15 5
x

x và y là những số nguyên, dương.
Gặp lại nhau tại vị trí xuất phát ứng với x = 3 vòng và y = 5 vòng.
=> t =

xs
tính đúng t = 100s
v1

Câu 2: (3,0 điểm)
a) Trường hợp1: Thả m1 = 200g ở nhiệt độ T vào bình chứa M(kg) nước ở nhiệt độ t
thì nhiệt độ cân bằng là t1 = t + 4
Viết được phương trình cân bằng :
m1c(T - t1) = Mcn (t1 – t)
<=> 0,2 c (T – t - 4) = 4 Mcn

0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ

Mc n
(1)
c
Mcn 0, 2(T  t)  0,8

<=>
(*)
c
4

<=> 0,2 (T - t) – 0,8 = 4

Trường hợp 2: Thả m2 = 300g ở nhiệt độ T vào bình chứa M(kg) nước ở nhiệt độ t
thì nhiệt độ cân bằng là t2 = t + 4 +5,4
Viết được phương trình cân bằng
m2c (T - t2) = (Mcn + m1c )(t2 – t1)

0,25 đ

0,25 đ


 Mcn

 0,3(T  t  9, 4)  
 0, 2  5, 4
 c

Mcn
 0,3(T  t)  2,82  5, 4
 1,08
c
Mcn 0,3(T  t)  3,9

=>
(**)
c
5, 4

0,25 đ

b) Trường hợp 3: Thả m3 = 500g ở nhiệt độ T vào bình chứa M, m1, m2 ở nhiệt độ t2
thì nhiệt độ cân bằng là t3 = t + 9,4 +  t
Phương trình cân bằng:
m3c (T - t3) = (Mcn + m1c + m2c)(t3 – t2)

0,25 đ

<=>0,5c (T – t - 9,4 -  t) = (MCn + 0,5c)  t

0,25 đ

Mcn
 0,5)t (3)
c
0, 2(T  t)  0,8 0,3(T  t)  3,9

Từ (*)và (**) =>
4
5, 4
0,5(T  t  9, 4  t)  (

=> (T - t) = 94
Từ (*) =>

(4)

Mcn
 4,5
c

(5)

Thế (4), (5) vào (3) =>  t = 7,690C

1,0 đ

Câu 3: (5,0 điểm)
a) R AB =

0,25 đ

R
3

0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ

= 10(  )
Rtđ = r + RAB
Tính đúng Rtđ = 11 
b) P’AB =

PAB =

U2
R'AB
R'2 td

0,5 đ

U2
R AB
R 2 td

0,5 đ

Lập tỉ số :
0,5 đ

PAB'
R' R2
 AB '2td
PAB R AB R td

=1815:2560  0,7
 P’AB  0,7PAB
c) Px=

=

U

0,5 đ

2

r + Rx 

2

Rx

0,5 đ

U2
 r

+ Rx 


 Rx


2

0,5 đ


r
r
+ Rx  2 (
. Rx )
Rx
Rx

Mà

2 r
r

Px đạt cực đại khi
+ Rx = 2 r
Rx

a.
b.

0,5 đ

Với r = 1  tính đúng Rx= 1 
Câu 4: (4,0 điểm)
a)

0,5 đ

R1.R 2
8.2

 1, 6()
R1  R 2 8  2
R .R
4.4
R 34  3 4 
 2()
R1  R 2 4  4

0,25 đ

Rtđ = R12 + R34 = 1,6 + 2 = 3,6(  )

0,25 đ
0,25 đ

R12 

I=

U
18

 5(A) => I = I12 = I34 = 5A
R td 3, 6

U12 = I R12 = 5.1,6 = 8(V) => U12 = U1 =U2 = 8V
U34 = I R34 = 5.2 = 10(V) => U34 = U3 = U4 = 10V
U1 8
  1(A)
R1 8
U
I3 = 3  2,5A
R3

0,25 đ

0,25 đ
0,25 đ

I1 =

Vì I1 < I3 nên dòng điện có chiều từ N đến M: IA = I3 - I1 = 1,5(A)

b)
IA = 1,8A <=> IA = I3 – I1
1,8 

U  U1 U1
U3 U1


<=> 1,8 
4
8
R 3 R1

Giải ra U1 = U2 = 7,2V
=> U3 = U4 = U – U1 = 18 - 7,2 = 10,8V
I3 

U3 10,8

 2, 7(A)
R3
4

IA= I3 - I4
=> I4 = 1,8A
R4 

U 4 10,8

 6()

I4
1,8

0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ


Câu 5: (3,0 điểm)
d’1

d1

()

d’2

d2
a)
Vẽ được ảnh A’B’
Vẽ được ảnh C’
Hoàn chỉnh ảnh A’B’C’

0,5 đ
0,25 đ
0,25 đ

b)
’

 B A’O

 BAO



B' A ' B'O d1'


(1)
BA BO d1

B' A ' B' F'

 OIF’ 
OI
OF'
B' A ' B'O  OF' d1'  f



(2)
BA

OF'
f

 B’A’F’

Từ (1) và (2) ta có :

d1 ' d1 ' f

d1
f

0,25 đ

0,25 đ

trong đó : d1 = d2 + BC = 16 + 4 = 20cm
 d1' 

d1f
20.12

 30cm
d1  f 20  12

 A 'B' 

AB.d1' 3.30

 4,5cm

d1
20
’

’

Ta có  D C O

0,25 đ

D'C' C'O d '2


(3)
 DCO 
DC CO d 2

D 'C' C' F'
D'C' C'O  OF' d '2  f




(4)
 D C F’
 IOF’ 
IO
OF'
DC
OF'

f
d' d'  f
Từ (3) và (4)  2  2
d2
f
’

0,25 đ

’

0,25 đ


 d '2 

d 2 .f
16.12

 48cm
d 2  f 16  12

' '
 BC
 d'2  d1'  48  30  18cm

SA B C 
' ' '

1 ' ' ' ' 1

A B .BC  4,5.1,8  40,5cm2
2
2

0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ

Chú ý: sai đơn vị chỉ trừ một lần 0,25 điểm cho cả câu đó. Vẽ tia sáng thiếu mũi tên
trừ 0,25 điểm như sai đơn vị. Mọi cách giải khác nếu đúng vẫn được trọn điểm.