Đáp án đề thi học sinh giỏi môn vật lí lớp 9, Phòng GD&ĐT huyện Yên Lạc, Vĩnh Phúc 2018-2019 - Học Toàn Tập

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>LỚP 9 CẤP HUYỆN </b>
<b>Môn</b>: <b>VẬT LÝ</b>

(Hướng dẫn và biểu điểm chấm gồm 05 trang)
---

<b>Câu </b> <b>Nội dung </b> <b>Biểu </b>

<b>điểm </b>

<b>1 </b>
<b>(2,0 </b>
<b>điểm) </b>

Vì quả cầu được chế tạo bằng thuỷ tinh mờ
nên coi quả cầu là nguồn sáng <i>S</i>1<i>S</i>2 với bán

kính 0,2<i>m</i>.

1) Hiện tượng quan sát được trên sàn nhà là:
vết bóng đen hình trịn AB viền đều quanh
bóng đen là vùng nửa tối AC, BD, ngồi cùng
là vùng sáng (H.1)

<b>0,5 </b>

Gọi độ cao từ O tới sàn nhà là h.

(*)
1

~

<i>MN</i>
<i>AB</i>
<i>h</i>

<i>h</i>
<i>OMN</i>

<i>OAB</i> 







)
(
3
2

1
5

1
~

2
1

2

1 <i>h</i> <i>m</i>

<i>S</i>
<i>S</i>

<i>MN</i>
<i>h</i>

<i>h</i>
<i>S</i>
<i>OS</i>

<i>OMN</i>    








Thay giá trị của h và của gương MN vào (*) ta được <i>AB</i>0,15<i>m</i>

Đường kính bóng đen là 0,15m. Ta có:

)
(
1

,
0
4

4
,
0
4
4

1

~ 1 2

2
1
2

1 <i>m</i>

<i>S</i>
<i>S</i>
<i>AC</i>
<i>S</i>

<i>S</i>
<i>AC</i>
<i>S</i>

<i>MS</i>

<i>MAC</i>       



Vùng nửa tối là hình vành khăn bao quanh bóng đen có độ rộng là 0,1m.

<b>0,5</b>

2. Hiện tượng quan sát được trên
trần nhà là: Trên nền sáng của trần
nhà do nhận được ánh sáng từ
nguồn sáng, ta thấy xuất hiện hình
vành khăn sáng hơn (AC và BD)
do đồng thời nhận ánh sáng từ
nguồn sáng và ánh sáng phản xạ
từ gương MN (xem H.2):

<b>0,5</b>

9
4

~ '

1
'

1  

<i>BD</i>
<i>ON</i>
<i>BD</i>

<i>S</i>
<i>ON</i>

<i>S</i> 

 .

Thay ON = 0,1m vào ta được BD = AC = 0,225m. Độ rộng của hình vành
khăn sáng là 0,225m.

<b>0,5</b>
S1 S2

S’1 S’2
M N

D
B
A
C

O
Hình 1

C A B D
S1 S2

O

N
M

S’2
S’1

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>2 </b>
<b>(2,0 </b>
<b>điểm) </b>

1.

a)Khi mắc vào các đầu 3 – 2 ; 2 – 1 ; 1 – 0 theo thứ tự các điện trở

R1, R2, R3 thì ta có mạch tương đương như hình vẽ

R21<b> = </b>16 ; R10 = 9

Rmạch = R1 + R21 + R10 = 30 ; Imạch = U/Rmạch = 0,8A

<b>0,25 </b>

U20 = I.R20 = 0,8(16+9) = 20V ;

U31 = I.R31 = 0,8(5+ 16) = 16,8 V ;

<b>0,25</b>

b).Có : U20 = 12V ; U31 = 20V ; U30 = 24V

U32 = U30 – U20 = 12 V ; U21 = U31 – U32 = 8V ;

U10 = U30 – U31 = 4V

Dòng điện trong mạch chính như nhau
I =

1
32

R
U

=

3
10
10
10
21
2

21

R
U
r
U

r
U
r
U
R
U






=> I =

3
2

1 R

4
10

4
R

8
20

8
R

12 _ _ _ _

<b>0,25 </b>

* R1 = R2 = R

+)

R
8
20

8
R
12



  R = 10 = R1 = R2

+)

3

R
4
10

4

R
12



  R3 = 5

* R1 = R3 = R

+)

R
4
10

4
R
12



  R = 20 = R1 = R3

+)

2

R
8
20

8
R

12_ _ __R

2 = 40

* R2 = R3 = R

+)

R
4
10

4
R

8
20

8




  R =  : Khơng có R thoả mãn.

<b>0,5</b>

2. Mạch điện được vẽ lại như hình trên
Ngoài hai điểm A,B nối với các cực
của nguồn điện thì cịn lại là 2007 điểm
từ C1 đến C2007 mà giữa chúng từng đôi

một được nối với điện trở R.

Do tính chất của mạch cầu nên khơng
có dịng điện chạy qua các điện trở này
và có thể bỏ qua các điện trở đó trong
mạch.

<b>0,25</b>

R1

R2

r

r
r
R3

3 2 1 0

U

A B

R R

C1

C2

C2007

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Công suất toả nhiệt trong mạch AB :

Khi đó mạch AB gồm 2008 mạch mắc song song, trong đó có 2007
nhánh có điện trở 2R và một nhánh có điện trở R

RAB =

2009
2009
.
2
2009

R
2
R
2007

R
2

R
.
2007

R
2






= 2

<b>0,25</b>

P =
AB

2
R

U _{= 72 W}

<b>0,25</b>

<b>3 </b>
<b>(2,0 </b>
<b>điểm) </b>

Nhiệt dung của bình 1 là q1

Nhiệt dung của bình 2 là q2

Nhiệt dung của nhiệt kế là q.

Sau lần nhúng thứ nhất và thứ hai ta biết được:
+Nhiệt độ của bình 1 đang là 40o_C

+ Nhiệt độ của bình 2 đang là 8o_C

+ Nhiệt kế đang trong bình 2 nên cũng có nhiệt độ là 8o_C.

Phương trình cân bằng nhiệt cho lượt nhúng thứ hai vào bình 1 là:
1

1

(40 39) (39 8)
31 (1)

<i>q</i> <i>q</i>

<i>q</i> <i>q</i>

  

 

<b>0,25 </b>

Phương trình cân bằng nhiệt cho lượt nhúng thứ hai vào bình 2 là:
2

2
2

(9,5 8) (39 9.5)
1,5 29,5

3 59 (2)

<i>q</i> <i>q</i>

<i>q</i> <i>q</i>

<i>q</i> <i>q</i>

  

 

 

<b>0,25 </b>

Lập tỉ lệ:

1
2

1
2

(1) 31

(2) 3 59
93
59

<i>q</i>
<i>q</i>
<i>q</i>
<i>q</i>

 

  <b>0,25 </b>

b/ Gọi nhiệt kế chỉ giá trị tx khi nhúng lượt thứ ba vào bình 1.

Phương trình cân bằng nhiệt cho lượt nhúng thứ ba vào bình 1 là:
1(39 <i>x</i>) (<i>x</i> 9,5)(3)

<i>q</i> <i>t</i> <i>q t</i>  <b>0,25 </b>

Lập tỉ lệ:
1
1

(1) 31

(3) (39 ) ( 9,5)

1 31

9,5 31(39 )
(39 ) 9,5

32 1218,5
38,08

<i>x</i> <i>x</i>

<i>x</i> <i>x</i>

<i>x</i> <i>x</i>

<i>x</i>
<i>o</i>
<i>x</i>

<i>q</i> <i>q</i>

<i>q</i> <i>t</i> <i>q t</i>

<i>t</i> <i>t</i>

<i>t</i> <i>t</i>

<i>t</i>

<i>t</i> <i>C</i>

 

 

     

 

 

 

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

c/ Sau khi nhúng đi nhúng lại một số lần rất lớn thì nhiệt độ cùa hai
bình và nhiệt kế là như nhau.

Gọi nhiệt độ đó là t. Ta có phương trình cân bằng nhiệt cho hệ là:
1(40 ) ( 2)( 8)

<i>q</i>  <i>t</i> <i>q q t</i>  (4)

<b>0,25 </b>
thế (1) và (2) vào (4) ta được:

59

31 (40 ) ( )( 8)

3
62

1240 31 ( 8)

3

155 4216

27, 2<i>o</i>

<i>q</i> <i>t</i> <i>q</i> <i>q t</i>

<i>t</i> <i>t</i>

<i>t</i>

<i>t</i> <i>C</i>

   

   

 

 

(4) <b>0,25 </b>

<b>4 </b>

<b>(2,0 </b>
<b>điểm) </b>

Ta có tất cả 8 cách ghép thoả mãn

<b>1,0 </b>

Khi ghép các điện trở với nhau thì ta được 4 dạng mạch

<b>0,25 </b>

* Khi đặt vào 8 mạch ở trên cùng một hiệu điện thế U mà chỉ thu được
4 giá trị của I mạch, do đó sẽ có một số mạch có Rtđ như nhau. Ta nhận

thấy rằng dạng mạch a,b đã cho 2 giá trị  2 giá trị còn lại là của dạng
mạch c và d. Như vậy 3 mạch dạng c phải có điện trở tương đương nhau
và 3 mạch dạng d phải có điện trở tương đương. Điều này chỉ xảy ra khi
3 điện trở bằng nhau và bằng R

<b>0,25 </b>

* Cường độ dịng mạch chính lớn nhất khi 3 điện trở mắc song song <b>0,25 </b>

R1

R2

R3

R1

R2

R3

R1 R2 R3

R1 R2

R3

R2

R1

R3

R3

R1

R2

R1

R2 R3

R2

R1 R3

Dạng a Dạng b

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

Ra =

9

3   R = 8

Dạng b: Rb = 24  Ib = 1A

Dạng c : Rc = 12  Ic = 2A

Dạng d : Rd = 16/3   Id = 4,5A

<b>0,25 </b>

<b>5 </b>
<b>(2,0 </b>
<b>điểm) </b>

+Thể tích vật V = 0,23 _{= 8.10}-3_m3_{, giả sử vật đặc thì}

trọng lượng của vật P = V. d2 = 216N

+Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật : FA = V.d1 = 80N.

+Tổng độ lớn lực nâng vật F = 120N + 80N = 200N
do F<P nên vật này bị rỗng.

Trọng lượng thực của vật 200N

<b>0,75 </b>

b. Khi nhúng vật ngập trong nước do Sđáy thùng 2Smv
nên mực nước dâng thêm trong thùng là: 10cm.
Mực nước trong thùng là: 80 + 10 = 90(cm).

<b>0,25 </b>
* Công của lực kéo vật từ đáy thùng đến khi mặt trên tới mặt nước:

- Quãng đường kéo vật: l = 90 – 20 = 70(cm) = 0,7(m).
- Lực kéo vật: F = 120N

- Công kéo vật : A1 = F.l = 120.0,7 = 84(J)

<b>0,25 </b>
* Công của lực kéo tiếp vật đến khi mặt dưới vật vừa lên khỏi mặt nước:

- Lực kéo vật tăng dần từ 120N đến 200N F_tb 120 200 160(N)
2



   <b>0,25 </b>

Do Sđáy thùng 2Smv nên khi kéo vật lên bao nhiêu thì mực nước trong thùng
hạ xuống bấy nhiêu nên quãng đường kéo vật :

<i>l/</i>_{= 10 cm = 0,1m.}

<b>0,25 </b>
- Công của lực kéo F_tb: A2 = F .l 180.0,1 16(J)tb   

- Tổng công của lực kéo : A = A1 + A2 = 100J

Ta thấy AF_k 120J A như vậy vật được kéo lên khỏi mặt nước .

<b>0,25 </b>

</div>

<!--links-->