De khao sat doi tuyen HSG

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

<b>SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS </b>
<b> PHÚ THỌ NĂM HỌC 2008- 2009 </b>

<b> </b>

<b>ĐỀ THI MƠN: VẬT LÍ </b>

<i><b> Thời gian làm bài :</b></i><b> 150 phút , </b>không kể thời gian phát đề
(Đề này có 2 trang, 5 câu)

<b>Câu 1</b> : <i>(2,0 điểm)</i>

Một người đến bến xe buýt chậm 20 phút sau khi xe buýt đã rời bến A, người đó bèn đi
taxi đuổi theo để kịp lên xe buýt ở bến B kế tiếp. Taxi đuổi kịp xe buýt khi nó đã đi được
2/3 quãng đường từ A đến B. Hỏi người này phải đợi xe buýt ở bến B bao lâu ? Coi chuyển
động của các xe là chuyển động đều.

<b>Câu 2</b> : <i>(2,0 điểm)</i>

Người ta thả một miếng đồng có khối lượng m1 = 0,2 kg đã được đốt nóng đến nhiệt
độ t1 vào một nhiệt lượng kế chứa m2 = 0,28 kg nước ở nhiệt độ t2 = 20 0_{C. Nhiệt độ khi có}
cân bằng nhiệt là t3 = 80 0_{C. Biết nhiệt dung riêng, khối lượng riêng của đồng và nước lần}
lượt là

c1 = 400 J/(kg.K), D1 = 8900 kg/m3_{, c2 = 4200 J/(kg.K), D2 = 1000 kg/m}3_{; nhiệt hoá hơi của}
nước <i>(nhiệt lượng cần cung cấp cho một kg nước hố hơi hồn tồn ở nhiệt độ sôi)</i> là
L = 2,3.106 _{J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và với môi trường.}

a, Xác định nhiệt độ ban đầu t1 của đồng.

b, Sau đó, người ta thả thêm một miếng đồng khối lượng m3 cũng ở nhiệt độ t1 vào nhiệt

lượng kế trên thì khi lập lại cân bằng nhiệt, mực nước trong nhiệt lượng kế vẫn bằng mực
nước trước khi thả miếng đồng m3. Xác định khối lượng đồng m3.

<b>Câu 3 </b>: <i>(1,5 điểm)</i>

Hai điểm sáng S1 và S2 cùng nằm trên trục chính, ở về hai bên của một thấu kính hội tụ,
cách thấu kính lần lượt là 6 cm và 12 cm. Khi đó ảnh của S1 và ảnh của S2 tạo bởi thấu kính
là trùng nhau.

a, Hãy vẽ hình và giải thích sự tạo ảnh trên.
b, Từ hình vẽ đó hãy tính tiêu cự của thấu kính.

<b>Câu 4 : </b><i>(2,0 điểm).</i>

a) Cho mạch điện như hình vẽ.

Lập hệ thức liên hệ giữa R1, R2, R3, R4 để

khi mở hoặc đóng khố K thì dịng điện
qua chúng vẫn khơng thay đổi.

b) Hệ gồm có điện trở r = 1 <i>Ω</i> nối tiếp với điện trở R được mắc vào hiệu điện thế

U = 10V. Tìm giá trị của điện trở R để cơng suất tiêu thụ trên R là cực đại. Tính công
suất tiêu thụ trên R trong trường hợp này.

<b>Câu 5:</b> <i>(2,0 điểm).</i> Một mạch điện như sơ đồ bên được mắc vào một hiệu điện thế không
đổi U = 22V.

Hai đèn Đ1 và Đ2 có cùng hiệu điện thế

định mức. Khi khoá K mở thì hiệu điện thế
ở đèn là U1=21,2V. Khi khố K đóng thì
hiệu điện thế ở các đèn là U2=20V.

<b>R1</b> <b>R3</b>

<b>R2</b> <b>R4</b>

<b>R5</b>
<b>K</b>

<b>U</b>

<b>D</b> <b>B</b>

<b>A</b>

<b>C</b>

r

Đ1 Đ2

K
A

C

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

Tính cơng suất định mức P2 của đèn Đ2, biết đèn Đ1 có cơng suất định mức là P1=10W.
Coi điện trở của các đèn không thay đổi theo nhiệt độ.

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

<b>---Hết---SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS </b>
<b> PHÚ THỌ NĂM HỌC 2008 – 2009 </b>

<b>HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI</b> MÔN V T LẬ Í

<b>CÂU</b> <b>NỘI DUNG – YÊU CẦU</b> <b>ĐIỂ</b>

<b>M</b>

<b>1</b>

(2,0đ)

- Gọi C là điểm taxi đuổi kịp xe buýt vàt là thời gian taxi đi đoạn AC.

2
AC AB

3



;

1
CB AB

3



 AC 2CB _.

- Thời gian xe buýt đi đoạn AC là : t+ 20 (phút);

- Thời gian mỗi xe đi tỷ lệ thuận với quãng đường đi của chúng, nên thời
gian taxi đi đoạn CB là

t

2_(phút).

Thời gian xe buýt đi đoạn CB là :

t + 20 t

= + 10

2 2 _(phút);

- Vậy, thời gian người đó phải đợi xe buýt ở bến B là :

t t

Δt = + 10 - = 10

2 2

 

 

  _(phút).

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

<b>2</b>

(2,0đ)
a
1,0

<b>Tính nhiệt độ t1 :</b>

- Nhiệt lượng của m1 kg đồng toả ra để hạ nhiệt độ từ t1 xuống 800_{C là :}
Q1 = c1.m1(t1 – 80);

- Nhiệt lượng của m2 kg nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 200_{C đến 80}0_{C là}
: Q2 = 60c2.m2;

- Phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2  _{t1 =}

2 2
1 1

60m c

+ 80

m c _{= 962 (}0_C).

0,25
0,25
0,5

b
1,5

<b>Tính m3 :</b>

- Khi thả thêm m3 kg đồng ở nhiệt độ t1 vào NLK, sau khi có cân bằng
nhiệt mà mực nước vẫn không thay đổi. Điều này chứng tỏ :

+ Nhiệt độ cân bằng nhiệt là 1000_C.

+ Có một lượng nước bị hóa hơi. Thể tích nước hóa hơi bằng thể tích
miếng đồng m3 chiếm chỗ:

3
2

1

m

V =

D



.
- Khối lượng nước hóa hơi ở 1000_{C là :}

2

2 2 2 3

1

D
m = V .D = m

D

 

.

- Nhiệt lượng thu vào của m1 kg đồng, m2 kg nước để tăng nhiệt độ từ
80 0_{C đến 100}0_{C và của m’2 kg nước hố hơi hồn tồn ở 100}0_{C là :}

2

3 1 1 2 2 3

1

D
Q = 20(c m + c m ) + Lm

D _.

- Nhiệt lượng toả ra của m3 kg đồng để hạ nhiệt độ từ t1 = 962 0_{C xuống}
100 0_{C là:}Q₄ 862c m₁ ₃_.

0,25

0,25

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

- Phương trình cân bằng nhiệt mới : Q3 Q4


2

1 1 2 2 3

1

D
20(c m + c m ) + Lm

D ₌862c m₁ ₃

<b> </b>

1 1 2 2
3

2
1

1

20(c m + c m )
m =

D
862c - L

D __{0,29 (kg).}

0,25

<b>3</b>

(2,0đ)

a

<b>Vẽ hình : (HS vẽ đúng như hình dưới, cho điểm tối đa phần vẽ hình 0,5 đ)</b>

<b>Giải thích :</b>

- Hai ảnh của S1 và của S2 tạo bởi thấu kính trùng nhau nên phải có <b>một </b>
<b>ảnh thật</b> và <b>một ảnh ảo</b>.

- Vì S1O < S2O  <b>_S₁_{nằm trong khoảng tiêu cự}</b>_{và cho ảnh ảo;}<b>_S₂_nằm</b>
<b>ngoài khoảng tiêu cự</b> và cho ảnh thật.

0,5

0,25

0,25
b <b>Tính tiêu cự f</b> <b>:</b>

- Gọi S’ là ảnh của S1 và S2. Ta có :
S I // ON1 

1

S S S I S O 6
S O S N S O

   

 

  

OI// NF'

S O S I S O
S F' S N S O f

  

 

    

S O 6
S O

 

 ₌

S O
S O f


 

 f.S O = 6(S O + f)  ₍₁₎

- Vì S I // OM2 , tương tự như trên ta có : 2

S F S O S M
S O S S S I

  

 

  



S O f
S O

 




 

S O

S O 12 f.S O = 12(S O - f)  ₍₂₎

Từ (1) và (2) ta có : f = 8 (cm)

<b>* C hú y</b> : HS có thể làm bài 4 cách khác, theo các bước:

a, Giải thích đúng sự tạo ảnh như trên. <i>(cho 0,5 đ)</i>

b, Áp dụng cơng thức thấu kính (<i>mà khơng chứng minh công thức</i>) cho 2 trường hợp:
+ Với S1 :

1 1 1

= -

f 6 d_(*)

+ Với S2 :

1 1 1

= +

f 12 d_(**) <i>_{(cho 0,5 đ)}</i>

Từ (*) và (**) tính được : f = 8 (cm) và d’ = 24 (cm)

c, Áp dụng kết quả trên để vẽ hình <i> (cho 0,5 đ)</i>

1,0

M I

N

O F '

F S S

S '

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

( <i>Như vậy, điểm tối đa của bài 4 theo cách làm của chú ý này là 1,5 điểm</i>)

4

(2,0đ)

a

1đ

+ Khi K mở: UAC =
<i>R</i>₁

<i>R</i>1+<i>R</i>3 .U ; UAD =

<i>R</i>₂

<i>R</i>2+<i>R</i>4 .U

+Khi K đóng, dịng điện qua các điện trở R1, R2, R3, R4 không đổi nghĩa

là không có dòng điện qua R5 nên UAC = UAD =>

<i>R</i>₁
<i>R</i>1+<i>R</i>3 =

<i>R</i>₂
<i>R</i>2+<i>R</i>4

=> <i>R</i>1

<i>R</i>2 =

<i>R</i>₁+<i>R</i>₃

<i>R</i>2+<i>R</i>4 =

<i>R</i>₃

<i>R</i>4 (tính chất tỉ lệ thức)

+ Hệ thức liên hệ giữa R1, R2, R3, R4 khi dòng điện qua chúng khơng đổi

là:

<i>R</i>₁
<i>R</i>2 =

<i>R</i>₃
<i>R</i>4

0,25
0,5

0,25

b
1đ

đ

+ R và r mắc nối tiếp nên I = U/(R+r)

+ Công suất tiêu thụ trên R: PR =RI2 = R.

(

<i>_RU</i>₊<i>_r</i>

)

2

= U2_. <i>R</i>
<i>R</i>2

+2 Rr+<i>r</i>2

+ Vì U không đổi nên PR đạt cực đại khi <i>R</i>

2

+2 Rr+<i>r</i>2

<i>R</i> nhỏ nhất

<=> (R + 2r + <i>r_R</i>2 ) nhỏ nhất <=> (R + <i>r_R</i>2 ) nhỏ nhất ( vì r khơng

đổi )

+ Vì R , <i>r_R</i>2 đều dương và R . <i>r_R</i>2 = r2_{= không đổi nên (R +} <i>r</i>2

<i>R</i> ) nhỏ

nhất khi:

R = <i>r_R</i>2 => R = r = 1 <i>Ω</i>

+R = r vaø mắc nối tiếp nên UR = U/2 = 5V

+ Công suất tiêu thụ trên R trong trường hợp này:
PR = U2R / R = 52 /1 = 25(W

0,25

0,25

0,25

0,25

5
(2,0 điểm)

<i> Hình 1 Hình 2</i>

Khi K mở (hình 1) mạch điện gồm r nối tiếp với Đ1: 0,25
rI2

Đ1 Đ2

A

C

B
U

rI1

Đ1
A

C

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

UAC=U=UAB+UBC=rI1+U1 

1
1

U - U 22 - 21, 2 0,8

I = =

r r r



(1)
Khi khố K đóng (hình 2) dịng điện trong mạch chính là I2:

2
2

U - U 22 - 20 2

I

r r r

  

(2)

0,25

Chia (2) cho (1):

2

2 1

1

I 2

2,5 I 2,5I

I 0,8 <i>hay</i>  ₍₃₎ 0,25

Đặt R1 và R2 là điện trở của đàn Đ1 và Đ2.

Ở hình 1 ta có U1=R1I1 (4)
Ở hình 2 ta có U2=RtđI1=

1 2 2
1 2

R R I

(R + R )₍₅₎

0,5

Chia (4) cho (5):

1 1 1 1 2 1 1

2 1 2 2 2 2

U R I (R + R ) I R

= = (1+ )

U R R I I R

1 1 2

2 2 1

R U I 21, 2

Suy ra = × -1 = ( × 2,5) -1 = 1,65

R U I 20

Mặt khác Pđ=

2 2

d1 d2

1 2

1 2

U U

U

và P = và P =

R R R

2
d

0,5

Vậy

2

2

1 d2 d2

1

2

2 2 d1 d1

R × U U

P

= = 1,65( )

P R × U U

Mà Ud1=Ud2

2
1

16,5
<i>P</i>

<i>P</i>

 

2 1,65 1 1,65 10 16,5W

<i>P</i> <i>P</i>

    

0,25

</div>

<!--links-->