HSG Tinh Nghe An 0809 A

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

<b>Së Gd&§t NghƯ an</b> <b>_{kú thi chän học sinh giỏi tỉnh lớp 9 thcs}</b>

<b> năm học 2008 - 2009</b>

<b> </b>

<b>M«n thi: vËt lý- B¶ng A</b>

Thời gian: <b>150</b> phút (khơng kể thời gian giao )

<b>Câu 1 </b><i>(4,0 điểm).</i>

Một chiếc xe phải đi từ địa điểm A đến địa điểm B trong khoảng thời gian dự định t. Nếu xe chuyển động từ A
đến B với vận tốc v1 = 48 km/h thì xe tới B sớm hơn dự định 18 phút. Nếu xe chuyển động từ A đến B với vận tốc v2

= 12 km/h thì xe đến B muộn hơn dự định 27 phút.
a. Tìm chiều dài quãng đờng AB và thời gian dự định t.

b. Để đến B đúng thời gian dự định t, thì xe chuyển động từ A đến C (C nằm trên AB) với vận tốc v1 = 48 km/h rồi

tiếp tục từ C đến B với vận tốc v2 = 12 km/h. Tìm chiều dài qng đờng AC.

<b>C©u 2 </b><i>(4,0 ®iĨm).</i>

Có một số chai sữa hoàn toàn giống nhau, đều đang ở nhiệt độ
0
x

t C

. Ngời ta thả từng chai lần lợt vào một bình

cách nhiệt chứa nớc, sau khi cân bằng nhiệt thì lấy ra rồi thả chai khác vào. Nhiệt độ nớc ban đầu trong bình là t0 =

360_{C, chai thứ nhất khi lấy ra có nhiệt độ t}

1 = 330C, chai thứ hai khi lấy ra có nhiệt độ t2 = 30,50C. Bỏ qua sự hao

phÝ nhiƯt.

a. Tìm nhiệt độ tx.

b. Đến chai thứ bao nhiêu thì khi lấy ra nhiệt độ nớc trong bình bắt đầu nhỏ hơn 260_C.

<b>C©u 3 </b><i>(4,0 điểm).</i>

Cho mạch điện nh hình 1: Các điện trở R1, R2, R3, R4 và am pe kế là hữu hạn,

hiu in th gia hai điểm A, B là không đổi.

a. Chøng minh r»ng: Nếu dòng điện qua am pe kế IA = 0 th×

1

2

R
R

=
3

4

R
R

.

b. Cho U = 6V, R1 = 3, R2 = R3= R4 = 6. §iƯn trë am pe kÕ nhá kh«ng

đáng kể. Xác định chiều dịng điện qua ampe kế và số chỉ của nó?

c. Thay am pe kế bằng một vôn kế có điện trở rất lớn. Hỏi vôn kế chỉ bao nhiêu?
cực dơng của vôn kế mắc vào điểm C hay D.

<b>Câu 4 </b><i>(4,0 ®iĨm).</i>

Có 3 điện trở: R1 ghi (30 - 15A), R2 ghi (10 - 5A), R3 ghi (20 - 20A), trong đó giá trị sau là cờng độ

dòng điện cao nhất mà các điện trở có thể chịu đợc.

a. Mắc 3 điện trở trên theo yêu cầu R1 // (R2 nt R3). Xác định hiệu điện thế lớn nhất mà cụm điện trở này không bị

ch¸y.

b. Sử dụng cụm điện trở trên (câu a) mắc nối tiếp với cụm bóng đèn loại 30V - 40W rồi mắc tất cả vào nguồn điện
có hiệu điện thế U = 220V. Tìm cách mắc để các bóng đèn sáng bình thờng mà cụm điện trở khơng bị cháy.
<b>Câu 5 </b><i>(4,0 điểm).</i>

Cho h×nh vÏ nh hình 2. Biết: PQ là trục chính của thấu kính, S là nguồn sáng điểm, S/_{là ảnh của S t¹o bëi thÊu}

kÝnh.

a. Xác định loại thấu kính, quang tâm O và tiêu điểm chính của thấu kính bằng cách vẽ đ ờng truyền của các tia
sáng.

b. BiÕt S, S/_{cách trục chính PQ những khoảng tơng ứng h = SH = 1cm; h}/_{= S}/_H/_{= 3cm vµ HH}/_{= l = 32cm. TÝnh}

tiªu cù f cđa thÊu kính và khoảng cách từ điểm sáng S tới thấu kÝnh.

c. Đặt một tấm bìa cứng vng góc với trục chính ở phía trớc và che kín nửa trên của thấu kính. Hỏi tấm bìa này
phải đặt cách thấu kính một khoảng nhỏ nhất là bao nhiêu để không quan sát thấy ảnh S/_{? Biết đờng kính đờng rìa}

cđa thấu kính là D = 3cm.

---<b>Hết</b>

<i>---Họ và tên thí sinh:</i> ... <i>SBD:</i>...

<b>Së Gd&§t NghƯ an</b> <b>_{Kú thi chän häc sinh giỏi tỉnh lớp 9 THCS}</b>

<b>Năm học 2008 - 2009</b>

<b>hng dẫn và biểu điểm Chấm đề chính thức</b>

(Híng dÉn vµ biểu điểm chấm gồm 04 trang)

<b>Môn: vật lý - bảng A</b>

---Câu Nội dung điểm

<b>1</b> <b>4,0</b>

P Q

S/

S
H
H/

l
h/

h
Hình 2

A
A

B

R3 R4

R2
R1

C D

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

a. Gọi t1, t2 lần lợt thời gian đi từ A đến B tơng ng với các vận tốc v1, v2. Ta có:

AB = v1t1 = v2t2 0,25

 _{AB = 48t}₁_{= 12t}₂  _t₂_{= 4t}₁₍₁₎ 0,25

Theo bµi ra ta cã t1 =
18
t

60



(2) ; t2 =
27
t
60

(3)
0,5

Thay (2) ; (3) vào (1) ta đợc:
27
t
60

= 4(
18
t

60


)  t =
33

60 _{= 0,55 (h)}

0,5

Quảng đờng AB: AB = v1t1 = 48(
33
60 _-

18

60 _{) = 12 km} 0,5

b. Chiều dài quãng đờng AC
Ta có: t =

AC
48 ₊

BC
12

0,5

 _{t =}

AC AB AC
48 12




=

AC 12 AC
48 12



 0,5

 _{0,55 = 1 +}

AC AC 3AC
1

48  12   48 0,5

 _{AC = 7,2 km} 0,5

2 <b>4,0</b>

a Gọi q1 là nhiệt lợng toả ra của nớc trong bình khi nó giảm nhiệt độ i 10C, q2 l

nhiệt lợng thu vào của chai sữa khi nó tăng lên 10_C _0,5

Phơng trình cân bằng nhiệt giữa bình với chai sữa thứ nhất là:
q1(t0 - t1) = q2(t1 - tx) (1)

Phơng trình cân bằng nhiệt giữa bình với chai sữa thứ 2 là:
q1(t1 - t2) = q2(t2 - tx) (2)

0,5
0,5
Chia (1) cho (2) rồi thay số với t0 = 360C, t1 = 330C, t2 = 30,50C ta đợc:

x

x

33 t
3

2,5 30,5 t




 0,5

Gi¶i ra ta cã tx = 180C 0,5

b.

Thay tx = 180C vµo (1) vµ (2) 

2

1

q 1

q 5 0,25

Tõ (1)  t1 =

1 0 2 x 1 0 1 x 1 x 2 x

1 2 1 2

q t q t (q t q t ) (q t q t )

q q q q

   



  _{= t}

x +

1

0 x

1 2

q

.(t t )
q q  
(3)

0,25
T¬ng tù khi lÊy chai thứ 2 ra, do vai trò của t0 bây giờ lµ t1 ta cã:

t2 = tx +

1

1 x

1 2

q

(t t )

q q  _{(4) . Thay (3) vµo (4): t}

2 = tx +

2
1

0 x

1 2

q

( ) .(t t )

q q  0,25

Tổng quát: Chai thứ n khi lấy ra có nhiệt độ

tn = tx +

n
1

0 x

1 2

q

( ) .(t t )
q q  _{= t}

x +

0 x

n

2

1

1

(t t )
q
(1 )
q


0,25

Theo ®iỊu kiƯn tn < 260 ;

2

1

q 1
q 5

tn = 18 +

n

5

( ) (36 18)

6  _{< 26}
n

5 8
( )

6 18₍₅₎

0,25
 _n_≥_{5. học sinh chỉ cần chỉ ra bắt đầu từ chai thứ 5 thì nhiệt độ nớc trong}

bình bắt đầu nhỏ hơn 260_C.

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

của bình theo n nh sau:

n 1 2 3 4 5

tn 33 30,5 28,42 26,28 25,23

VÉn cho ®iĨm tèi ®a khi chØ ra từ chai thứ 5.

<b>3</b>

Gọi dòng điện qua các điện trở R1, R2, R3,
R4

và qua am pe kế tơng ứng lµ: I1, I2, I3, I4 vµ

IA.

Học sinh cũng có thể vẽ lại sơ đồ tơng
đ-ơng

a.

Theo bµi ra IA = 0 nªn I1 = I3 = 1 3
U
R R _{; I}

2 = I4 = 2 4
U

R R ₍₁₎ 0,5

Tõ h×nh vÏ ta cã UCD = UA = IARA = 0  UAC = UAD hay I1R1 = I2R2 (2) 0,5
Tõ (1) vµ (2) ta cã:

1 2

1 3 2 4

U.R U.R
R R R R _

1 2

1 3 2 4

R R

R R R R _

3 4

1 2

R R
R R _

1 3

2 4

R R

R R 0,5

b. Vì RA = 0 nên ta chập C với D. Khi đó: R1 // R2 nên R12 =

1 2

1 2

R R 3.6
2
R R 3 6  

R3 // R4 nªn R34 =

3 4

3 4

R R 6.6
3
R R 66

0,5

Hiệu điện thế trên R12: U12 =

12
12 34

U
R

R R _{= 2,4V}

 _{cờng độ dòng điện qua R}₁_{là I}₁₌
12

1

U 2, 4

0,8A
R  3 

0,25

HiÖu ®iƯn thÕ trªn R34: U34 = U  U12 = 3,6V

 _{cờng độ dòng điện qua R}₃_{là I}₃₌
34

3

U 3,6

0, 6A

R  6  0,25

V× I3 < I1 dòng điện qua am pe kế có chiỊu tõ C  D. Sè chØ cđa am pe kÕ
lµ:

IA = I1 - I3 = 0,8 - 0,6 = 0,2A

0,5
c. _{Theo bài ra R}_V₌_∞_{nối vào C, D thay cho am pe kế khi đó:}

I1 = I3 = 1 3

U 6 2

R R 3 6 3_A

I2 = I4 = 2 4

U 6

R R 6 6 _{= 0,5A}

0,25

Hiệu điện thế trên R1: U1 = I1R1 =
2

.3

3 _{= 2V}
HiƯu ®iƯn thÕ trªn R2: U2 = I2R2 = 0,5.6 = 3V

0,25

Ta cã U1 + UCD = U2  UCD = U2 - U1 = 1V 0,25

V«n kÕ chØ 1V  cùc dơng vôn kế mắc vào C 0,25

4 <b>4,0</b>

a. Mắc R1 // (R2 nt R3):

Hiệu điện thế lớn nhất mà R1 chịu đợc là U1 = 15.30 = 450 (V) 0,25
Hiệu điện thế lớn nhất mà (R2 nt R3) chịu đợc là U23 = (10 + 20).5 = 150 (V) 0,25
Vì R1 // (R2 nt R3) nên hiệu điện thế lớn nhất là U = 150V 0,5

A B

R<b>2</b> R<b>4</b>

R<b>3</b>
R<b>1</b> C

A

D
I<b>3</b>
I<b>1</b>

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

b.

Cụm điện trở R1 // (R2 nt R3) có điện trở tơng đơng R =

1 2 3

1 2 3

R (R R )
15
R R R



 

  0,5

Để cụm điện trở khơng bị cháy thì hiệu điện thế đặt vào cụm phải thoả mãn:

UR ≤ 150 V 0,25

Theo bài ra dòng điện định mức mỗi đèn: Iđm =

40W 4
A

30V 3 0,25

Giả sử các bóng đèn đợc mắc thành một cụm có m dãy song song, mỗi dãy có n

bãng nèi tiÕp. Ta cã: UR + n.U§ = 220 (V) 0,5



4

15. m 30n 220

3    _{2m + 3n = 22 (*)} 0,5

Với: m, n (nguyên dơng) 7 (**) 0,5

Từ (*) và (**) giải ra ta đợc: + m = 2 ; n = 6 (2 dãy // mỗi dãy 6 bóng nối
tiếp)

+ m = 5 ; n = 4 (5 dÃy // mỗi dÃy 4 bóng nèi

tiÕp)

0,25
0,25

<b>5.</b> <b>4,0</b>

a. Lập luận đợc:

- Do S/_{cïng phÝa víi S qua trục chính nên S}/_{là ảnh ảo}

- Do ảnh ảo S/_{ở xa trục chính hơn S nên đó là thấu kính hội tụ} _0,5

Vẽ đúng hình, xác định đợc vị trí thấu kính 0,5

Vẽ, xác định đợc vị trí các tiêu điểm chính 0,5

b. _{Đặt H}/_{H = l ; HO = d ; OF = f. Ta có:}∆_S/_H/_{F đồng dạng với}∆_IOF:



/ /

h H F
OI OF 

/

h l d f

h f

 


(1)

0,25

∆ S/_H/_{O đồng dạng với}∆_SHO:


/

h l d
h d




=
l

1

d ₍₂₎

0,25



/

h l

1

h  d 
/

h h l
h d




 /

h.l
d

h h



 ₍₃₎ 0,5

Thay (3) vµo (1) 

/ l _/h.l f

h _h _h

h f

 




 f =

/

/ 2

l.h.h

(h  h) ₌ 2
1.2.32

(3 1) _{= 24 (cm)}

d = /

h.l 1.32
3 1

h  h   _{= 16 (cm)}

0,25

0,25
c.

Nèi S víi mÐp ngoµi L/_{cđa thÊu kÝnh, cắt cắt trục chính thấu kính tại K thì K lµ}

P Q

S/

S

H
H/

l
h/

h _O F

K

E L

L/

P Q

S/

S

H
H/

l
h/

h _O F

L

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

vị trí gần nhất của tấm bìa E tới thấu kính, mà đặt mắt bên kia thấu kính ta
khơng quan sát đợc ảnh S/_.

Do: ∆ KOL/_{đồng dạng với}∆_KHS

/

KO OL

HK SH _{, (KO = d}_min₎

0,5



min

min

D
d ₂ 1,5

16 d h  1 _{= 1,5}_ _d

min = 24 - 1,5dmin  dmin = 9,6 (cm)

0,5

</div>

<!--links-->