DE DAP AN HSG TX PHU THO 1112 V1

<span class='text_page_counter'>(1)</span>phòng giáo dục & đào tạo thÞ x· phó thä §Ò chÝnh thøc. đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện. M«n: VËt lÝ. Thời gian làm bài: 150 phút không kể thời gian giao đề. §Ò thi cã 02 trang Câu 1( 4 điểm ): Hai ngời đi xe đạp xuất phát đồng thời từ hai điểm A và B cách nhau L = 10km đi lại gặp nhau. Hai ngời dự định sẽ đi với vận tốc v = 20km/h và khi tới địa điểm kia sẽ ngay lập tức quay trở lại. Nhng suốt thời gian đi trên đờng có gió thổi liên tục với hớng và vận tốc không đổi. Biết rằng khi chuyển động theo chiều gió tốc độ xe tăng lên bao nhiêu thì khi ngợc chiều gió tốc độ xe lại giảm đi bấy nhiêu. Ngời ban đầu đi thuận chiều gió tới địa điểm kia rồi quay về ngay, còn ngời ban đầu đi ngợc chiều gió khi tới đích phải dừng tại đó để nghỉ ngơi và sau đó mới quay trở lại. Biết rằng hai xe đạp gặp nhau ở M và N cách A lần lợt là LM = 2km và LN = 6km. Hãy tìm thời gian đi từ A đến B và từ B về A. Ngời đi xe đạp ban đầu ngợc gió nghỉ lại ở điển nào và trong bao lâu? Câu 2 ( 3 điểm). Một bình hình trụ có bán kính đáy R 1 = 20cm đợc đặt thẳng đứng chứa n0 ớc ở nhiệt độ t 1 = 20 c. Ngời ta thả một quả cầu bằng nhôm có bán kính R 2 = 10cm ở nhiệt 0 độ t 2 = 40 c vào bình thì khi cân bằng mực nớc trong bình ngập chính giữa quả cầu. Cho 3 3 khèi lîng riªng cña níc D 1 = 1000kg/m vµ cña nh«m D 2 = 2700kg/m nhiÖt dung riªng cña níc C 1 = 4200J/kg.K vµ cña nh«m C 2 = 880J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và với môi trờng. a. Tìm nhiệt độ của nớc khi cân bằng nhiệt. 0. b. Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t 3 = 15 c vào bình cho vừa đủ ngập quả cầu. Biết khối lợng 3. riêng và nhiệt dung riêng của dầu D 3 = 800kg/m và C 3 = 2800J/kg.K. Xác định nhiệt độ cña hÖ khi c©n b»ng nhiÖt? c. Tính áp lực của quả cầu lên đáy bình khi đã đổ thêm dầu? C©u 3( 4 ®iÓm ): Mét g¬ng ph¼ng G h×nh vu«ng, có cạnh a = 30cm đặt trên mặt đất ở cửa một căn TrÇn nhµ buång. ¸nh s¸ng mÆt trêi ph¶n x¹ trªn g¬ng vµ t¹o ra trên mặt tờng đối diện một vệt sáng( xem hình vẽ ). Tâm của vết sáng cách mặt đất một khoảng bằng h. Khoảng cáh từ tâm gơng đến tờng là d = 2m, trÇn nhµ cao H = 3m. BiÕt mÆt ph¼ng tíi g¬ng vu«ng gãc víi têng. a. Xác định kích thớc của vết sáng theo h. Xét các trêng hîp: h = 0,5m, h = 1m, h = 2m, h = 3m. b. Các tia sáng mặt trời làm với mặt đất một góc 600. §Ó vÖt s¸ng trªn têng cã kÝch thíc b»ng kÝch G thíc cña g¬ng th× ph¶i kª cao mét mÐp g¬ng lµm víi mÆt ph¼ng n»m ngang mét gãc lµ bao nhiªu? Câu 4 ( 4 điểm ). Cùng các dụng cụ đo nhng đợc mắc theo các sơ đồ khác nhau nh hình vẽ. Số chỉ của ampe kế và vôn kế trong mỗi sơ đồ lần lợt là U1, I1; U2, I2; U3, I3. Bỏ qua điện trở dây nối, hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện không đổi. V A. A. V R. R. R. A 1. 2. V. 3.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> a. T×m ®iÖn trë RA cña ampe kÕ vµ RV cña v«n kÕ. b. Cho biÕt RV > R > RA, h·y so s¸nh c¸c gi¸ trÞ cña dßng ®iÖn I1, I2, I3 vµ gi¸ trÞ cña c¸c hiÖu ®iÖn thÕ U1, U2, U3. C©u 5( 5 ®iÓm ): Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh A vÏ. Ampe kÕ A2 chØ 2A. T×m sè chØ cña ampe kÕ A1 biÕt r»ng c¸c ®iÖn trë trong m¹ch cã gi¸ trÞ : 1 Ω , 2 Ω , 3 Ω vµ 4 A2 Ω vµ v«n kÕ V chØ 10V. C¸c dông cô ®o trong mạch đợc coi là lí tởng. B A1. D. V. C. ................................................ HÕt.............................................. C¸n bé coi thi kh«ng gi¶i thÝch g× thªm. C©u. Hớng dẫn chấm đề thi học sinh giỏi cấp huyện M«n: vËt lÝ 9 N¨m häc 2011 – 2012 Yªu cÇu néi dung. C©u 1. vB. vA A. BiÓu ®iÓm 4 ®iÓm. M. N. B. Trờng hợp 1: Xét gió thổi theo chiều từ A đến B. Gäi vËn tèc giã lµ v0 ( 0 < v0 < v ). Ta thÊy AN > NB nªn ®iÓm gÆp nhau lần đầu tiên của hai ngời là N và thời gian chuyển động kể từ lúc xuất phát đến lúc gặp nhau lần đầu tiên của hai ngời phải bằng nhau. Ta cã:. 0,5. 0,5.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> S AN S = BN v +v 0 v − v 0. thay số ta đợc:. 6 4 = ⇒ v 0 =4 (km/h) 20+ v 0 20− v 0. Vì gió thổi từ A đến B nên ngời đi từ B đến A phải nghỉ lại ở A trong một thời gian. Thời gian kể từ lúc gặp nhau lần thứ nhất đến lúc gặp nhau lÇn thø hai cña hai ngêi lµ b»ng nhau. Gäi thêi gian ngêi thø hai nghØ t¹i A lµ t(h). 0,5. Ta cã:. 0,5. S NB S S S + BM = NA + AM +t v +v 0 v − v 0 v − v 0 v + v 0. Thay sè ta cã:. 4 8 6 2 5 + = + + t ⇒ t = ( h)=12,5ph 20+4 20-4 20− 4 20+4 24. Trờng hợp 2: Xét gió thổi theo chiều từ B đến A. LËp luËn t¬ng tù ta cã ®iÓm gÆp nhau ®Çu tiªn lµ ®iÓm M. S AM. Ta cã ph¬ng tr×nh:. v-v. '0. =. SBM. v +v. 0,5. thay số ta đợc:. '0. 2 8 ' = ⇒ v =12(km/h) ' ' 20+v 20 − v 0. 0. 0. Khi đó ngời đi từ A phải nghỉ tại B một thời gian là t1(h) Ta cã: t1 +. SMB. +. S BN. '0. =. S AM. '0. +. S AN. v +v v + v v − v ' Thay sè: t1 + 8 + 4 = 2 + 6 ⇒ t 1= - 5 (h) ( V« lÝ ) 20 −12 20+12 20+12 20 −12 16 v-v. '0. 0,5. 0. VËy giã thæi tõ A dÕn B. S. 10 5 AB + Thời gian đi từ A đến B là : t AB = v+ v =20+ 4 =12 (h)=25 (ph ) 0. + Thời gian đi từ B đến A là: t BA =. 0,75 0,25. S AB 10 = =0 , 625(h)=37 ,5 (ph) v − v 0 20 − 4. + Ngời đi xe đạp nghỉ tại A trong thời gian là 12,5 (ph) C©u 2. 3 ®iÓm a. Nhiệt độ của nớc khi cân bằng nhiệt - Khèi lîng cña níc trong b×nh lµ: 1 4 3 m 1 = V 1 .D 1 = (  R .R 2 - 2 . 3  R 2 ).D 1  10,467 (kg). 4 3 - Khèi lîng cña qu¶ cÇu lµ: m 2 = V 2 .D 2 = 3  R 2 .D 2 = 11,304 (kg). 2 1. - Ph¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt: c 1 m 1 ( t - t 1 ) = c 2 m 2 ( t 2 - t ) c1 m1t1  c 2 m2 t 2 0 Suy ra: t = c1m1  c 2 m2 = 23,7 c.. 0,5 0,5 0,5 0,5. b. ThÓ tÝch cña dÇu vµ níc b»ng nhau nªn khèi lîng cña dÇu lµ: m1 D3 m 3 = D1 = 8,37 (kg).. - Tơng tự nh trên, nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt là:. 0,5 0,5.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> c1 m1t1  c 2 m2 t 2  c3 m3 t 3  21 0 c t = c1 m1  c 2 m2  c3 m3 1 4 3 c. F = P2- FA= 10.m2 - 2 . 3  R 2 ( D 1 + D 3 ).10  75,4(N). C©u 3. 4 ®iÓm 0,25. a. G¬ng ph¼ng AB, O1 vµ O2 lÇn lît lµ t©m g¬ng vµ t©m vÖt s¸ng. Gäi x lµ chiÒu dµi vÖt s¸ng in trªn têng. VÏ BC (G) c¾t tia ph¶n x¹ tõ O1 tại C thì BC = x . Ta có ΔO1 BC đồng dạng với ΔO1 IO2 2 x a BC O1 B 2 2 ah ⇒ = ⇔ = ⇒ x= =0,15h IO2 O1 I h d d. 0,5. §Ó vÕt s¸ng n»m trän vÑn trªn têng th× x +h ≤ H ⇒h ≤ 2H ≈ 2, 79(m) 2 2,15 Víi:. nhµ TrÇn0,5. x2. x. + h = 0,5m < 2,79m ⇒ x = 0,15.h = 0,075 (m) + h = 1m < 2,79m ⇒ x = 0,15 (m) + h = 2m < 2,79m ⇒ x = 0,15.h = 0,3 (m) + h = 3m > 2,79m. 1. VÖt s¸ng chia ra lµm hai phÇn : + PhÇn in trªn têng cã kÝch thíc x 1=. C. 0,15 .h =0 , 225( m) 2. 0,75. G. + PhÇn in trªn trÇn cã kÝch thíc lµ:. A. a x 2= =0 , 15(m) 2. O1 B. b. TrÇn nhµ Các tia sáng làm với mặt đất một góc β = 600 không đổi. Muốn kích thớc của vệt sáng trên tờng bằng kích thớc của gơng ta cần phải kê cao mép A của gơng lên so với mặt đất một góc α . Dùng BH Bx t ( H thuéc tia ph¶n x¹ tõ A ) Ta nói BH quyết định kích O2 x thíc cña vÕt s¸ng trªn têng. C Theo đề bài ta có BH = AB.  H h G x A. C. O1 B A. I 2. . . N. 0,5. 0,5. I 2.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> ΔABH. c©n ë B. ⇒ BAH = BHA. Ta cã xBA + ABN = xBt + tBN ( cïng b»ng xBN ) α + 900 = 600 + ϕ ⇒ ϕ = α +300 (1). 0,5. MÆt kh¸c α = 900 – ABH = 900 – ( 1800 – 2BAH ) = 900 – { 180 – 2( 900 - ϕ )} = 900 - 2 ϕ (2) Tõ (1) vµ (2) ta cã α = 900 -2( α + 300) 3 α = 300 ⇒ α = 100 Vậy phải kê đầu A của gơng một góc α = 100 so với mặt đất.. C©u 4. 0,5. 4 ®iÓm V A. V R. A. R. V R. A 1. 2 3 U 3 a. Từ sơ đồ (3) Ta có RV = I3 U2 U2 U2 U 2 .U 3 R= = = ⇒ R= I 2− I V U U U3 . I 2− U2 I 3 Từ sơ đồ (2) I2 − 2 I 2 − 2 RV U3 I3 U U U U2. U3 Từ sơ đồ (1) ta có: R A + R= 1 ⇒ R A = 1 − R= 1 − I1 I1 I 1 U 3 I 2 −U 2 I 3 RA=. 0,75. 0,75. U 1 . U 3 . I 2 −U 1 .U 2 I 3 − U 2 . U 3 . I 1 I 1 . I 2 U 3 − I1 I3 U 2. b. + So s¸nh c¸c gi¸ trÞ cña I Hiệu điện thế nguồn đúng bằng U1 U1 I1 = ; R+ R A. V×. 0,5. RV . R < R < RV RV + R. I2 =. U1 ; RV . R RA + R V +R. nªn I2 > I1 > I3. + So s¸nh c¸c gi¸ trÞ cña U. 0,5 U1 I3 = R A + RV. 0,5. 0,5.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> U R U1 = Unguån ; A +1 R td U U U 3= . RV= RA+ RV RA +1 RV U 2=. víi Rtd =. R . RV R+ RV. 0,5. Vì mẫu số của U2 và U3 đều lớn hơn 1 nên U2 và U3 đều nhỏ hơn U = U1. RA RA > R td RV. V× Rt® < RV nªn. nªn U3 > U2. VËy U1 > U3 > U2 C©u 5 3,5 ®iÓm. 5 ®iÓm I1. R1. A. R3. I1 - I. I2. R2. A2 I. R4. I2 + I. I0. B. A1. Ký hiệu cờng độ C dßng ®iÖn vµ c¸c ®iÖn Vtrë nh h×nh vÏ V× ®iÖn trë cña Ampe kÕ b»ng 0 nªn: RCD =. D. R 1 . R 2 R 3 . R4 + R 1+ R 2 R 3 + R 4. 0,5. Ký hiÖu sè chØ cña v«n kÕ lµ U. Sè chØ cña ampe kÕ A1 lµ: U . ( R 1 + R 2) . ( R 3 + R 4 ) I 0= (1). 0,5. R 1 R2 R 3+ R2 R3 R4 + R 3 R 4 R 1+ R 4 R 1 R2. Gäi mÉu sè cña biÓu thøc (1) lµ A ta cã A=R 1 R2 R 3 + R2 R3 R4 + R 3 R 4 R 1+ R 4 R 1 R2 1 1 1 1 R 1 R2 R 3 R 4 . + + + R1 R 2 R 3 R4. (. ). Ta thÊy gi¸ trÞ cña A kh«ng phô thuéc vµo thø tù cña c¸c ®iÖn trë vµ lu«n cã gi¸ trÞ lµ A = 50 Ω. Tõ h×nh vÏ ta cã :. I 1 R1 =I 2 R 2 ( I 1 − I ) . R 3 = ( I 2+ I ) . R 4 } R 2 . ( R 3+ R 4 ) ⇒ I 1=I . R2 R 3 − R 1 R 4. 0,5 0,5. Vµ Ta l¹i cã I 0=I 1 + I 2=I .. ( R 1+ R 2 ) . ( R3 + R 4 ) R2 R 3 − R 1 R 4. 0,5. (2). I 2 =I. R1 . ( R3 + R 4 ) R 2 R 3 − R1 R 4. 0,75 0,25.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> Tõ (1) vµ (2) ta cã R2 R 3 − R 1 R4 = 2. 50 =10 (3) 10 Vậy các điện trở trong mạch đợc mắc theo các cách sao cho thỏa mãn ®iÒu kiÖn (3) Cô thÓ: + NÕu R1 = 1 Ω , R2 = 3 Ω , R3 = 4 Ω , R4 = 2 Ω. 0,5. 0,5. Thì RCD=25 Ω Khi đó A1 chỉ giá trị I01 = 4,8A 12. 0,5. + NÕu R1 = 1 Ω , R2 = 4 Ω , R3 = 3 Ω , R4 = 2 Ω Thì RCD=2 Ω khi đó ampe kế chỉ I02 = 5A Các cách khác đều không thỏa mãn điều kiện (3) VËy tïy theo trËt tù cña c¸c ®iÖn trë trong m¹ch mµ sè chØ cña ampe kÕ A1 lµ: I01 = 4,8A hoÆc I02 = 5A. Lu ý: + Ngoài đáp án trên nếu học sinh làm theo cách khác mà đúng và đủ các bớc vẫn cho ®iÓm tèi ®a + Trong mỗi bài nếu học sinh không ghi đơn vị của các đại lợng cần tìm hai lần hoặc ghi sai đơn vị thì trừ 0,25 điểm cho toàn bài.

<span class='text_page_counter'>(8)</span>