de thi HSG ly

<span class='text_page_counter'>(1)</span>SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO HÀ NAM. ĐỀ CHÍNH THỨC. KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS Năm học: 2009 - 2010 Môn thi: Vật lý Thời gian làm bài: 150 phút. Bài 1 ( 7 điểm): U Cho mạch điện như hình 1, trong đó R1 = 18 và R2 = 15, hai vôn kế V1, V2 có điện trở rất lớn, khoá K C B A có điện trở không đáng kể, hiệu điện thế U không đổi. AB là dây dẫn đồng chất dài l = 75cm, tiết diện đều K R2 R1 S = 0,2 mm2, điện trở suất  = 2.10-5 m. Con chạy C có N thể dịch chuyển và tiếp xúc tốt trên dây dẫn AB. l. Khoá K đóng, tìm vị trí C trên AB để số chỉ của V1 V2 hai vôn kế bằng nhau. M 2. Tìm vị trí của C để số chỉ của vôn kế V1, V2 (Hình 1) không thay đổi, khi K đóng cũng như K ngắt. 3. Cho U = 33V. Đóng K, cho con chạy C dịch chuyển từ A đến B cường độ dòng điện chạy qua khoá K thay đổi như thế nào? Bài 2 (3 điểm): Hai điện trở R1 = 300 và R2 = 225 được mắc nối tiếp với nhau vào hai điểm A, B có hiệu điện thế UAB không đổi. 1. Mắc một vôn kế vào hai đầu của R1, thì vôn kế chỉ U1 = 9,5V. Hỏi, nếu mắc vôn kế đó vào hai đầu R2 thì vôn kế chỉ bao nhiêu ? 2. Mắc vôn kế trên nối tiếp với cả hai điện trở, rồi mắc vào A, B thì số chỉ của vôn kế là 12V . Tính điện trở của vôn kế và hiệu điện thế UAB. Bài 3 ( 6 điểm): 1. Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, sao cho điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm O của thấu kính một khoảng OA = a. Nhận thấy rằng, nếu dịch chuyển vật đi một khoảng b = 5cm lại gần hoặc ra xa thấu kính, thì đều được ảnh có độ cao bằng ba lần vật, trong đó có một ảnh cùng chiều và một ảnh ngược chiều với vật. Hãy: a. Vẽ các ảnh và nêu cách vẽ. b. Xác định a và tiêu cự f của thấu kính. 2. Một nguồn sáng điểm S đặt trên trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 12cm, cách thấu kính 18cm. Cho điểm sáng S dịch chuyển theo phương vuông góc với trục chính của thấu kính với vận tốc 1m/s. Hỏi ảnh của nguồn sáng dịch chuyển với vận tốc bao nhiêu, nếu thấu kính được giữ cố định. Bài 4 (4 điểm): Cho một hộp kín bên trong chứa một pin loại 4,5V có hai đầu dây dẫn ra ngoài màu đỏ và màu vàng. Trong các trường hợp sau, hãy mô tả phương án từng thí nghiệm để xác định dây dẫn nào được nối với cực dương của pin. 1. Một dây dẫn điện đủ dài, một điện trở 4, một kim nam châm nhỏ, các dây dẫn điện, giá thí nghiệm, khoá điện. 2. Một pin loại 1,5V đã biết cực, một bóng đèn 6V, các dây dẫn điện. 3. Một cốc đựng dung dịch điện phân CuSO4 và hai lõi pin cũ, các dây dẫn điện. 4. Một ống dây, một biến trở, một kim nam châm nhỏ, các dây dẫn điện, giá thí nghiệm. 5. Một ampe kế một chiều, một bóng đèn loại 3V, một biến trở, các dây dẫn điện. Hết. Họ và tên thí sinh:..............................................................Số báo danh:......................................... Chữ ký của giám thị 1:..................................................................................................................... Chữ ký của giám thị 2:..................................................................................................................... SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> HÀ NAM. Năm học 2009 - 2010. ĐÁP ÁN, BIỂU ĐIỂM VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: VẬT LÝ Bài Bài 1 (6 điểm). Nội dung 1. K đóng, tìm vị trí C để số chỉ hai vôn kế bằng nhau l. + Tìm RAB = R0 =  S = 75  + K đóng ta có mạch điện hình vẽ Xét C tai điểm trên AB có gọi RA1C = x (0< x < 75) RC2B = R0 – x = 75 - x + Điện trở của đoạn mạch AC, CB x . R1. 18 x. RAC = x + R =18+ x 1 RCB =. 0,25. U C. 1. A. Điểm. 2 K. R1. B. R2. 0,25. N V1. M. V2. ; 0,5. R 2( R 0 − x) 15(75 − x ) = R2 +R 0 − x 90 − x. + Muốn số chỉ của hai vôn kế như nhau ta có: RAC = RCB 18 x. 15(75 − x ). => 18+ x = => 0,2 x2 - 51x + 1350 = 0 90 − x + Giải phương trình ta được x = 30; x = 225 (loại) + Vị trí C cách A đoạn l = 30 cm (hoặc RA1C = 30 ) 2. Tìm C để số chỉ các vôn kế không thay đổi khi K đóng, K ngắt. * Khi K ngắt: + (R1nt R2) // RAB , các vôn kế đo hiệu điện thế trên các điện trở I1 =. U R 1+ R 2. I’. U1 =. 1. A. + Số chỉ V1: U1 = I1 . R1. U C. 0,25 B. 0,25. N V1. * Khi K đóng: + (RA1C//R1)nt(RC2B//R2) 18 x. R = RAC + RCB = 18+ x. +. 15(75 − x ) 90 − x. 3 (−11 x 2+ 825 x+6750) (1) (18+ x)(90− x) U .(18+ x )(90 − x) U + I’ = R = 3 (−11 x 2+ 825 x+6750). (2). 0,25 0,25. R2. I1 R1. U . R1 18 U = R 1+ R 2 33. 2. 0,5. M. V2. = 0,5 => 495 x – 20250 =. 0,5. 0 450. + Giải ra được x = 11  = 40,90 + Kết luận vị trí của C trên AB 3. K đóng, dịch chuyển C dòng điện trên K thay đổi thế nào ?. 0,25 0,25.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> + Lấy R ở công thức (1), và I’ ở công thức (2) R= I’ =. 3 (−11 x 2+ 825 x+6750) (18+ x)( 90− x) U .(18+ x )(90 − x) 3 (−11 x 2+ 825 x+6750). A R1. UCB = I’ . RCB =. I0 IK. B. R2. N V1. + Tìm UAC ; UCB UAC = I’ . RAC =. U C. Ix. 6 xU (90− x) (−11 x 2 +825 x+ 6750) 5 U (18+ x )(75 − x) (−11 x 2 +825 x+ 6750). M. V2. 0,5. + Tìm Ix ; I0 ; IK. 6 U (90 − x) U AC = (−11 x 2 +825 x+ 6750) x U CB 5 U (18+ x ) I0 = = (75 − x) (−11 x 2 +825 x+ 6750) 5 U (18+ x ) + IK = I0 – Ix =  (−11 x 2 +825 x+ 6750). Ix =. IK = . U (11 x − 450) (−11 x 2 +825 x+ 6750). Bài 2 (3điểm). 6 U (90 − x)  (−11 x 2 +825 x+ 6750). 0,25. . + Tìm các giá trị đặc biệt của IK x () 0 11x - 450 - 450 2 -11x +825x + 6750 6750 IK. 0,5. 450/11 0. 11 − 5. 75 375 6750. 0,5 11 6. 0. * Biện luận: - Khi x = 0 (C A) dòng điện chạy qua K là 11/5 = 2,2(A) , có chiều từ C đến N - Khi cho C dịch chuyển từ A (0 ) đến giá trị 450/11 () thì dòng điện chạy qua K giảm dần từ 11/5(A )đến 0(A), chiều dòng điện có chiều từ C đến N. - Khi C đến vị trí có giá trị x = 450/11() thì dòng điện chạy qua khoá K bằng 0 - Khi cho C dịch chuyển từ giá trị x = 450/11() đến B giá trị 75() thì dòng điện qua K tăng dần từ 0A đến 11/6(A) , chiều dòng điện đi từ N đến C - Khi x = 75 () thì dòng điện qua K có giá trị là 11/6 (A), có chiều từ N đến C. 1. Số chỉ của vôn kế V khi mắc // R2 * Sơ đồ mạch điện V//R1 R1 R V. + RAB = R + R + R2 1 v. A. R1. R2. B. 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> V R 1 RV + R 1 R2 + R2 R ❑V RAB = R1 + R v U1 R1 R V + Tỉ số U = R R + R ( R + R ) AB 1 2 V 1 2. (1). 0,25. * Khi V//R2 R2 R V R 2+ R v ❑ R 1 R V + R 1 R2 + R 2 R V R+ R v. + Tương tự tìm được R’AB = R1 + R’AB =. 0,25. U2 R2 R V = (2) U AB R1 R 2+ R V (R1 + R2 ) U 1 R1 = + Lấy (1) : (2) ta được: U 2 R2 R2 => U2 = U1 R 1. +. 0,25. 0,25. + Thay số U2 = 7,125 V 2. Khi V nối tiêp với R1,R2. 0,25 R1. A. R2 V. U1 R1 R V = U AB R1 R 2+ R V ( R1 + R2 ) R 1 RV => U1 = R R + R (R + R ) UAB 1 2 V 1 2. B 0,25. + Từ (1). (3). + Khi V nối tiếp với R1R2 R = R1 + R2 + RV. U AB U AB = R R1 + R2 + RV U V RV RV = = => U AB R R1 + R2 + RV RV UV = UAB R + R + R = 12 (4) 1 2 V. I=. 0,25. + Từ (3) và (4): U 1 R 1( R 1+ R V )+ R 1 RV = U V R 1 R 2 + R V ( R1 + R 2). 9,5. = 12. 0,25. + Biến đổi tìm được: 2. RV =. 12 R 1+2,5 R1 R2 9,5 R 2 −2,5 R1. = 900 . + Thay vào (4) tìm được UAB = 19V 1. Vẽ hình và nêu cách vẽ. Bài 3 (6 điểm). + Vẽ hình ( có thể vẽ trên cung một hình vẽ) B’1 B1. I. 0,5 0,25. 0,5.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> A A1. A’1. O. B2. I A’2. F. A2A. O. B’2. + Nêu cách vẽ ảnh 2. Tính a, f. Có OA = a ; AA1 = AA2 = b = 5cm ; A’1B’1 = A’2B’2 = 3AB + FA1B1  FIO '. '. A 1 B1 A 1 B1. '. FA 1 FO. =. '. f +OA 1 f. =. 0,5. 0,5. = 3 => OA’1 = 2f. + OA1B1  OA’1B’1 A '1 B'1 OA '1 = = A 1 B1 OA 1. 2f a− b. 3 =>. 2f = 3a – 15. (1). 0,5. + FOI   FA’2B’2 : '. '. A 2 B2 A 2 B2. FA '2 FO. =. =. OA '2 − f f. 0,5. = 3 => OA’2 = 4f. + OA2B2  OA’2B’2 '. '. '. A 2 B2 OA 2 = = A 2 B2 OA 2. 4f a+b. = 3 =>. 4f = 3a + 15. (2). + Giải hệ phương trình (1),(2) ta tìm được a = 15 cm; f = 15 cm 2. Tìm vận tốc của ảnh * Vẽ ảnh và nêu cách vẽ (hình vẽ). + Coi SS1 là vật đặt vuông góc với trục chính cho ảnh S’S’1 vuông góc với trục chính của thấu kính + Cho S chuyển động từ S đến S1, ảnh chuyển động từ S’ đến S’1. 0,5 0,5. 0,5. K S1. I. H.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> S’ S. F. O N. S’1. + Nêu cách vẽ ảnh của một điểm sáng S trên trục chính của TK * Tính vận tốc của ảnh + Ta có:. OH//S1K nên SI//OH nên. + Ta lại có: S1K = SI. S'1 H OH = S 1 K S '1 K OH S ' H = SI S' I. S'1H. (1). (3) S' H. S' H S' O S'O + SI//OH => HI =SO =18 S' F. S ' O −12. + HF//OI => HI =OF =12 + Từ (4) và (5) tìm được S’O = 36 cm + Hình vẽ ta có: Bài 4. 0,25. (2). + Từ (1), (2), (3) suy ra: S ' K = S ' I 1 => SS1//S’S’1 S' H. 0,5. S 1 S v . t SO 18 = = = S ' S ' 1 v ' t S ' O 36. 0,25. (4). 0,25. (5). 0,25 0,25. => v’ = 2v = 2m/s. Phương án thí nghiệm a. Dùng dây dẫn thẳng dài, kim nam châm. * Cơ sở lý thuyết: + Dây dẫn thẳng, dài có dòng điện gây ra xung quanh nó từ trường. Kim NC đặt trong từ trường của dây dẫn chịu tác dụng của lực từ làm cho kim NC quay. + Căn cứ chiều quay của cực bắc kim NC tại vị trí đó ta tìm được chiều của đường cảm ứng từ. + Dùng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều của dòng điện trên dây dẫn, từ đó suy ra cực của bộ pin. * Cách xác định: B A N S + Vẽ mạch điện: + Nêu cách xác định: Ngắt K để kim NC // dây dẫn AB. Đóng K, nếu cực bắc kim NC Hộp đen Đ quay ngược chiều kim đồng hồ, dùng V qui tắc nắm tay phải tìm được chiều dòng điện chạy từ A đến B, từ đó ta xác định được cực dương của pin là đầu V, nếu kim quay ngược lại thì đầu V là cực âm. b. Dung pin, bóng đèn 6V. * Cơ sở lý thuyết: + Nếu hai bộ pin ghép nối tiếp thì U = U1 + U1 ( thực ra là Sđđ) hoặc U = U1 - U1. 0,25. 0,5. 0,5. 0,25.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> + Nên nếu mắc pin nối tiếp với hộp đen thì được bộ nguồn có U = 6V hoặc U = 3V + Mắc bộ pin trên với bóng đèn 6V thì đèn sáng gần bình thường hoặc tối hơn. + Căn cứ vào độ sáng của đèn, cực của pin loại 1,5V ta biết được cực của hộp đen. * Cách xác định: + Vẽ sơ đồ mạch điện Đèn sáng gần bình thường Đèn sáng yếu 0,25 Đ. Hộp đen. V. V. Hộp đen. Đ. + Mạch điện nào có đèn sáng bình thường thì cực nối với cực âm của pin loại 1,5V là cực dương và ngược lại c. Dùng dung dịch điện phân, hai lõi pin * Cơ sở lý thuyết: - Dựa vào tác dụng hoá học của dòng điện một chiều. - Khi cho dòng điện chạy qua dung dịch điện phân (CuSO4), sau một thời gian ( khoảng 2 phút) do tác dụng của dòng điện sẽ có lớp đồng bám vào thanh than nối với cực âm của nguồn. Căn cứ vào thanh than có đồng bám vào ta biết được cực của bộ pin. * Cách xác định: + Vẽ sơ đồ mạch điện + Nêu cách xác định: Thanh than nào có đồng bám vào thì thanh than đó được nối Hộp đen với cực âm của pin trong hộp đen. d. Ống dây, biến trở, kim NC. * Cơ sở lý thuyết + Ống dây có dòng điện tạo ra trong lòng và xung quanh nó một từ trường. Nếu đặt kim NC trong từ trường của ống dây kim NC chịu tác dụng của từ trường. Khi kim NC đứng cân bằng, căn cứ vào cực bắc kim NC ta biết được chiều của đường sức từ của dòng điện tại vị trí đặt kim NC + Dựa vào quy tắc nắm tay phải ta tìm được chiều dòng điện chạy trên ống dây và cực của pin trong hộp đen. * Cách xác định: + Vẽ sơ đồ mạch điện + Nêu cách xác định Đặt kim NC dọc theo trục ống dây. N Giả sử kim NC đứng cân N S bằngnhư hình vẽ thì cực ống dâynhư hình vẽ, ta biết S. 0,5. 0,5. 0,5. 0,5.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> Đ. Hộp đen. V. được chiều dòng điện trên ống dây, dùng quy tắc nắm tay phải ta tìm được chiều dòng điện trên ống dây. Biết được chiều dòng điện trên ống dây tìm được chiều dòng điện của pin. e. Dùng ampe kế, bóng đèn. * Cơ sở lý thuyết: + Am pe kế một chiều là dụng cụ đo cường độ dòng điện một chiều, nếu mắc đúng cực thì kim quay theo chiều thuận, nếu mắc sai cực thì kim quay ngược. + Biết được chiều quay của kim ampe kế ta biết được chiều dòng điện đi qua nó. * Cách xác định: + Vẽ sơ đồ mạch điện (hình vẽ) + Cách xác định: Nối đầu màu vàng với cực dương ampe kế, đầu màu đỏ với cực âm của A ampe kế, nếu kim ampe kế quay thuận thì đầu dây V là cực dương của pin V Hộ Đ 0 3 và ngược lại. p đe + n . 0,25. 0,25.  Chú ý: + Điểm toàn bài không làm tròn. + Nếu thiếu hoặc sai đơn vị trừ tối đa 0,5 điểm. + Nếu học sinh làm cách khác nếu đúng cho điểm tối đa tương đương với biểu điểm..

<span class='text_page_counter'>(9)</span>