de thi HSG li 9

<span class='text_page_counter'>(1)</span>§Ò thi chän häc sinh giái huyÖn tiªn l÷. N¨m häc 2013-2014 M«n: VËt lý. Thời gian: 150 phút (không kể giao đề) Bµi 1: (2,0 ®iÓm) Cïng mét lóc cã hai xe xuÊt ph¸t tõ hai ®iÓm A vµ B c¸ch nhau 60Km, chóng chuyển động cùng chiều từ A đến B. Xe thø nhÊt khëi hµnh tõ A víi vËn tèc V1 = 30Km/h. Xe thø hai khëi hµnh tõ B với vận tốc V2 = 40Km/h. ( cả hai xe đèu chuyển động thẳng đều). a) TÝnh kho¶ng c¸ch gi÷a hai xe sau 1 giê kÓ tõ lóc xuÊt ph¸t. b) Sau khi xuất phát đợc 1 giờ 30 phút xe thứ nhất đột ngột tăng vận tốc với V1' = 50Km/h. Hãy xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau. Bµi 2: (1,5 ®iÓm) Trong mét b×nh nhiÖt lîng kÕ ban ®Çu chứa mo=100g nớc ở nhiệt độ to=200C. B¾t ®Çu cã c¸c giät níc nãng nhá vµo nhiệt lợng kế một cách đều đặn, nhiệt độ c¸c giät níc nãng nµy nh nhau. H×nh bªn là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ nớc trong nhiệt lợng kế vào số giät níc nãng nhá vµo b×nh (h×nh 2) Hãy xác định nhiệt độ của các giọt níc nãng vµ khèi lîng cña mçi giät níc, xem r»ng khèi lîng cña c¸c giät níc lµ nh nhau và sự cân bằng nhiệt đợc thiết lËp ngay sau khi giät níc nhá xuèng. Bá qua sù mÊt nhiÖt vµo kh«ng khÝ vµ vµo nhiÖt lîng kÕ. Bµi 3: (3,5 ®iÓm) Cho m¹ch ®iÖn nh h×nh vÏ. C¸c R1 R2 D ®iÖn trë R1 = 3 Ω , R2 = 6 Ω ; PQ lµ mét d©y dÉn ®iÖncã chiÒu dµi l = V 1,5m, tiết diện đèu S = 0,1mm2, điện M N -6 trë suÊt ρ =0,4.10 Ω m. HiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu ®o¹n m¹ch U = 7V; ( v«n + kÕ vµ d©y nèi lµ lý tëng) C a) TÝnh ®iÖn trë cña dÉn PQ. P Q b) Khi con ch¹y C ë vÞ trªn PQ sao Sao cho PC = 2CQ. V«n kÕ chØ bao nhiªu? Cùc d¬ng cña v«n kÕ m¾c vµo ®iÓm nµo? c) Thay vôn kế bằng một ampe kế ( Điện trở của Ampe kế không đáng kể ). Xác định vị trí con chạy C của biến trở để dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ D đến C và có cờng độ 1 ( A ). 3. Bµi 4: (2,0 ®iÓm) Một ngời cao 170 cm, mắt cách đỉnh đầu 10cm đứng trớc một gơng phẳng thẳng đứng để quan sát ảnh của mình trong gơng. Hỏi phải dùng gơng có chiều cao tối thiểu là bao nhiêu để có thể quan sát toàn bộ ảnh của ngời mình trong gơng. Khi đó phải đặt mép dới của gơng cách mặt đất bao nhiêu ? Bµi 5 : (1 ®iÓm) Cho những dụng cụ và vật liệu sau: Lực kế, bình nớc ( Nớc đựng trong bình có khối lợng riêng D0). Em hãy trình bày cách xác định khối lợng riêng của một vật bằng kim lo¹i cã h×nh d¹ng bÊt k×? --------------------HÕt-----------------------.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> H¦íNG DÉN CHÊM Bµi 1: ( 2,0 ®iÓm) SAB = 60Km a)-0,75 ® Quãng đờng xe đi đợc trong 1 giờ Xe 1: S1 = v1.t = 30Km Xe 2 : S2 = v2. t = 40 Km. V1 A. V2. S1 M. S2. B (0.25®) ( 0,25®). Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 xe lµ MN MN = S2 +SAB - S1 = 40 +60-30=70 Km (0,25®) b) 1,25 ® - Sau khi xuất phát 1 giờ 30 phút quãng đờng mỗi xe là: Xe 1: S1 = v1.t = 45Km Xe 2 : S2 = v2. t = 60 Km Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 xe sau 1h30 phót lµ: l = S2 +S - S1 = 75Km (0.5®) -Sau thêi gian t (h) n÷a xe 1 ®uæi kÞp xe 2. Quãng đờng mỗi xe đi đợc là: Xe 1: S1' = v1'.t = 50t Xe 2 : S2' = v2'. t = 40t (0,25®) -Khi hai xe gÆp nhau ta cã l = S1' - S2'  75 = 50t - 40 t = 10t  t = 7,5 ( h) => hai xe gÆp nhau sau : 1,5 (h) +7,5 (h) = 9(h) (0,25®). N.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> -VÞ trÝ gÆp nhau c¸ch A mét kho¶ng L, ta cã: L = SAB +S/2 = 60 + v2 .9 = 60 + 40.9 = 420 Km ( 0,25®) Bµi 2: (1,5 ®iÓm) Giả sử khối lợng mỗi giọt nớc nóng là m, nhiệt độ là tx(m>0) + Từ đồ thị ta thấy: Khi nhỏ vào nhiệt lợng kế (NLK) N1=200 giọt thì nhiệt độ nớc trong NLK lµ t1=300C. Tõ ph¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt suy ra: t1 =. 200 mt x +m0 t 0 =300 C (1) 200 m+ m0. ( 0,5®). + t¬ng tù: khi cã N2=500 giät th× t2 =. 500 mt x +m 0 t 0 0 =40 C( 2) 500 m+ m0. Giải hệ (1) và (2) trên ta đợc: tx=800C và m=0,1g. ( 0,5®) ( 0,5®). Bµi 3: (3,5 ®iÓm) a) TÝnh ®iÖn trë d©y PQ – 0,5®iÓm §æi tiÕt diÖn s= 0,1 mm2= 0,1 . 10-6m2 §iÖn trë RPQ = . l s. = 4.10-7.. 1,5 =6 0,1. 10−6. (1®). b) TÝnh sè chØ cña V«n kÕ - 1,25 ®iÓm V× PC = 2CQ  RPC = 2 RCQ Mµ RPC + RCQ = RPQ = 6  Suy ra RPC = 4() ,RCQ = 2  §o¹n m¹ch MN gåm [ ( R1 nt R2) // (RPCnt RCQ)] Ta cã : R12= R1 + R2 = 3+ 9 = 12  RPQ = 6  -V× ( R12 // RPQ ) nªn U12 = UPQ = U= 7 V - V× ( R1 nt R2) nªn U12 7  A R 12 12 I1= I2= I12 =. -V× ( RPC nt RCQ ) nªn. U PQ. 7  A 6. IPC = ICQ = IPQ = RPQ Ta cã : UDC = UDP + UPC = -U1 + UPC = -(I1R1 )+ IPCRPC. 7 7 = - 12 .3 + 6 .2 7 UDC = 12 V => VD > VC =>cùc d¬ng m¾c vµo ®iÓm C hoÆc ®iÓm D. 7 Nªn UV= UDC = 12 V. VËy sè chØ cña v«n kÕ lµ 0 V vµ cùc d¬ng m¾c vµo ®iÓm C hoÆc ®iÓm D. – 0,25 ®iÓm c) T×m vÞ trÝ con ch¹y C – 1,5 ®iÓm §Æt RPC = x () => RCQ = 6-x () ( 0 < x < 6 ).

<span class='text_page_counter'>(4)</span> * Dòng điện qua ampekế có chiều từ D đến C (I1 I2.) có cờng độ 1 ( A ),nên 3. T¹i nót D , cã : I1- I2 = 1 ( A ) =>I2 = I1- 1 3. 3. Ta cã U1 = R1 I1 = 3 I1; U2 = I2 R2 = 6 (I1- 1 ) 3 UMN = UMD+ UDN = U1 + U2= 7V Ta cã ph¬ng tr×nh: 3I1+ 6 (I1- 1 ) = 7. (1). 3.  9I1- 2 =7  I1=1(A) => I2 = 1 -. 2 = 3 (A). 1 3. R1 x. - Vì R1 và RPC mắc song song do đó I PC = I1.. = 3 x. 1. *Dòng điện qua ampekế có chiều từ D đến C (I1 I2.) có cờng độ 3 ( A ),nên T¹i nót C , cã : I CQ = I PC + 1 = 3 + 1 (A) 3. x. 3. Tõ UPQ= UPC + UCQ = 7V Ta cã x. 3 + ( 6-x). ( 3 + 1 ) = 7 x 18 x − x 3. x. 3.  = 5 x2+15x – 54 = 0 giải phơng trình , ta đợc .x1= 3 và x2 = -18 (loại ) VËy RPC = 3 con ch¹y ë chÝnh gi÷a. Bµi 4: (2,0 ®iÓm) * Vẽ hình đúng – 0,5 đ. D M. I H. M’. K. C. J. * Tính và trình và trình bày đúng – 1,5 đ ảnh và ngời đối xứng nên : MH = M'H Để nhìn thấy đầu trong gơng thì mép trên của gơng tối thiểu phải đến điểm I IH là đờng trung b×nh cña Δ MDM' : Do đó IH = 1/2MD = 10/2 = 5 (cm) ( 0,5®iÓm ) Trong đó M là vị trí mắt. Để nhìn thấy chân (C) thì mép dới của gơng phải tới điểm K (2®) HK là đờng trung bình của Δ MCM' do đó : HK = 1/2 MC = 1/2 (CD - MD ) = 1/2(170 - 10) = 80cm ChiÒu cao tèi thiÓu cña g¬ng lµ : IK = IH + KH = 5 + 80 = 85 (cm) ( 0,5 ®iÓm) Gơng phải đặt cách mặt đất khoảng KJ KJ = DC - DM - HK = 170 - 10 - 80 = 80 (cm) (2 ®) Vậy gơng cao 85 (cm) mép dới của gơng cách mặt đất 80 cm ( 0,5 ®iÓm) Bµi 5 : (1 ®iÓm) -§Ó X§ khèi lîng riªng cña vËt b»ng kim lo¹i ta cÇn biÕt m vµ V cña nã - Dùng lực kế xác định trọng lợng P1 của vật trong không khí.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> vµ P2 trong níc. - Hiệu hai trọng lợng này bằng đúng lực đẩy ácsimét FA= P1-P2 - MÆt kh¸c FA= V.d0 mµ d0= 10 D0 nªn FA= V.10 D0( 0.5®) => V = ( 0.25®) Khèi lîng riªng cña vËt D= m = p1 p1 D= = .D ( p1 − p2) (p 1 − p 2) 0 10 10 D0. V. ( 0.25 ®) FA p − p2 = 1 10 D0 10 D 0. p1 10 V. Làm nh thế ta đã xác định đợc khối lợng riêng của vật D=. ( 0.25®) p1 .D p1 − p 2 0. * lu ý : Làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.. ( 0.25 ®).

<span class='text_page_counter'>(6)</span>