sỞ giÁo dỤc vÀ ĐÀo tẠo -...
TRANSCRIPT
Trang1/3
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
GIA LAI
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS, NĂM HỌC 2012 - 2013
ĐỀ CHÍNH THỨC
Môn: Vật lý
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 02/04/2013
(Đề gồm 01 trang)
Câu 1: (5điểm). Lúc 7 giờ, ba bạn An, Bình, Ca khởi hành từ A để đi đến B (AB
= 6km). Do chỉ có một xe đạp nên An chở Bình đến B trước, còn Ca thì đi bộ, khi đến
B, An mới quay lại chở Ca. Vận tốc xe đạp không đổi v1 = 12km/h, vận tốc đi bộ v2 =
3km/h.
a. Ca đã đi bộ hết đoạn đường bao nhiêu? đến B lúc mấy giờ?
b. Để cả ba bạn đến B kịp lúc 8 giờ, An và Bình đi xe đạp được một đoạn thì
Bình xuống xe tiếp tục đi bộ còn An quay lại chở Ca. Tìm quãng đường đi bộ của Bình
và Ca.
Câu 2:(3điểm). Có 3 bình cách nhiệt giống nhau đều chứa lượng dầu như nhau và
có cùng nhiệt độ ban đầu. Đốt nóng một thỏi kim loại rồi thả vào bình thứ nhất. Sau khi
cân bằng nhiệt ở bình thứ nhất ta lấy thỏi kim loại cho sang bình thứ hai. Sau khi cân
bằng nhiệt ở bình thứ hai ta lấy thỏi kim loại cho sang bình thứ ba. Biết nhiệt độ dầu
trong bình thứ nhất tăng thêm 200C, trong bình thứ hai tăng thêm 50C, hỏi nhiệt độ của
dầu trong bình thứ ba tăng thêm bao nhiêu?
Câu 3:(5điểm). Cho mạch điện như hình vẽ (H1).
Hiệu điện thế UAB = 18V và không đổi; điện trở R = 2;
MN là biến trở. Bỏ qua điện trở các dây nối, ampe kế và
con chạy của biến trở, đèn không bị cháy khi di chuyển
con chạy C của biến trở từ M đến N.
a. Tìm biểu thức liên hệ giữa cường độ dòng điện
qua ampe kế và điện trở đoạn MC của biến trở.
b. Điều chỉnh con chạy C từ M đến N thì thấy có hai
vị trí con chạy (C1 và C2) ứng với hai giá trị của biến trở là
3 và 6, ampe kế chỉ cùng giá trị. Khi con chạy C ở vị trí C0 thì ampe kế chỉ giá trị
nhỏ nhất bằng 1A. Tính điện trở toàn phần của biến trở và điện trở của đèn.
c. Số chỉ của ampe kế thay đổi thế nào khi con chạy di chuyển từ C1 đến C2 ?
Câu 4:(4điểm). Hệ hai thấu kính ghép đồng trục,
cách nhau 10cm như hình vẽ (H2): thấu kính phân kỳ có
tiêu cự f1 = 20cm, thấu kính hội tụ có tiêu cự là f2 = 10cm.
Vật sáng AB vuông góc với trục chính (A nằm trên trục
chính) cách thấu kính phân kỳ một đoạn bằng 20cm.
a. Vẽ ảnh của AB tạo bởi hệ thấu kính. Căn cứ vào
hình vẽ hãy xác định vị trí ảnh A1B1 của AB qua thấu kính phân kỳ.
b. Tính khoảng cách từ vật đến ảnh A2B2 tạo bởi hệ thấu kính.
c. Giữ cố định AB và thấu kính phân kỳ, cho thấu kính hội tụ dịch chuyển lại gần
thấu kính phân kỳ thì ảnh A2B2 dịch chuyển thế nào?
Câu 5: (3điểm). Có một số điện trở loại r = 5, một bóng đèn loại 6V- 12W và
một acquy 12V, dây dẫn điện đủ để lắp ráp mạch điện. Hỏi phải dùng ít nhất bao nhiêu
điện trở và lắp ráp như thế nào để thắp bóng đèn sáng bình thường ? Vẽ sơ đồ mạch
điện.
_______________________
A
A B R
M N
C
+ -
Đ (H
1)
A
B
1O 2O
H2
FROM: VATLI.
EU & DAYHOCVATLI.
COM
Trang2/3
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
GIA LAI
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS, NĂM HỌC 2012 - 2013
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: Vật lý
(HDC gồm 03 trang)
Câu NỘI DUNG Điểm
1 5 đ
1.a
2,5
- Gọi D là vị trí Ca bắt đầu lên xe, t1 là khoảng thời gian An đi xe đạp đi từ A B rồi
quay lại D cũng là khoảng thời gian Ca đi bộ đi từ A D; t2 là khoảng thời gian An và
Ca đi xe đạp từ D đến B………………………………………………………
21
1v
AD
v
DBABt
…………………………………………………………..
21
)(
v
AD
v
ADABAB
312
)6(6 ADAD
=> AD = 2,4 km …………
Quãng đường Ca phải đi bộ là: AD = 2,4 km
- Thời gian Ca đi bộ: t1 = 3
4,2
2
v
AD=0,8h ………………………………………
- Thời gian Ca đi xe đạp: hv
ADAB
v
DBt 3,0
12
4,26
11
2
………………..
- Thời gian Ca đi từ AB: t = t1 + t2 = 0,8 + 0,3 = 1,1h .......................................
- Vậy An và Ca đến B lúc: 7 + 1,1 = 8,1h = 8giờ 6 phút . ................................
0,25
0,5
0,75
0,25
0,25
0,25
0,25
1.b
2,5
Bình xuống xe tại D, An quay xe lại đón
Ca tại E; t1 là thời gian Ca đi bộ cũng là thời gian An đi từ A đến D rồi quay lại E, t2 là
thời gian Ca cùng An đi xe……………
Ta có: t1 + t2 = 1h (1) ..............................................................................................
AE = v2. t1 (2) ..............................................................................................
EB = v1.t2 (3) ..............................................................................................
Từ (1),(2),(3) ta được :
AB = v2t1 + v1(1 – t1) = v1 + (v2 – v1) t1
=> hvv
vABt
3
2
123
126
12
11
..................................................................................
Quãng đường đi bộ của Ca:
AE = v2t1 = 3. km23
2 ……………………………………………………………...
Mặt khác ta có: AD + ED = v1t1
AE + 2ED = 12. 3
2= 8km => ED = Km
AE3
2
28
2
8
…………………….
Quãng đường đi bộ của Bình:
DB = AB – (AE + DE) = 6 – (2+3) =1 km ..............................................................
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,5
0,25
2 3đ
A D B
v2 v1
A
E D
B
FROM: VATLI.
EU & DAYHOCVATLI.
COM
Trang3/3
- Gọi nhiệt độ ban đầu của dầu trong 3 bình là t0; độ tăng nhiệt độ của bình 3 là x.
- Sau khi thả thỏi kim loại vào bình (1) thì nhiệt độ của bình dầu (1) và thỏi kim loại khi
cân bằng nhiệt là: (t0 + 20). .....................................................................................
- Sau khi thả thỏi kim loại vào bình (2) thì nhiệt độ của bình dầu (2) và thỏi kim loại khi
cân bằng nhiệt là: (t0 + 5). ......................................................................................
- Phương trình cân bằng nhiệt khi thả khối kim loại vào bình (2) là:
5m1c1 = m2c2[(t0 +20) – (t0+5)] = 15m2c2 (1) .............................
- Phương trình cân bằng nhiệt khi thả thỏi kim loại vào bình (3) là:
m1c1.x = m2c2[(t0 +5) – (t0+ x)] = m2c2(5 – x) (2) ...............................
- Chia vế với vế của (1) và (2) ta được:
5 15
5x x
01,25x C .......................................................
- Vậy độ tăng nhiệt độ của bình 3 là: 1,250C
0,25
0,25
0,75
0,75
1,0
3 5 đ
3.a
2,5đ
- Khi con chạy ở C, mạch điện mắc như sau: R nt RCN nt (RĐ//RMC) ………………
Đặt RMC = x; RCN = (Rb - x).
- Ta có: RAC = xR
xR
Đ
Đ
.........................................................................................
RAB = R + (Rb – x) + xR
xR
Đ
Đ
.....................................................................................
- Cường độ dòng điện qua mạch chính:
I = ABR
U=
2)()(
)(
xxRRRRR
RxU
bĐb
Đ
(1)………………………………………..
- Đ// RMC, IA = Ix ĐĐ
ĐAĐ
Đ
A
Rx
I
Rx
II
x
I
R
I
I =
Đ
ĐA
R
RxI )( (2) …………
- Từ (1) và (2) ta có: Đ
ĐA
R
RxI )( =
2)()(
)(
xxRRRRR
RxU
bĐb
Đ
..............................
IA =2)()( xxRRRRR
UR
bĐb
Đ
=
2)2()2(
18
xxRRR
R
bĐb
Đ
(*)……………
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
0,25
0,5
3.b
2 đ
- Từ (*) ta có phương trình:
-x2 + (Rb + 2)x + (Rb + 2-
AI
18) RĐ = 0 (3)…………………………………………
- Vì có hai giá trị của biến trở ampe kế chỉ cùng giá trị nên phương trình (3) có hai
nghiệm dương phân biệt x1 và x2 ( x1< x2 < Rb)
- Theo định lý vi-et ta có: x1 + x2 = -a
b = Rb +2 = 12 Rb = 10 ....................
- Thay Rb = 10 vào (*) ta được IA = Đ
Đ
Rxx
R
1212
182
= y
RĐ18 (4) .................
(với y = -x2 + 12x + 12RĐ)
- Khi con chạy C ở vị trí C0 số chỉ ampe kế nhỏ nhất (IAmin = 1A) khi ymax. .................
- y là tam thức bậc 2 có hệ số a<o nên đạt cực đại khi x = -a
b
2 =
2
12= 6 ………….
và ymax = -4
48144
4
ĐR
a
…………………………………………………………..
- Thay vào (4) ta được : 148144
72
Đ
Đ
R
R RĐ = 6 …………………………………
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
3.c
0,5 đ
Theo câu (b) ta thấy khi 3 <x<9 nên C0 nằm giữa C1 và C2, vậy:
+ Khi con chạy C đi từ C1 đến C0 số chỉ ampe kế giảm.
+ Khi con chạy C di chuyển từ C0 đến C1 thì số chỉ ampe kế tăng.
0,25
0,25
FROM: VATLI.
EU & DAYHOCVATLI.
COM
Trang4/3
4 4 đ
4.a
2,0đ
Lần lượt xét các tam giác đồng dạng:
- O1AB O1A1B1 11
1
11 AO
AO
BA
AB (1) …………
- F1O1I F1A1B1
11
11
11
1
AF
OF
BA
IO với (O1I = AB) (2) ……………
- Từ (1) và (2) có: cmAOAOAOAOf
f
AO
AO
AF
OF
AO
AO10
20
202011
1111111
1
11
1
11
11
11
1
Hvẽ
(1,0đ)
0,25
0,25
0,5
4.b
1,0đ
- Ta có: A1O2 = O1A1 + O1O2 = 20 cm = 2f2 A2B2 đối xứng với A1B1 qua O2 …….
A1A2 = 40cm ……………………………………………. ……………………
AA2 = A1A2 + AA1 = A1A2 +(O1A – O1A1) = 50 cm …………………………
0,5
0,25
0,25
4.c
1,0 đ
- Ban đầu O2A1 = O2A2 A1A2 nhỏ nhất, do vậy khi cho thấu kính hội tụ O2 dịch
chuyển lại gần thấu kính phân kỳ O1 thì ảnh A2B2 di chuyển ra xa hai kính. …………
- Khi O2 nằm sát O1 thì A1 F2 ảnh A2B2 nằm xa vô cực. ………………………..
0,5
0,5
Câu 5 3 đ
- Khi đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua đèn : I = U
P= 2A ………….
- Điện trở của đèn khi sáng bình thường: RĐ = 3I
U ……………………………
- Vì hiệu điện thế định mức của đèn nhỏ hơn hiệu điện thế nguồn điện, do vậy để đèn
sáng bình thường ta phải mắc nối tiếp đèn với một điện trở R sao cho:
UR + UĐ= 12V UR = 6 V R = 3. ..................................................
+ R< r nên phải mắc r // R1 với : rRR
111
1
R1 = 7,5. …………………….
+ R1 > r nên phải mắc r nt R2 sao cho: R1 = r + R2 R2 = 2,5 ……………….
+ R2 < r nên phải mắc r // R3 sao cho : rRR
111
23
R3 = 5 = r ..............
Vậy phải cần ít nhất 4 điện trở và mắc theo sơ đồ
sau:........................................
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
H vẽ:
1,0 đ
Chú ý: + Nếu thí sinh giải theo cách khác so với hướng dẫn chấm mà đi đến kết quả đúng và cách giải hợp lý
thì vẫn đạt điểm tối đa.
+ Nếu thiếu hoặc ghi sai đơn vị hai lần ở kết quả thì trừ 0,25 điểm (trừ toàn bài không quá 0,5 điểm)
A
B
1A
1B
1O
2O2F'
2F
2A
2BK
A1F
I
X
FROM: VATLI.
EU & DAYHOCVATLI.
COM
Trang5/3
------------------HẾT -------------------
FROM: VATLI.
EU & DAYHOCVATLI.
COM