KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ CHÍNH THỨC NĂM HỌC : 2010-2011 ( Vòng 2 ) Môn : Vật lý Thời gian : 150 phút ( Không kể thời gian phát đề ) Bài 1: (3 điểm) An có việc cần đi vội ra ga. An có thể đi bộ với vận tốc 6km/h hoặc cũng có thể chờ 24 phút nữa thì sẽ có xe bt đến ngay trước cửa nhà mình, đi đến ga với vận tốc 30km/h. Hỏi An nên chọn cách nào để đi đến ga sớm hơn ? Bài 2: ( 4 điểm) Mạch điện như hình vẽ bên, U= 12V, R= 1Ω . Biến trở AB có tổng điện trở R AB = 8Ω , dài AB = 20cm, C là con chạy của biến trở. a. Khi con chạy C ở vị trí trung điểm của AB, hãy tính cơng suất tiêu thụ điện của biến trở. b. Xác định vị trí của con chạy C để cơng suất tiêu thụ điện của biến trở đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại ấy. Bài 3: (4 điểm) Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở nhiệt độ 136 0 C vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14 0 C. Hỏi có bao nhiêu gam chì và bao nhiêu gam kẽm trong miếng hợp kim trên? Biết rằng nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 18 0 C và muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm lên 1 0 C thì cần 65,1J. Nhiệt dung riêng của nước, chì và kẽm lần lượt là 4190J/kg.K; 130J/kg.K và 210J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mơi trường bên ngồi. Bài 4: (5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ Biết R 1 = 6Ω ; R 2 = 20Ω R 3 = 20Ω ; R 4 = 2Ω a) Tính điện trở của đoạn mạch khi K đóng và khi K mở. b) Khi K đóng, cho U AB = 24V. Tìm cường độ dòng điện qua R 2 . Bài 5: ( 4 điểm) Vật sáng AB đặt vng góc với trục chính của một thấu kính, A nằm trên trục chính, cho một ảnh ảo A’B’ nhỏ hơn vật. Biết tiêu điểm F của thấu kính nằm trên đoạn AA’ và cách điểm A một đoạn a = 5cm, cách điểm A’ một đoạn b = 4cm. Dựa vào hình vẽ hãy xác định tiêu cự của thấu kính từ đó suy ra độ lớn của ảnh so với vật. ----------------------------------------------HẾT------------------------------------------------- R 1 R 4 R 3 R 2 K A B R B A C + - U KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học: 2010 - 2011 Đề chính thức ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM Môn: VẬT LÝ Vòng : 2 Bài 1: (3 điểm). Gọi khoảng cách từ nhà An đến ga là s . - Nếu đi bộ, An sẽ đến ga sau một thời gian : t 1 = s/6 - Nếu chờ đi xe buýt, An sẽ đến ga sau thời gian : t 2 = ( 24/60 ) + ( s/30 ) - Để so sánh t 1 và t 2 , ta xét hiệu: t = t 1 – t 2 = s/6 – ( 24/60 + s/30 ) = 2s/15 – 0,4 * t > 0 (tức t 1 > t 2 ) <=> S > 3 km + Vậy nếu s > 3 km tức là nếu nhà xa ga hơn 3km thì nên chờ xe buýt sẽ đến ga sớm hơn. * t < 0 (tức t 1 < t 2 ) <=> S < 3 km + Vậy nếu s < 3 km tức là nếu nhà gần ga hơn 3km thì nên đi bộ ngay sẽ đến ga sớm hơn. 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Bài 2: (4 điểm) a/. - Khi C là trung điểm của AB: R CA = R CB = 4Ω. ⇒ R AB = . CA CB CA CB R R R R+ = 2Ω - Công suất của biến trở: ( ) 2 2 2 12 2 32( ) 1 2 AB AB U P R W R R   ⇒ = = =  ÷ +   + b/. - Công suất của biến trở: ( ) 2 2 AB AB U P R R R = + ( ) 2 2 2 2 0 AB AB PR U PR R PR⇔ − − + = Phương trình có nghiệm ( ) 2 2 2 2 2 4 0U PR P R⇒ ∆ = − − ≥ 2 4 U P R ⇔ ≤ Vậy: P max = U 2 /4R= 36W Lúc này R AB = R = 1Ω ( ) 8 1 8 CA CA R R− ⇔ = ⇒ R CA ≈ 6,828Ω hoặc R CA ≈ 1,172Ω ⇒ C cách A đoạn ≈ 17,07cm hoặc ≈ 2,93cm 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 Bài 3: (4 điểm) - Gọi khối lượng của chì và kẽm lần lượt là n c và m k .Ta có: m c + m k = 0,05kg (1) - Nhiệt lượng do chì và kẽm tỏa ra: Q 1 = m c c c (136-18) = 15340m c 0,25 0,5 Q 2 = m k c k (136-18) = 24780m k - Nước và nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là: Q 3 = m n c n (18-14) = 0,05.4190.4 = 838(J) Q 4 = 65,1(18-14) = 260,4(J) - Phương trình cân bằng nhiệt: Q 1 +Q 2 = Q 3 +Q 4 15340m c + 24780m k = 1098,4 (2) - Giải hệ phương trình (1) và (2) ta có: m c ≈ 0,015kg; m k ≈ 0,035kg. Đổi ra đơn vị gam: m c ≈ 15g; m k ≈ 35g 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 1,0 0,25 Bài 4 : (5,0 điểm). a) Vẽ được một hoặc hai hình thì cho điểm : - Khi K mở. Mạch điện được vẽ lại như hình (H 1 ) R 12 = R 1 + R 2 = 26 Ω. R 124 = R 12 .R 4 /(R 12 + R 4 ) = 1,86 Ω. R AB = R 124 + R 3 = 21,86 Ω. - Khi K đóng. Mạch điện được vẽ lại như hình (H 2 ) R 23 = R 2 .R 3 /(R 2 + R 3 ) = 10 Ω. R 234 = R 23 + R 4 = 12 Ω. R AB = R 234 .R 1 /(R 234 + R 1 ) = 4 Ω. b) - Khi K đóng dòng điện qua R 2 là I 2 : Dòng Điện qua R 4 : I 4 = U AB / R 234 = 2A. Hiệu điện thế: U CD = I 4 .R 23 = 20V. Dòng điện qua R 2 : I 2 = U CD / R 2 = 1A. Vậy I 2 = 2A. 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Bài 5: (4 điểm) Vật thật qua thấu kính cho ảnh ảo nhỏ hơn vật ⇒ Thấu kính phân kỳ Giả sử hình được dựng như hình vẽ: 0.5 R 1 R 4 R 3 R 2 A B (H 1. ) R 1 R 4 R 3 R 2 A B (H 2 ) C D • Từ hình vẽ ta thấy: ( Đặt f = OF) + ∆OAB : A B OA AB OA ′ ′ ′ = 4 5 f f − = + (1) + ∆FOI: ' ' ' ' FA A B A B FO OI AB ′ = = 4 f = (2) Từ (1) & (2) ⇒ f = 10cm và A’B’/AB = 0,4 * Vẽ hình đúng 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 Lưu ý: Học sinh có thể làm cách khác, nếu đũng vẫn cho điểm tối đa I A ’ A O F B ’ B . với vật. -- -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- HẾT -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - - R 1 R 4 R 3 R 2 K A B R B A C + - U KỲ THI CHỌN. c k (13 6-1 8) = 24780m k - Nước và nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là: Q 3 = m n c n (1 8-1 4) = 0,05.4190.4 = 838(J) Q 4 = 65,1(1 8-1 4) = 260,4(J) - Phương