Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh Vật lí lớp 9 - Năm học 2012-2013

docx 18 trang Người đăng dothuong Lượt xem 600Lượt tải 0 Download
Bạn đang xem tài liệu "Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh Vật lí lớp 9 - Năm học 2012-2013", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh Vật lí lớp 9 - Năm học 2012-2013
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
Số báo danh:.............
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS
 NĂM HỌC 2012 – 2013
Môn: VẬT LÍ 
Hình cho câu 2
Câu 1. (2,0 điểm) Hai ô tô đồng thời xuất phát từ A đi đến B cách A một khoảng L. Ô tô thứ nhất đi nửa quãng đường đầu với tốc độ không đổi v1 và đi nửa quãng đường sau với tốc độ không đổi v2. Ô tô thứ hai đi nửa thời gian đầu với tốc độ không đổi v1 và đi nửa thời gian sau với tốc độ không đổi v2.
Hỏi ô tô nào đi đến B trước và đến trước ôtô còn lại bao lâu?
Tìm khoảng cách giữa hai ô tô khi một ô tô vừa đến B.	
Câu 2. (2,0 điểm) Trong một bình hình trụ diện tích đáy S có chứa nước, một cục nước đá được giữ bởi một sợi chỉ nhẹ, không giãn có một đầu được buộc vào đáy bình như hình vẽ, sao cho khi nước đá tan hết thì mực nước trong bình hạ xuống một đoạn Dh. Biết trọng lượng riêng của nước là dn. Tìm lực căng của sợi chỉ khi nước đá chưa kịp tan.
Câu 3. (2,0 điểm) Có hai bình cách nhiệt đựng cùng một loại chất lỏng. Một học sinh lần lượt múc từng ca chất lỏng ở bình 1 đổ vào bình 2 và ghi lại nhiệt độ khi cân bằng của bình 2 sau mỗi lần đổ, trong bốn lần ghi đầu tiên lần lượt là: t1 = 10 0C, t2 = 17,5 0C, t3 (bỏ sót chưa ghi), t4 = 25 0C. Hãy tính nhiệt độ t0 của chất lỏng ở bình 1 và nhiệt độ t3 ở trên. Coi nhiệt độ và khối lượng mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 1 là như nhau. Bỏ qua các sự trao đổi nhiệt giữa chất lỏng với bình, ca và môi trường bên ngoài.
_
B
A
+
Hình cho câu 4
E
F
R1
D
C
R2
A1
A2
A3
Câu 4. (2,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết UAB không đổi, R1 = 18 W, R2 = 12 W, biến trở có điện trở toàn phần là Rb = 60 W, điện trở của dây nối và các ampe kế không đáng kể. Xác định vị trí con chạy C sao cho:
ampe kế A3 chỉ số không.
hai ampe kế A1, A2 chỉ cùng giá trị.
hai ampe kế A1, A3 chỉ cùng giá trị.
Câu 5 (2,0 điểm) 
Một vật sáng dạng đoạn thẳng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 40 cm, A ở trên trục chính. Dịch chuyển AB dọc theo trục chính sao cho AB luôn vuông góc với trục chính. Khi khoảng cách giữa AB và ảnh thật A’B’ của nó qua thấu kính là nhỏ nhất thì vật cách thấu kính một khoảng bao nhiêu? Ảnh lúc đó cao gấp bao nhiêu lần vật?
Cho hai thấu kính hội tụ L1, L2 có trục chính trùng nhau, cách nhau 40 cm. Vật AB được đặt vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính, trước L1 (theo thứ tự ). Khi AB dịch chuyển dọc theo trục chính (AB luôn vuông góc với trục chính) thì ảnh A’B’ của nó tạo bởi hệ hai thấu kính có độ cao không đổi và gấp 3 lần độ cao của vật AB. Tìm tiêu cự của hai thấu kính.
	. Hết
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TĨNH LỚP 9 THCS 
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC
Câu
Nội dung
Điểm
Câu 1
(2,0 đ)
a. Thời gian để ô tô thứ nhất đi từ A đến B là:
.
 Thời gian để ô tô thứ hai đi từ A đến B là:
Ta có: 
Vậy hay ô tô thứ hai đến B trước và đến trước một khoảng thời gian:
b. Có thể xảy ra các trường hợp sau khi xe thứ hai đã đến B:
- Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường đầu của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa hai xe là:
Trường hợp này xảy ra khi .
- Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường sau của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa hai xe là:
Trường hợp này xảy ra khi 
- Xe ô tô thứ nhất đến điểm chính giữa của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa hai xe là: . Trường hợp này xảy ra khi .
 0,5
 0,5
 0,25
 0,25
 0,25
 0,25
Câu 2
(2,0 đ)
a. Có 3 lực tác dụng vào cục nước đá như hình vẽ:
FA
P
T
Gọi trọng lượng riêng của nước đá là d; V và Vn lần lượt là thể tích của cục nước đá và của phần nước đá ngập trong nước. 
ĐKCB của cục nước đá: (1) ..
Khi đá tan hết, do khối lượng nước đá không đổi nên:
 với là thể tích nước tạo ra khi cục nước đá tan hết.
Suy ra: ..
Gọi V0 là thể tích nước ban đầu trong bình. Khi tan hết, mực nước đá trong bình hạ xuống một đoạn nên:
 (2) .
Từ (1) và (2) suy ra: 
0,5
0,5
0,25
 0,5
0,25
Câu 3
(2,0 đ)
Gọi khối lượng của mỗi ca chất lỏng múc từ bình 1 là m0, khối lượng của chất lỏng trong bình 2 ban đầu là m, nhiệt dung riêng của chất lỏng là c.
 Sau 4 lần đổ nhiệt độ bình 2 tăng dần đến bằng 250C nên t0 > 250C 
	Sau lần đổ thứ nhất, khối lượng chất lỏng trong bình 2 là (m + m0) có nhiệt độ t1 = 100C.
	Sau khi đổ lần 2, phương trình cân bằng nhiệt là :
	c(m + m0)(t2 - t1) = cm0(t0 - t2) (1) 
	Sau khi đổ lần 3, phương trình cân bằng nhiệt là (coi hai ca tỏa ra cho (m + m0) thu vào):
	c(m + m0)(t3 – t1) = 2cm0(t0 – t3) (2) ..
	Sau khi đổ lần 4, phương trình cân bằng nhiệt là (coi ba ca tỏa ra cho (m + m0) thu vào):
	c(m + m0)(t4 – t1) = 3cm0(t0 – t4) (3) ..
Từ (1) và (3) ta có: ..
Từ (1) và (2) ta có: ..
 0,25
 0,25
 0,25
 0,25
 0,5
 0,5
Câu 4
(2,0 đ)
I5
I1
I2
I3
I4
_
B
A
+
E
F
R1
D
C
R2
A1
A2
A3
a. Ampe kế 3 chỉ 0, ta có mạch cầu cân bằng:
 R1/ REC =R2 /RCF = (R1 + R2) /Rb => REC = R1. Rb / ( R1 + R2) = 36W.
 REC / Rb = 3/5.Vậy con chạy C nằm ở vị trí cách E là 3/5 EF ..
b. Hai ampe kế A1 và A2 chỉ cùng giá trị
 UAC = I1 .R1 = I2 .REC vì I1 = I2 nên R1 = REC = 18 W, RFC = 42W 
Vậy con chạy C ở vị trí sao cho EC/EF = 3/10 .
-
c. Hai ampe kế A1 và A3 chỉ cùng giá trị
* Trường hợp 1: Dòng qua A3 chạy từ D đến C
 I1 = I3 => I 5 = I1 – I3 = 0 => UCB = 0
Điều này chỉ xảy ra khi con chạy C trùng F. .
 * Trường hợp 2: Dòng qua A3 chạy từ C đến D
 I 5 = I1 + I3 = 2I1
 UAC = I1. R1 = I2 . REC => I1/I2 = REC/ 18 (1) 
 UCB = I5. R2 = I4 . RCF với RCF = 60 - REC 
 I 5 =2 I1 và I4 = I2 - I3 = I2 - I1
 => 2I1/( 60 - REC) = (I2 - I1)/ 12 
 => I1/ I2 = ( 60 - REC)/ (84- REC) (2) ..
Từ (1) và (2) ta có : R2EC - 102REC + 1080 = 0
Giải phương trình ta được REC = 12W 
0,5
 0,5
 0,25
 0,25
 0,25
 0,25
Câu 5
(2,0 đ)
a.
A
B
A’
B’
O
F
F’
I
Tacó: 
DOAB ~ DOA’B’ Þ (1)
DF’OI ~ DF’A’B’ Þ (2)
Từ (1) và (2) (3)
Đặt AA’ = L, suy ra (4)
 (5) ..
Để có vị trí đặt vật, tức là phương trình (5) phải có nghiệm, suy ra:
Vậy khoảng cách nhỏ nhất giữa vật và ảnh thật của nó:
Lmin = 4.OF’ = 4f .
Khi Lmin thì phương trình (5) có nghiệm kép:
Thay OA và OA’ vào (1) ta có: . Vậy ảnh cao bằng vật. .
b. Khi tịnh tiến vật trước L1 thì tia tới từ B song song với trục chính không thay đổi nên tia ló ra khỏi hệ của tia này cũng không đổi, ảnh B’ của B nằm trên tia ló này. Để ảnh A’B’ có chiều cao không đổi với mọi vị trí của vật AB thì tia ló khỏi hệ của tia trên phải là tia song song với trục chính. Điều này xảy ra khi hai tiêu điểm chính của hai thấu kính trùng nhau ().
A
B
A’
B’
O1
F’1
I
F2
O2
J
Khi đó: O1F1’ + O2F2 = O1O2 = 40 cm (1)
Mặt khác: (2)
Từ (1) và (2) suy ra: f1 = O1F1’ = 10 cm, f2 = O2F2 = 30 cm. ..
 0,25
0,25
0,25
0,25
 0,5
 0,5
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
 Năm học 2013 - 2014
Môn thi: VẬT LÝ Lớp 9 THCS 
Ngày thi: 21 tháng 03 năm 2014
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (4,0 điểm)
Hai ô tô đồng thời xuất phát từ A đi đến B cách A một khoảng L. Ô tô thứ nhất đi nửa quãng đường đầu với tốc độ không đổi v1 và đi nửa quãng đường sau với tốc độ không đổi v2. Ô tô thứ hai đi nửa thời gian đầu với tốc độ không đổi v1 và đi nửa thời gian sau với tốc độ không đổi v2.
 a. Hỏi ô tô nào đi đến B trước và đến trước ôtô còn lại bao lâu?
 b. Tìm khoảng cách giữa hai ô tô khi một ô tô vừa đến B.
Câu 2 (4,0 điểm)
●
●
R1
R2
R4
R3
A
U
Hình 1
A
M
N
C
Người ta đổ vào hai bình nhiệt lượng kế, mỗi bình 200 g nước, nhưng ở các nhiệt độ 300C và 400C. Từ bình “nóng” hơn người ta lấy ra 50 g nước, đổ sang bình “lạnh” hơn, rồi khuấy đều. Sau đó, từ bình “lạnh” hơn lại lấy ra 50 g, đổ sang bình “nóng” hơn, rồi lại khuấy đều. Hỏi phải bao nhiêu lần công việc đổ đi, đổ lại như thế với cùng 50 g nước để hiệu nhiệt độ trong hai bình nhiệt lượng kế nhỏ hơn 10C? Bỏ qua trao đổi nhiệt với cốc, môi trường và hai bình nhiệt lượng kế. 
Câu 3 (4,0 điểm)
 Cho mạch điện như hình 1, trong đó U = 24 V, R1= 12, R2 = 9 , R4 = 6 , R3 là một biến trở, ampe kế có điện trở không đáng kể.
 a. Cho R3 = 6 . Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở R1, R3 và số chỉ của ampe kế.	
 b. Thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở rất lớn. Tìm R3 để số chỉ của vôn kế là 16 V. Nếu điện trở của R3 tăng thì số chỉ của vôn kế thay đổi thế nào?
Câu 4 (3,0 điểm)
1. Ở hình 2: biết đường đi của tia sáng (1) qua một thấu kính phân kỳ sẽ qua điểm A. Hãy vẽ đường đi của tia sáng (2) qua thấu kính.
2. Một cái chụp đèn mặt trong nhẵn để có thể phản xạ ánh sáng (hình 3), S là một điểm sáng đặt tại trung điểm của AB. Biết cạnh OA = OB, hãy tính góc ở đỉnh nhỏ nhất của chụp đèn, sao cho các tia sáng phát ra từ S chỉ phản xạ đúng một lần bên trong chụp đèn.
Hình 2
· A
(1)
(2)
O
Hình 3
·
O
A
B
S
Câu 5 (3,0 điểm) 
 Một thanh đồng chất có tiết diện đều được thả vào trong một chất lỏng có khối lượng riêng D. Một đầu của thanh được buộc với một vật có thể tích V bằng một sợi dây mảnh không co dãn. Khi có cân bằng thì chiều dài của thanh chìm trong chất lỏng, (hình 4).
 a. Tìm khối lượng riêng của thanh đó.
 b. Cho trọng lượng của thanh là P. Tìm khối lượng riêng của vật và lực căng T của sợi dây. 
Hình 4
Giám thị coi thi không giải thích gì thêm 
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
--------------------------------
ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC
(Đáp án gồm 5 trang)
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
Năm học 2013-2014
Môn thi: Vật lý. Lớp 9.THCS
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề thi)
CÂU
NỘI DUNG
ĐIỂM
Câu 1
4,0 điểm
a. Xác định xe nào đến B trước:
* Thời gian để ô tô thứ nhất đi từ A đến B là: 
0,5 đ
* Thời gian để ô tô thứ hai đi từ A đến B là: 
0,5 đ
* Ta có: suy ra 
0,5 đ
* Vậy ô tô thứ hai đến B trước và đến trước một khoảng thời gian: 
0,5 đ
b. Khoảng cách giữa hai xe khi xe thứ hai đã đến B.
* Có thể xảy ra 3 trường hợp sau khi xe thứ hai đã đến B:
- Xe thứ nhất đang đi trên nửa quãng đường đầu của quãng đường AB
- Xe thứ nhất đang đi trên nửa quãng đường sau của quãng đường AB
- Xe ô tô thứ nhất đến điểm chính giữa của quãng đường AB
0,5 đ
Cụ thể:
* Xe thứ nhất đang đi trên nửa quãng đường đầu của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa hai xe là: 
Trường hợp này xảy ra khi 
0,5 đ
* Xe thứ nhất đang đi trên nửa quãng đường sau của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa hai xe là: 
Trường hợp này xảy ra khi 
0,5 đ
* Xe ô tô thứ nhất đến điểm chính giữa của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa hai xe là: . Trường hợp này xảy ra khi 
0,5 đ
Câu 2
4,0
điểm
* Gọi nhiệt độ ban đầu của bình nhiệt lượng kế “nóng” và “lạnh” lần lượt là T và t 
+ Nhiệt độ t1 của bình “lạnh” sau khi chuyển lượng nước m từ bình “nóng” sang. P/t cân bằng nhiệt là: Cm(t1 – t) = Cm(T – t1). Trong đó m là khối nước ban đầu, C là nhiệt dung riêng của nước.
0,5 đ
* Từ đó suy ra: t1 = . (Với k = )
0,5 đ
* Tương tự nhiệt độ t2 của bình "nóng" sau khi chuyển một lượng nước từ bình "lạnh"  sang. Ta có p/t cân bằng nhiệt: C(m - )(T – t2) = C(t2 – t1)
Suy ra: t2 = 
0,5 đ
* Như vậy sau mỗi lần đổ đi, đổ lại, hiệu nhiệt độ của hai bình là t2 – t1 = (T - t)
0,5 đ
* Tương tự sau lần đổ thứ hai : t4 – t3 = (t2 – t1) = (T - t) (1)
0,5 đ
* Như vậy sau mỗi lần đổ đi, đổ lại thì hiệu nhiệt độ hai bình thay đổi lần.
0,5 đ
* Thay số: T – t = 100C; k = 0,25; = 0,6.
0,5 đ
* Từ (1) ta có bảng giá trị sau dưới đây. Vậy ta phải thực hiện ít nhất là 5 lần.
Lần đổ đi, đổ lại
Hiệu nhiệt độ hai bình
1
60C
2
3,60C
3
2,160C
4
1,30C
5
0,780C
0,5 đ
Câu 3
4,0
điểm
a. Cường độ dòng điện qua các điện trở R1, R3 và số chỉ am pe kế:
●
●
R1
R2
R4
R3
U
I2
I
I3
I4
I1
 * Do ampe kế có điện trở không đáng kể, mạch 
 điện có dạng như hình vẽ:
1,0 đ
●
●
R1
R2
R4
R3
V
U
I1
I2
I
I4
M
N
A
C
* I1 = 2 A, + R234 = R2 + = 12 , + I3 = I4 = = 1 A. 
1,0 đ
* Quay về sơ đồ gốc: IA = I1 + I3 = 3 A, Vậy ampe kế chỉ 3 A.
0,5 đ
b. Tìm R3 và nhận xét về số chỉ Vôn kế.
* Thay ampe kế bằng vôn kế: 
Mạch có dạng: nt R4.
0,5 đ
+ Ta có UAM = U1 = U – UMN = 24 – 16 = 8 V
+ I1 = A
 + Mặt khác: I1 = 
+ Lại có: UMN = UMC + UCN = I1R3 + IR4 
Thay số: 16 = Suy ra: R3 = 6 
0,5 đ
* Điện trở tương đương toàn mạch 
 RAB = 
Do vậy khi R3 tăng điện trở toàn mạch tăng cường độ dòng điện mạch chính 
I = I4 = giảm U4 = I.R4 giảm U2 = U – U4 tăng I2 = tăng 
I1 = I – I2 giảm U1 = I1R1 giảm. Vậy UMN = U – U1 sẽ tăng lên, tức là số chỉ của vôn kế tăng.
0,5 đ
Câu 4
3,0 điểm
a. Vẽ đường đi của tia sáng (2) qua thấu kính:
- Kéo dài (1) cắt thấu kính tại I, Nối I với A, kéo dài AI. 
- Kéo dài (2) cắt (1) tại S và thấu kính tại J. 
- Coi S là nguồn sáng cho hai tia tới (1) và (2). 
0,5 đ
- Từ S vẽ tia tới SO cho tia ló truyền thẳng, cắt đường kéo dài của tia ló (1’) tại S’ 
- S’ là ảnh của S tạo bởi thấu kính phân kì. 
- Nối S’J, kéo dài cho ta tia ló (2’) của tia tới (2) qua thấu kính. Kết quả vẽ được như hình vẽ.
0,5 đ
S’
(2)
(2’)
. 
O
(1)
S ·
(1’)
J
I
A
0,5 đ
b. Tính góc nhỏ nhất của chụp đèn.
* Chùm tia phản xạ có thể coi như đi ra từ ảnh S’ của S tạo bởi chụp đèn. Để chùm tia phản xạ chỉ phản xạ một lần trên chụp đèn thì chùm tia phản xạ lần đầu từ phần chụp đèn bên này có tia phản xạ ngoài cùng đến phần chụp đèn đối bên kia phải trượt trên mặt phản xạ của mặt chụp đèn bên đối đó. Muốn vậy, ảnh của bóng đèn phải nằm trên đường thẳng kéo dài từ mép dưới lên đỉnh của chụp đèn.
0,5 đ
O
A
B
S’
S
x
* Từ phân tích trên, ta có thể xác định vị trí ảnh của bóng đèn và để suy ra góc nhỏ nhất của chụp đèn như hình vẽ.
0,5 đ
* Ta có góc AOS = góc SOB (vì chụp đèn AOB dạng tam giác cân đỉnh O) ;
 Góc S’OA = góc AOS vì S’ đối xứng với S qua AO (S’ là ảnh của S)
Tóm lại: góc S’OA = góc AOS = góc SOB. Mà tổng 3 góc này bằng góc S’OB bằng 1800 suy ra góc AOB = Vậy: góc ở đỉnh của chụp đèn bằng 1200
0,5 đ
	ĐỀ CHÍNH THỨC
	KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9
 	Môn: Vật lí - Năm học 2011 - 2012 (Đề thi gồm 01 trang)
	Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Bài 1 
Hai bến A và B dọc theo một con sông cách nhau s(km) có hai ca nô xuất phát cùng lúc chuyển động ngược chiều nhau với cùng tốc độ (so với nước đứng yên) là v. Tới khi gặp nhau chúng lập tức quay trở lại bến xuất phát ban đầu. Cho biết tổng thời gian cả đi và về của ca nô này nhiều hơn ca nô kia là 1 giờ. Nếu tăng tốc độ (so với nước) của hai ca nô lên là 1,5v thì tổng thời gian đi và về của hai ca nô hơn kém nhau 24 phút. Hãy xác định khoảng cách s? Coi nước chảy đều với tốc độ là v1 = 2m/s.
S
M
Bài 2
 Ở đáy một bể nước có một nguồn sáng điểm S (hình bên). Một người đặt mắt tại điểm M quan sát S theo phương gần như vuông góc với mặt nước. Người đó thấy điểm sáng cách mặt nước khoảng 45cm. Tính độ sâu của nước trong bể. Cho biết khi ánh sáng truyền từ nước ra không khí thì quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ tuân theo hệ thức: ; đồng thời với những góc α nhỏ thì có thể lấy gần đúng: sinα ≈ tanα. 
A
U
-
+
A
R4
R1
R0
R5
R3
R2
B
D
C
Bài 3
 Cho mạch điện như hình bên. Cho hiệu điện thế U = 2V, các điện trở R0 = 0,5W; R1 = 1W; R2 = 2W; R3 = 6W; R4 = 0,5W; R5 là một biến trở có giá trị lớn nhất là 2,5W. Bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối. 
Thay đổi giá trị của R5, xác định giá trị của R5 để:
 a/ Ampe kế chỉ 0,2A. Chỉ rõ chiều dòng điện qua ampe kế.
 b/ Ampe kế chỉ giá trị lớn nhất.
A
B
K2
R2
R3
R4
C
K1
R1
Bài 4
 Cho mạch điện như hình bên. Biết UAB= 12V. 
R1 = R4 = 2; R2 = R3 = 1.
 a/ K1, K2 đều mở. Tính hiệu điện thế ở hai đầu R2.
 b/ K1 đóng, K2 mở. Tính dòng điện qua R2.
 c/ K1, K2 đều đóng. Tính dòng điện qua K1.
Bài 5
 Một miếng thép có khối lượng m = 1 kg được nung nóng đến 6000C rồi đặt trong một cốc cách nhiệt. Rót M = 200g nước ở nhiệt độ 200C lên miếng thép. Tính nhiệt độ sau cùng của nước sau khi rót hết nước vào cốc trong mỗi trường hợp:
Nước được rót rất nhanh vào cốc.
Nước được rót rất chậm lên miếng thép.
Cho nhiệt dung riêng của nước là cn = 4200 J/kg.K, của thép là ct = 460 J/kg.K, nhiệt hoá hơi của nước là L = 2,3.106 J/kg. Coi sự cân bằng nhiệt xảy ra tức thời và chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa miếng thép với nước.
=== Hết ===
HƯỚNG DẪN CHẤM - BIỂU ĐIỂM (Gồm 3 trang)
Bài 1 (4 đ)
Điểm
Giả sử nước sông chảy đều theo hướng từ A đến B với tốc độ v1; AB = s.
* Trường hợp tốc độ ca nô so với nước là v, ta có:
	Tốc độ của ca nô khi xuôi dòng là: vx = v + v1.
	Tốc độ của ca nô khi ngược dòng là: vn = v - v1.
B
A
C
- Thời gian tính từ lúc xuất phát cho tới khi gặp nhau tại C là t, 
gọi quãng đường AC = s1, BC = s2, ta có: 	(1)
- Thời gian ca nô từ C trở về A là:	 	(2)
- Thời gian ca nô từ C trở về B là:	 	 (3)
- Từ (1) và (2): tổng thời gian đi và về của ca nô đi từ A là: TA = t + t1= 	 (4)
- Từ (1) và (3): tổng thời gian đi và về của ca nô đi từ B là: TB = t + t2 = < TA (5)
- Theo bài ra ta có: TA- TB = = 1	(6)
* Trường hợp tốc độ ca nô là 1,5v: tương tự như trên ta có: = = 0,4 (7)
- Từ (6) và (7) ta có: 0,4(2,25v2 - ) = (v2- ) => v = 	 (8)
- Thay (8) vào (6) ta được s = 18km.
0,25
0,25
0,50
0,25
0,25
0,25
0,50
0,50
0,50
0,50
0,25
Bài 2 (4 đ)
* Vẽ hình: 
- Xét chùm tới hẹp SHI, tia tới SH vuông góc mặt nước => truyền thẳng; 
- Tia tới SI bị khúc xạ kéo dài cắt SH ở S' là ảnh của S.
- Mắt sẽ nhìn thấy ảnh S' => S'H = 45cm. 
* ΔSHI có sinHSI ≈ tanHSI = sin[goc toi] (1)
 - ΔS'HI có sinHS'I ≈ tanHS'I = sin[goc khuc xa] (2)
 - Từ (1), (2): (4)
S
M
I
H
S'
 - Theo đề: (5)
 - Từ (4), (5): 
0,25
0,25
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
Bài 3 (4 đ)
R0
R1
R2
R3
R5
R4
A
B
C
D
a. Xác định R5 để ampe kế chỉ 0,2A (2,5 đ)
- Vẽ lại mạch điện như hình vẽ. 
- Ký hiệu điện trở đoạn AC là x = R4 + R5 = 0,5 + R5
- Điện trở toàn mạch là 
- Thay số: Rtm = 
- Cường độ dòng điện mạch chính: 
- Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AC(chứa x): 
- Cường độ dòng điện qua R3 là: 
- Xét tại nút C: Þ (1)
=> 
- Với dấu cộng ta được: x = 1Ω Þ R5 = 0,5Ω; 
- Với dấu trừ ta được: x Loại. Dòng điện qua ampe kế từ C => D.
b. Ampe kế A chỉ giá trị lớn nhất: (1,5 đ)
- Từ phương trình (1), ta có: (với x biến đổi từ 0,5Ω đến 3Ω)
 (2)
- Từ (2) có: IA max khi xmin 
 Þ xmin= 0,5Ω Þ R5 = 0
- Thay vào IA ta được IAmax= 0,357A
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,50
0,25
0,25
0,25
Bài 4 (4 đ)
a/ (1,5 đ) 
* Khi K1, K2 đều mở 4 điện trở mắc nối tiếp
RAB = R1 + R2 + R3 + R4 = 6
Hiệu điện thế giữa 2 đầu R2: U2 = I.R2 = 2V
b/ (1,0 đ) 
 * Khi K1 đóng, K2 mở đoạn AC bị nối tắt UAC = 0
Dòng điện không qua R2 hay I2 = 0
c/ (1,5 đ)
* Khi K1, K2 đều đóng ta có R1//(R2)//(R3ntR4)
Dòng điện qua K1: IK1 = I2 + I34 
; 
=> IK1 = 12 + 4 = 16A.
0,25
0,25
0,50
0,50
0,50
0,50
0,25
0,50
0,25
0,25
0,25
Bài 5 (4 đ)
a. (2,0 đ)
* Khi rót nước rất nhanh vào cốc thì cả 200g nước tăng nhiệt độ tức thời.
+ Nhiệt lượng do thép toả ra để hạ nhiệt độ từ 600 xuống 1000C:
Q1 = m.ct.Δt1 = 1.460.(600 – 100) = 230 000 ( J ) 
+ Nhiệt lượng cung cấp cho M = 200 g nước tăng tức thời từ 20 lên 1000C:
Q2 = M.cn.Δt2 = 0,2.4200(100 – 20) = 67 200 (J)
Q2 < Q1 nên toàn bộ nước đều chuyển lên 1000C, xảy ra hoá hơi.
+ Nhiệt lượng làm cho nước hoá hơi:
Q3 = Q1 – Q2 = 162 800 ( J )
+ Khối lượng nước hoá hơi :
M’ = = 0,0708 = 70,8 g
M’ < M nên nước không thể hóa hơi hết,
=> Nhiệt độ sau cùng của nước là 1000C.
b. (2,0 đ)
* Khi rót nước rất chậm vào cốc thì từng ít một lượng nước rót chậm đó tiếp xúc với thép, tăng nhanh nhiệt độ, hoá hơi ngay, quá trình hoá hơi này sẽ dừng lại khi thép hạ nhiệt độ xuống đến 1000C. 
+ Gọi m’ là khối lượng nước hoá hơi trong suốt quá trình rót, ta có:
+ Nhiệt lượng cung cấp để lượng nước m’ tăng từ 20 lên 1000C:
Q4 = m’cn.Δt = m’.4200.(100 – 20) = 336 000.m’ ( J )
+ Nhiệt luợng cần cho sự hóa hơi:
Q5 = m’.L = m’.2 300 000.m’ ( J )
Khi cân bằng nhiệt ta có:
Q1 = Q4 + Q5
ó 230 000 = 336 000.m’ + 2 300 000.m’ 
=> m’ = 0.08725 kg = 87,25 g
+ Khối lượng nước không hoá hơi :
m’’ = 200 - 87,25 = 112,75 g
+ Gọi x là nhiệt độ sau cùng của nước và miếng thép:
mct(100 – x) = m’’cn(x – 20) => 1.4

Tài liệu đính kèm:

  • docx123.docx