UBND TỈNH THÁI NGUYÊN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
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 v
1
= 2m/s.
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:
sin[goc toi] 3
sin[goc khuc xa] 4
=
; đồng thời với những góc α nhỏ
thì có thể lấy gần đúng: sinα ≈ tanα.
Bài 3
Cho mạch điện như hình bên. Cho hiệu điện thế U = 2V,
các điện trở R
0
= 0,5Ω; R
2
= R
3
= 1
Ω
.
a/ K
1
, K
2
đều mở. Tính hiệu điện thế ở hai đầu R
2
.
b/ K
1
đóng, K
2
mở. Tính dòng điện qua R
2
.
c/ K
1
, K
2
đều đóng. Tính dòng điện qua K
1
.
Bài 5
Một miếng thép có khối lượng m = 1 kg được nung nóng đến 600
0
C
K
1
R
1
A
U
-
+
A
R
4
R
1
R
0
R
5
R
3
R
2
B
D
C
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 v
1
; AB = s.
t
v v
=
−
(2)
- Thời gian ca nô từ C trở về B là:
2
2
1
s
t
v v
=
+
(3)
- Từ (1) và (2): tổng thời gian đi và về của ca nô đi từ A là: T
A
= t + t
1
=
1
s
v v−
(4)
- Từ (1) và (3): tổng thời gian đi và về của ca nô đi từ B là: T
B
= t + t
2
=
1
2
1
v
) = (v
2
-
2
1
v
) => v =
1
v 6
(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.
0,25
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
Bài 3 (4 đ)
a. Xác định R
5
để ampe kế chỉ 0,2A (2,5 đ)
- Vẽ lại mạch điện như hình vẽ.
- Ký hiệu điện trở đoạn AC là x = R
4
+ R
5
= 0,5 + R
5
- Điện trở toàn mạch là
2
3
1
tm 0
1 2 3
R R
R x
R R
R x R R
3 2
2
1 1
x x
x x
+
+ =
+ +
- Cường độ dòng điện mạch chính:
( )
tm
2 x 1
U
I
R 3x 2
+
= =
+
- Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AC(chứa x):
x
2
I
3x 2
=
+
- Cường độ dòng điện qua R
3
là:
( )
3
b. Ampe kế A chỉ giá trị lớn nhất: (1,5 đ)
- Từ phương trình (1), ta có:
( )
A
3 x
I
2 3x 2
−
=
+
(với x biến đổi từ 0,5Ω đến 3Ω)
3 3 3 1
4
6 4 6 4 6 4 6 4
6
−
= = − = −
+ + + +
+
x x
x x x x
x
(2)
- Từ (2) có: I
A max
khi x
min
⇒ x
AB
= R
1
+ R
2
+ R
3
+ R
4
= 6
Ω
AB
2
AB
U
I I 2A
R
= = =
Hiệu điện thế giữa 2 đầu R
2
: U
2
= I.R
2
= 2V
b/ (1,0 đ)
* Khi K
1
đóng, K
2
AB
34
3 4
U 12
I 4A
R R 3
= = =
+
;
AB
2
2
U 12
I 12A
R 1
= = =
=> I
K1
= 12 + 4 = 16A.
0,25
0,25
0,50
0,50
0,50
0,50
0,25
0,50
0,25
0,25
C, xảy ra hoá hơi.
0,25
0,25
0,25
0,25
+ Nhiệt lượng làm cho nước hoá hơi:
Q
3
= Q
1
– Q
2
= 162 800 ( J )
+ Khối lượng nước hoá hơi :
M’ =
3
Q
L
= 0,0708 = 70,8 g
M’ < M nên nước không thể hóa hơi hết,
=> Nhiệt độ sau cùng của nước là 100
0
C.
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
100
0
C.
+ Gọi m’ là khối lượng nước hoá hơi trong suốt quá trình rót, ta có:
0
C.
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
GHI CHÚ :
1) Trên đây là biểu điểm tổng quát của từng phần, từng câu.
2) Học sinh làm bài không nhất thiết phải theo trình tự của Hướng dẫn chấm. Mọi cách giải khác, kể cả
cách giải định tính dựa vào ý nghĩa vật lý nào đó, lập luận đúng, có căn cứ, kết quả đúng cũng cho
điểm tối đa tương ứng với từng bài, từng câu, từng phần của hướng dẫn chấm này.