Đề thi giáo viên giỏi cấp huyện Vật lí Lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Phòng GD&ĐT Sông Lô

PHÒNG GD & ĐT SÔNG LÔ
ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI GIÁO VIÊN GIỎI CẤP HUYỆN
NĂM HỌC 2013-2014
MÔN : VẬT LÍ
Thời gian : 180 phút (Không kể thời gian giao đề)
Câu 1: 4 điểm
 Một tàu kéo một đoàn sà lan chở hàng xuôi dòng sông, khoảng cách giữa các sà lan hàng là như nhau. Một người đứng trên bè gỗ đang trôi trên sông thấy cứ 4 phút có 1 sà lan vượt qua. Người khác đứng trên xuồng máy cũng chạy xuôi dòng cứ 12 phút lại vượt qua 1 sà lan. Người thứ 3 đứng trên bờ sông thấy cứ 3 phút có 1 sà lan đi qua trước mặt. Biết vận tốc của xuồng máy khi nước không chảy là 16km/h.Tính vận tốc của tàu kéo, vận tốc dòng nước và khoảng cách giữa các sà lan. 
Câu 2: 4 điểm
 Hai bình nhiệt lượng kế mỗi bình chứa 200g nước ở nhiệt độ 300C và 400C. Từ bình “nóng” người ta lấy ra 50g nước rồi đổ vào bình nước “lạnh” rồi quấy đều. Sau đó lại lấy 50g nước từ bình “lạnh” đổ trở lại bình “nóng” và quấy đều . Hỏi phải đổ qua đổ lại bao nhiêu lần cùng một lượng nước 50g để hiệu nhiệt độ giữa hai bình nhỏ hơn 10C ? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước với bình và môi trường.
Câu 3: 4 điểm
 	 Hệ quang học gồm một gương phẳng và một thấu kính hội tụ mỏng có tiêu cự f. Gương phẳng đặt tại tiêu diện của thấu kính (hình a). Nguồn sáng điểm S đặt trên trục chính của thấu kính, cách đều thấu kính và gương. Bằng cách vẽ đường đi của các tia sáng hãy xác định vị trí của tất cả các ảnh của S qua hệ. Tìm khoảng cách giữa các ảnh đó.
(C (Chú ý: Không dùng công thức thấu kính) 
Hình a
O
F
* 
S
H
Câu 4:3 điểm
A
Đ
M
N
A
B
U1
r1
R1
R2
U2
r2
R3
Hình c
+
-
-
+
·
·
·
·
Hìnhb
 Bình nhỏ, thành rất mỏng được giữ cố định trong một bình lớn như hình b. Ở đáy bình nhỏ có một lỗ tròn trong đó có đặt vừa khít một cái nút hình trụ chiều cao h = 20 cm. Nút này có thể chuyển động không ma sát theo phương thẳng đứng. Trong bình nhỏ có chứa dầu, bình lớn chứa nước. Khi nút nằm cân bằng, mực chất lỏng trong bình lớn và nhỏ là như nhau. Mực dầu trong bình nhỏ có độ cao H = 15cm. Trọng lượng riêng của dầu là d1 = 8000 N/m3, của nước là d2 = 10000 N/m3, của chất làm nút trụ là d = 11000 N/m3. Hỏi khi nằm cân bằng thì phần nút nằm trong dầu có chiều cao bao nhiêu?
Câu 5 : 5 điểm
 Cho mạch điện như hình c
 Biết U1=16V, U2=5V, r1=2W, r2=1W, R2=4W, đèn Đ loại 3V-3W sáng bình thường và Ampe kế chỉ số 0. Tính R1, R3.
 Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm!
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI GIÁO VIÊN GIỎI HUYỆN SÔNG LÔ
MÔN : VẬT LÍ 
NĂM HỌC : 2013-2014
Câu
Nội dung cơ bản
Điểm
1 (4đ)
Gọi vận tốc riêng của tàu kéo là v, của nước so với bờ là v’ , khoảng cách giữa các xà lan là l.
Vì người đứng trên bè gỗ đang trôi trên sông thấy cứ 4 phút có 1 sà lan vượt qua : 
l = 4.v (1)
Vì người khác đứng trên xuồng máy cũng chạy xuôi dòng cứ 12 phút lại vượt qua 1 sà lan: 
l = 12.(Vx – v) (2)
Vì người thứ 3 đứng trên bờ sông thấy cứ 3 phút có 1 sà lan đi qua trước mặt :
l = 3.(v’+ v ) (3)
Giải (1), (2) , (3) ta suy ra l= 800m, v’= 4km/h ; v= 12km/h
0,5
1
1
1
0,5
2(4đ)
Gọi m là khối lượng nước ban đầu trong các bình , c là nhiệt dung riêng của nước, nhiệt độ ban đầu của bình nóng là tn và của bình nước lạnh là tt , tI là nhiệt độ ổn định của bình lạnh khi rót vào nó một lượng nước nóng là 
Sau lần đổ đi ta có phương trình cân bằng nhiệt là :
cm(tI-tl) = c(tn- tI)
Suy ra Với 
gọi tII là nhiệt độ ổn định của bình nóng sau khi đổ vào nó lấy từ bình lạnh.
Sau lần đổ lại ta có phương trình cân bằng nhiệt :
c(m-)(tn-tII) = c(tII-tI)
Suy ra 
Như vậy, sau một lần đổ đi - đổ lại hiệu nhệt độ hai bình là 
 (*)
Suy ra để nhận được hiệu nhệt độ (tIV - tIII) sau lần đổ đi - đổ lại thứ hai , trong công thức (*) phải thay tn thành tII và tl thành tI vậy nên:
Như vậy cứ mỗi lần đổ đi - đổ lại nhiệt độ hai bình sẽ giảm lần
Theo đề bài ta có tn – tl = 100C ; = 50g ; m = 200g
Suy ra k= 0,25 và 
 Ta thấy sau lần đổ đi - đổ lại thứ 5 hiêu nhiệt độ giữa hai bình là :
 100C.0,65 0,80C. Vậy để có được hiệu nhiệt độ hai bình nhỏ hơn 10C ta chỉ cần đổ đi - đổ lại 5 lần
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
3(4đ)
O
F
* 
S
* 
S2
S1
* 
F’
S3
Fp’
I
G
K
* Trường hợp 1: Xét ánh sáng đến thấu kính trước
- Tia khúc xạ của tia tới SI song song với trục phụ cắt trục phụ tại tiêu điểm phụ F’p. Đường kéo dài F’pI cắt trục chính tại S1. Suy ra S1 là ảnh ảo của thấu kính.
S
Ta thấy: 
S
Theo bài ra: OF’= f; OS = f/2, thay vào (*) trên ta tìm được OS1 = f
Vậy S1 trùng với tiêu điểm F’ và gương
* Trường hợp 2: Xét ánh sáng đến gương trước
- Lấy S2 đối xứng với S qua gương suy ra S2 ảnh ảo của S qua gương, nối S2K sao cho S2K // (), nối K với F’p cắt trục chính tại S3 suy ra S3 là ảnh thật của S qua hệ gương ( hình vẽ)
S
Vì S2K// 
S
Từ (3) và (4) suy ra: 
Vì OS2 = OS + SF + FS2 = f/2 + f/2 + f/2 = 1,5f
Thay vào (**) 
Kết hợp hai trường hợp trên ta tìm được khoảng cách giữa các ảnh là: 
 S1S2 = 0,5f; S1S3= 3f + f = 4f; S2S3 = 3f + 1,5 f = 4,5 f
0,75
0,25
0,25
0,5
0,5
0,25
0,5
0,5
0,5
4(3đ)
Hình 1
H
x
F1
F2
Với p1 là áp suất tại mặt trên của nút:
 p1 = d1.x + p0
Áp lực F2 của nước đẩy nút từ dưới lên đặt vào mặt dưới của nút:
F2 = p2.S	Với	p2 = d2.(x+h) + p0	
Vì vậy, ta có phương trình cân bằng lực:
	F2 = P + F1	
d2.(x+h).S + p0.S = d.h.S + d1.x.S + p0.S
Phần nút ngập trong dầu có độ cao là: .
0,5
0,5
(hìnhvẽ)
0,5
0,5
0,5
0,5
5(5đ)
+ Điện trở của đèn: 
+ Cường độ dòng điện qua đèn là: 
+ Khi đèn sáng bình thường, hiệu điện thế giữa hai đầu đèn là UBN=3V Xét đoạn mạch NB ta có: UNM=U2-(r2+RA)IA. 
+ Theo đề bài ta có: IA=0, UNM=U2=5V 
+ Hiệu điện thế: UBM=UBN+UNM=8V 
+ Cường độ dòng điện qua R2: . 
+ Cường độ dòng điện chạy qua U1: I=I2+ID=3A 
 + Xét đoạn mạch AB ta có: UBA=U1-r1I=10V 
+ Hiệu điện thế: UMA=UBA-UBM=2V, UNA=UBA-UBN=7V 
+ Giá trị điện trở: 
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Chú ý: 
Thí sinh có thể làm bài bằng cách khác, nếu đúng vẫn được điểm tối đa.
Nếu thí sinh tiếp tục sử dụng kết quả sai để làm bài ở các phần tiếp theo thì không tính điểm ở các phần tiếp theo đó.
Trong toàn bài: thiếu hoặc sai đơn vị từ 1 - 2 lần trừ 0,25 điểm; từ 3 lần trở lên trừ 0,5 điểm