Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án)

155 trang Thái Huy 23/09/2023 120212

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bo_30_de_thi_hoc_sinh_gioi_ly_9_co_dap_an.docx

Nội dung text: Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án)

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn DeThi.edu.vn 1
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 1 SỞ GD&ĐT THANH HÓA ĐỀ THI CHỌN HSG CẤP TỈNH Môn thi: VẬT LÍ - Lớp 9 THCS ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm 02 trang Đề bài : Câu 1 ( 3.0 điểm ): Một tàu điện đi qua một sân ga với vận tốc không đổi và khoảng thời gian đi qua hết sân ga (tức là khoảng thời gian tính từ khi đầu tàu điện ngang với đầu sân ga đến khi đuôi của nó ngang với đầu kia của sân ga) là 18 giây. Một tàu điện khác cũng chuyển động đều qua sân ga đó nhưng theo chiều ngược lại, khoảng thời gian đi qua hết sân ga là 14 giây. Xác định khoảng thời gian hai tàu điện này đi qua nhau (tức là từ thời điểm hai đầu tàu ngang nhau tới khi hai đuôi tàu ngang nhau). Biết rằng hai tàu có chiều dài bằng nhau và đều bằng một nửa chiều dài sân ga. Câu 2. (3.0 điểm) Trong một bình nước rộng có một lớp dầu dày d = 1,0cm. Người ta thả vào bình một cốc hình trụ thành m mỏng, có khối lượng m = 4,0g và có diện tích đáy S = 25cm2. Lúc đầu cốc không chứa gì, đáy cốc nằm cao hơn điểm chính d giữa của lớp dầu. Sau đó rót dầu vào cốc tới miệng thì mực a dầu trong cốc cũng ngang mực dầu trong bình. Trong cả hai trường hợp đáy cốc đều cách mặt nước cùng một khoảng bằng a a (hình vẽ 1). Xác định khối lượng riêng D1 của dầu, biết khối Hình vẽ 1 3 lượng riêng của nước là D0 = 1,0g/cm . Câu 3. (5.0 điểm) Cho ba điện trở R1, R2 và R3 = 16Ω, các điện trở chịu được hiệu điện thế tối đa tương ứng là U 1 = U2 = 6V; R U3 = 12V. Người ta ghép ba điện trở trên thành mạch điện như 3 hình vẽ 2, biết điện trở tương đương của mạch đó là RAB = 8Ω. A B 1. Tính R1 và R2 biết rằng nếu đổi chỗ R3 với R2 thì điện trở của R R mạch là RAB = 7,5Ω. 1 2 2. Tính công suất lớn nhất mà bộ điện trở chịu được. Hình vẽ 2 3. Mắc nối tiếp đoạn mạch AB như trên với đoạn mạch BC gồm các bóng đèn cùng loại 4V - 1W. Đặt vào hai đầu AC hiệu điện thế U = 16V không đổi. Tính số bóng đèn nhiều nhất có thể sử dụng để các bóng sáng bình thường và các điện trở không bị hỏng. Lúc đó các đèn ghép với nhau thế nào ? Câu 4 (5,0 điểm) .S’ a) Cho AB là trục chính của thấu kính, S là điểm sáng, .S S’ là ảnh của S tạo bởi thấu kính (hình 3). Hỏi thấu kính loại gì? A B Trình bày cách xác định quang tâm và các tiêu điểm chính của Hình 3 thấu kính. b) Hai điểm sáng S1 và S2 nằm trên trục chính và ở hai bên thấu kính, cách thấu kính lần lượt là 6 cm và 12 cm. Khi đó ảnh của S1 và S2 tạo bởi thấu kính là trùng nhau. Vẽ hình, giải thích sự tạo ảnh và từ hình vẽ, hãy tính tiêu cự của thấu kính. DeThi.edu.vn 2
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Câu 2 (3,5 điểm): Có 3 bình cách nhiệt giống nhau chứa cùng một loại chất lỏng tới một nửa thể tích của mỗi bình. Bình 1 chứa chất lỏng ở 10 0C, bình 2 chứa chất lỏng ở 40 0C, bình 3 chứa chất lỏng ở 800C. Xem chỉ chất lỏng trong các bình trao đổi nhiệt với nhau, khối lượng riêng chất lỏng không phụ thuộc nhiệt độ. a. Sau vài lần rót chất lỏng từ bình này sang bình khác thì thấy: Bình 1 chứa đầy chất lỏng ở 500C, chất lỏng ở bình 2 chiếm 1 thể tích của bình và có nhiệt độ 250C. Tính nhiệt độ chất 3 lỏng trong bình 3 lúc này. b. Sau rất nhiều lần rót đi rót lại các chất lỏng trong ba bình trên với nhau thì thấy: Bình 1 chứa đầy chất lỏng, còn bình 2 và bình 3 có cùng thể tích chất lỏng. Tính nhiệt độ chất lỏng trong mỗi bình lúc này. Câu 6 (1,5 điểm). Hãy trình bày một phương án xác định nhiệt dung riêng của một chất lỏng L không có phản ứng hoá học với các chất khi tiếp xúc. Dụng cụ gồm : 01 nhiệt lượng kế có nhiệt dung riêng là CK, nước có nhiệt dung riêng là CN, 01 nhiệt kế, 01 chiếc cân Rô-bec-van không có bộ quả cân, hai chiếc cốc giống hệt nhau (cốc có thể chứa khối lượng nước hoặc khối lượng chất lỏng L lớn hơn khối lượng của nhiệt lượng kế), bình đun và bếp đun. Hết DeThi.edu.vn 3
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn SỞ GD&ĐT THANH HÓA ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN HSG CẤP TỈNH Môn thi: VẬT LÍ - Lớp 9 THCS ĐỀ ĐỀ XUẤT Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm 02 trang HƯỚNG DẪN CHẤM Câu Nội dung – Yêu cầu Điểm - Gọi chiều dài sân ga là L, khi đó chiều dài mỗi tầu điện là L/2. 0,5 - Theo bài ra, trong thời gian t1 = 18s tầu điện thứ nhất đi được quãng đường là: 0,5 L + L/2 = 3L/2. 3L 3L L 0,5 Dó đó, vận tốc của tầu điện thứ nhất là : v1 = = = 2t1 36 12 3L 3L 0,5 1 - Tương tự, vận tốc tàu thứ hai là : v2 = = . 2t2 28 3đ - Chọn xe thứ hai làm mốc. Khi đó vận tốc của tàu thứ nhất so với tàu thứ hai là: L 3L 4L 0,5 v = v + v = + = 1 2 12 28 21 - Gọi thời gian cần tìm là t. Trong thời gian đó, theo đề bài, đầu tàu thứ nhất đi được quãng đường bằng hai lần chiều dài mỗi tàu, tức là bằng L. L L Vậy : t = = = 5,25 (s) v 4L / 21 0,5 2 Lúc đầu cốc không chứa gì và nổi trong dầu thì trọng lượng của cốc cân bằng 0.25 3đ với lực đẩy Acsimet của dầu: 10.mcốc = FA1 = 10(d - a)S.D1 (1) 0.25 Sau khi rót dầu tới miệng cốc rồi thả vào bình thì trọng lượng của cốc dầu 0.25 cân bằng lực đẩy Acsimet của nước và dầu: 10.mcốc + 10(d + a)S.D 1 = FA2 = 10.d.S.D 1 + 10.a.S.D 0 (2) 0.25 Thay (1) vào (2) rồi rút gọn ta được: d.D1 = a.D0 0.25 -> a = d ( 3) Thay (3) vào (1) ta được: 0.25 2 D1 - dSD1 + m cốc 2 3 6 0.25 Thay số ta được: 25D1 - 25.10 .D1 + 4.10 = 0 3 ’ 0.25 Giải phương trình bậc 2 trên, ta được hai nghiệm là: D1 = 800kg/m và D1 = 200kg/m3 (loại) vì thay vào (3) ta được a = 0,2cm hay đáy cốc nằm thấp hơn điểm chính giữa của lớp dầu. 0.5 3 Vậy ρ1 = 800kg/m . 0.5 DeThi.edu.vn 4
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 3 1. 5đ 0.25 R1 + R2 = 16Ω (*) 0.25 Khi đổi chỗ R3 với R2 0.25 (1) Từ (*) R2 + (R1 + 16) =32 (2) Từ (1) và (2) ta thấy R2 và R1 + 16 là 2 nghiệm của phương trình bậc 2: 2 x - 32x + 240 = 0, phương trình có 2 nghiệm x1 = 20Ω và x2 =12Ω 0.25 Vậy R2 = x2 = 12Ω 0.25 R1 + 16 = 20 => R1 = 4Ω 0.25 2. R1 và R2 mắc nối tiếp nên I1 = I2 0.25 => U1/U2 = R1/R2 = 2/6 0.25 Vậy nếu U2max =6V 0.25 thì lúc đó U1 = 2V và U3 = UAB = U1 + U2 = 8V (U3max) 0.25 Vậy hiệu điện thế UABmax = 8V 0.25 2 Công suất lớn nhất bộ điện trở đạt được là Pmax = U Abmax/RAB = 8W 0.25 3. R RA B bộ B đèn 0.25 A C U = 16V 2 Mỗi bóng có Rđ =U đ/P = 16Ω và cường độ định mức Iđ = 0,25A 0.25 Theo câu 2 ta tính được cường độ dòng lớn nhất mà bộ điện trở chịu được 0.25 là 1A và đoạn AB có điện trở RAB = 8Ω mắc nối tiếp với bộ bóng đèn như hình vẽ. 2 Ta có phương trình công suất: PBC = PAC – PAB = 16.I – 8.I (*) và điều kiện 0.25 I≤ 1A 0.25 Từ (*) , lúc đó I = 1A 0.25 Vậy số bóng nhiều nhất có thể mắc là 8 bóng Hiệu điện thế UBC = UAC - UAB = 8V DeThi.edu.vn 5
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Mà Uđ = 4V vậy có 2 cách mắc các bóng: Cách 1: các bóng mắc thành 4 dãy song song nhau, mỗi dãy có 2 bóng mắc 0.25 nối tiếp. Cách 2: các bóng mắc thành 2 dãy nối tiếp nhau, mỗi dãy có 4 bóng mắc 0.25 song song. 4 a) Vì ảnh S’nằm cùng phía với S và xa trục chính AB hơn, nên thấu kính 0,5 5đ này là hội tụ. - Kẻ S’S cắt trục chính AB tại O, O là quang tâm thấu kính hội tụ. Dựng TK hội tụ tại O. 0,5 - Từ S kẻ tia SI//AB cắt thấu kính tại I. Kẻ S’I cắt AB tại F’, lấy F đối xứng với F’ qua O. F và F’ là hai tiêu điểm của thấu kính. 0,5 .S’ I F’ S F A B 0,5 O b) N I M S. 0,5 F S1 O F’ S2 0,5 - Hai ảnh của S1 và S2 tạo bởi thấu kính phải có một ảnh thật và một ảnh ảo trùng nhau tại S. - Vì S1O SO SN SO SO SI SO OI//NF’ => . (Với: OF = OF’= f ) SF ' SN SO f 0,5 SO 6 SO 6 => (1) SO SO f f => f.SO = 6(SO + f) (2) Vì S2I//OM, tương tự như trên ta có: 0,5 SF S0 SM SO f SO f => = f .SO 12(SO f ) (3) SO SS2 SI SO SO 12 12 Từ (2) và (3) suy ra: 6(SO + f) = 12(SO – f) => 3f = SO Thay vào (1) ta 0,5 được: 3 f 6 tính được f = 8cm 4 f f DeThi.edu.vn 6
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 5 a) + Gọi khối lượng chất lỏng trong mỗi bình lúc đầu là m, nhiệt dung 3đ riêng của chất lỏng là C. Khối lượng chất lỏng tỷ lệ thuận với thể tích chất 0,25đ lỏng. + Giả sử nếu nhiệt độ chất lỏng trong các bình lúc đầu hạ xuống đến 100C thì tổng nhiệt lượng tỏa ra là: 0,5 đ Q1 = m.C.(t2 – t1) + m.C.(t3 – t1) = 30mC + 70m.C = 100m.C (1) + Từ giả thuyết ta có khối lượng chất lỏng trong: 2 1 0,25 đ Bình 1: m1 = 2m; bình 2: m2 = m ; bình 3: m m . 3 3 3 + Giả sử nếu nhiệt độ chất lỏng trong các bình lúc này hạ xuống đến 100C thì tổng nhiệt lượng tỏa ra là: 2 ’ 1 ’ 1 ’ 0,5 đ Q2 = 2m.C.(t1’ – t1) + m .C.(t2 - t1)+ m .C.(t3 – t1) = 90m.C + m .C.(t3 3 3 3 – 10) 1 ’ ’ 0 + Ta có: Q1 = Q2 => 100m.C = 90m.C + m .C.(t3 – 10) => t3 = 20 C. 3 0,5 đ ’ 0 Vậy nhiệt độ bình 3 lúc này là: t3 = 40 C. b) Sau nhiều lần rót đi rót lại thì nhiệt độ các bình như nhau là t0. 0,25 đ Ta có: m.C.( t1 – t0) + m.C.( t2 – t0) + m.C.( t3 – t0) = 0 0,5 đ 0 => t0 ≈ 43,3 C. 0,25 đ 6 1,5 Bước 1: Dùng cân để lấy ra một lượng nước và một lượng chất lỏng L có cùng khối lượng bằng khối lượng của NLK. Thực hiện như sau: - Lần 1 : Trên đĩa cân 1 đặt NLK và cốc 1, trên đĩa cân 2 đặt cốc 2. Rót nước vào cốc 2 cho đến khi cân bằng, ta có mN = mK. 0,25 - Lần 2 : Bỏ NLK ra khỏi đĩa 1, rót chất lỏng L vào cốc 1 cho đến khi thiết lập cân bằng. Ta có: mL = mN = mK 0,25 Bước 2 : Thiết lập cân bằng nhiệt mới cho mL, mN và mK. - Đổ khối lượng chất lỏng mL ở cốc 1 vào NLK, đo nhiệt độ t1 trong NLK. - Đổ khối lượng nước mN vào bình, đun đến nhiệt độ t2. 0.25 - Rót khối lượng nước m N ở nhiệt độ t 2 vào NLK, khuấy đều. Nhiệt độ 0,25 cân bằng là t3. 0,25 Bước 3 : Lập phương trình cân bằng nhiệt : mNcN (t2 - t3 ) = (mLcL + mKcK )(t3 - t1) cN (t2 - t3 ) Từ đó ta tìm được : cL = - cK t3 - t1 0,25 Tổng điểm bài thi là 20 điểm . Tính lẻ đến 0,25 điểm Nếu học sinh có cách làm khác mà vẫn đúng thì vẫn cho điểm tối đa. DeThi.edu.vn 7
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 2 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THANH HOÁ Môn thi: VẬT LÝ Đề đề xuất Lớp 9 THCS Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề này có 06 câu, gồm 02 trang ĐỀ BÀI Bài 1:(2đ). Một ô tô chuyển động thẳng đều từ A đến B với vận tốc 90km/h. Sau 15 phút từ B một xe máy chuyển động về A với vận tốc 40km/h. Sau khi đến B ô tô dừng lại nghỉ 30 phút rồi chuyển động thẳng đều quay trở lại A và gặp xe máy lần 2 ở điểm cách A là 25km ( chưa đến A). Tính độ dài quãng đường AB. Bài 2:(3đ). §em qu¶ cÇu nhá, ®Æc th¶ nhÑ vµo b×nh ®ùng ®Çy níc. Khi qu¶ cÇu ®øng yªn th× cã 54g níc trµo ra. NÕu lµm nh thÕ víi b×nh ®ùng ®Çy cån th× cã 48g cån trµo ra. a) Qu¶ cÇu nhá trong hai chÊt láng nãi trªn cã thÓ ®Òu næi hay ®Òu ch×m hay kh«ng? V× sao? b) H·y nãi râ t×nh tr¹ng ch×m hay næi cña qu¶ cÇu nhá trong níc vµ trong cån. c) TÝnh khèi lîng riªng cña qu¶ cÇu nhá. Bài 3:(4đ). Có ba bình hình trụ chỉ khác nhau về chiều cao. Dung tích các bình là 1L, 2L, 4L. tất cả đều chứa đầy nước. Nước trong các bình được đun nóng bởi thiết bị đun. Công suất thiết bị đun không đủ để nước sôi. Nước ở bình thứ nhất được đốt nóng đến 800C. Ở bình thứ hai tới 600C. Nước ở bình thứ 3 được đốt nóng tới nhiệt độ nào? Nếu nhiệt độ phòng là 200C. Cho rằng nhiệt lượng tỏa ra môi trường tỷ lệ với hiệu nhiệt độ giữa nước và môi trường xung quanh, tỷ lệ với diện tích tiếp xúc giữa nước và môi trường. Nước trong bình được đốt nóng đều đặn. Bài 4:(5đ). Cho mạch điện như hình vẽ. Các nguồn có: r1 = 2r2 = 2; R1 = 6; R2 = R3 = 3; U = 4,5 V. Các vôn kế có điện trở rất lớn, ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể. Tính số chỉ của ampe kế và các vôn kế trong các trường hợp K mở và K đóng. DeThi.edu.vn 8
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Câu 5:(4đ) a.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? b. Cho hai thấu kính hội tụ L 1, 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 AB L1 L2 ). 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. Bài 6: (2đ).Trong tay chỉ có 1 chiếc cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, bình lớn đựng nước, thước thẳng có vạch chia tới milimet. Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của một chất lỏng nào đó và khối lượng riêng của cốc thủy tinh. Cho rằng bạn đã biết khối lượng riêng của nước. Người thực hiện TÔ VĂN ĐẠI Hết - DeThi.edu.vn 9
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn DeThi.edu.vn 10
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Hướng dẫn chấm Câu Nội dung Điểm 1 Gọi C là điểm gặp lần 2 A C B Tổng quãng đường xe ô tô đã đi để gặp xe máy lần thứ hai là: S1=AB+BC=2AB-AC=2S-25 0.5 Tổng quãng đường xe máy đã đi để gặp xe ô tô lần thứ hai là: S2=BC=S-25 0.5 Gọi t là khoảng thời gian 2 xe đi lại gặp nhau ta có: S1 =90t và S2=40(t+1/4-1/2)=40(t-0,25) Thay vào các phương trình trên ta có S=215km, t=4,5h 0.5 Vậy quãng đường AB dài 215km 0.5 2 a)§Òu kh«ng thÓ næi: lùc ®Èy Acsimet F1 = P1 kh¸c F2 = P2. 0.5 m1 54 3 §Òu kh«ng thÓ ch×m v× thÓ tÝch chÊt láng trµo ra V1 = 54cm kh¸c D1 1 0.25 m2 48 3 0.25 V2 = 60cm D2 0,8 b) Næi trong níc vµ ch×m trong cån vì V2>V1 0.5 c) ThÓ tÝch qu¶ cÇu b»ng thÓ tÝch cån trµn ra : V = 60 cm3=60.10-6m3 0.5 Träng lîng cña qu¶ cÇu b»ng lùc ®Èy acsimet khi nã næi trong níc: 0.5 P =F1=d1V1= 0,54N m 10.m P Khèi lîng riªng cña qu¶ cÇu: D = 900kg/m3 0.5 V 10V 10V 3 .Gọi nhiệt độ của nước trong bình 1, 2, 3 khi ổn định nhiệt độ là T1, T2, T3 và nhiệt độ phòng là T. Diện tích đáy bình là S và diện tích xung quanh của các ; bình tương ứng là S1 S2; S3. Dung tích các bình tương ứng là V1; V2; V3 Vì: V3 = 2V2 = 4V1 Nên S3 = 2S2 = 4S1 Vì nhiệt độ tỏa ra môi trường tỷ lệ với độ chênh lệch nhiệt độ và tỷ lệ với 1.0 diện tích tiếp xúc. Nên công suất hao phí của thiết bị đun của các bình tương ứng là: Php1 = K(S1 + S)(T1-T) = K( S1 +S)60 0.5 Php2 = K(S2 + S)(T2-T) = K( 3S1)40 Php3 = K(S3 + S)(T3-T) = K( 5S1)(T3 - 20) 0.5 Với K là hệ số tỷ lệ. Nhiệt độ của các bình sẽ ổn định khi công suất cung cấp của thiết bị đun 0.5 đúng bằng công suất hao phí. Nên: K( S1 +S)60 = K( 3S1)40 0.5 DeThi.edu.vn 11
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn S=S1 0.5 0 Từ: K(2S1)60 = K( 5S1)(T3 - 20); ta tính được T3 = 44 C 0.5 Vậy nước trong bình thứ 3 được đun nóng tới 440C. 4 a. Trường hợp k mở. Ta có mạch điện như hình vẽ: - Vì Rv2 rất lớn nên không có dòng điện qua R 1; R1 coi như dây nối của vôn kế V2; điện trở toàn mạch là: R = 9  U 0.5 - Số chỉ Ampe kế là: Ia = I = = 0,5 A R 0.5 - Số chỉ vôn kế V1 là: Uv1 = U + Ur1 = 4,5 – Ir1 = 3,5 V 0.5 - Số chỉ của vôn kế V2 là: Uv2 = U2 = IR2 = 0,5.3 = 1,5 V b. Trường hợp K đóng. Ta có mạch điện như hình vẽ: 0.5 - Ta có RNB = 2 - RAB = 5  - Điện trở toàn mạch là: RM = 8  - Cường độ dòng điện toàn mạch là: I = U = 0,56 A R M 0.5 - Số chỉ vôn kế V1 là: Uv1 = U + Ur1 = 4,5 – Ir1 = 3,38 V - Số chỉ của vôn kế V2 là: Uv2 = UAB = IRAB = 0,56.5 = 2,8 V 0.5 - Hiệu điện thế giữa 2 đầu R2 là: U2 = I.R2 = 0,56.3 = 1,68 V 0.5 - Hiệu điện thế đoạn mạch NB là: UNB = U3 = UAB – U2 = 2,8 – 1,68 = 1,12V 0.5 - Số chỉ Ampe kế là: Ia = I3 = 0,37A. 0.5 0.5 DeThi.edu.vn 12
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 5 0.25 B I F’ A’ A F O B’ Tacó: 0.25 A'B' OA' OAB ~ OA’B’ = (1) AB OA 0.25 A' B ' A' F ' A' B ' F’OI ~ F’A’B’ (2) OI OF ' AB 0.25 OA' A'F ' OA' OF' OA.OF' Từ (1) và (2) OA' (3) OA OF' OF' OA OF' 0.25 OA.OF' Đặt AA’ = L, suy ra L OA OA' OA (4) OA OF' 0.25 OA2 L.OA L.OF' 0 (5) Để có vị trí đặt vật, tức là phương trình (5) phải có nghiệm, suy ra: 0 L2 4L.OF' 0 L 4.OF' 0.25 Vậy khoảng cách nhỏ nhất giữa vật và ảnh thật của nó: ’ 0.25 Lmin = 4.OF = 4f Khi Lmin thì phương trình (5) có nghiệm kép: L 0.25 OA 2.OF' 80cm 2 0.25 ' OA Lmin OA 80cm A'B' OA' 0.25 Thay OA và OA’ vào (1) ta có: 1 . Vậy ảnh cao bằng vật. AB OA b. Khi tịnh tiến vật trước L1 thì tia tới từ B song song với trục chính không thay 0.25 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 (F1  F2 ) 0.25 DeThi.edu.vn 13
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 0.25 B I F’1 A’ 0.25 A O1 O2 F2 0.25 J B’ ’ Khi đó: O1F1 + O2F2 = O1O2 = 40 cm (1) ' ' O2 F2 O2 J A B ' Mặt khác: ' 3 O2 F2 3.O1F1 (2) O1F1 O1I AB ’ Từ (1) và (2) suy ra: f1 = O1F1 = 10 cm, f2 = O2F2 = 30 cm 6 Gọi diện tích đáy cốc là S, Khối lượng riêng của cốc là D0; Khối lượng riêng của nước là D1; khối lượng riêng của chất lỏng cần xác định là D2 và thể tích cốc là V. chiều cao của cốc là h. Lần 1: Thả cốc không có chất lỏng vào nước, phần chìm của cốc trong nước là h1. Khi cốc ở vị trí cân bằng Ta có: 10D0V = 10D1Sh1 (1) 0.5 h1 0.5 D0Sh = D1Sh1 D0 = D1 xác định được khối lượng riêng của cốc. h Lần 2: Đổ thêm vào cốc 1 lượng chất lỏng cần xác định khối lượng riêng ( vừa phải) có chiều cao h2, phần cốc chìm trong nước có chiều cao h3 Ta có: D1Sh1 + D2Sh2 = D1Sh3. theo (1) và P = FA 0.5 D2 = (h3 – h1)D1 xác định được khối lượng riêng chất lỏng. 0.5 Các chiều cao h, h1, h2, h3 được xác định bằng thước thẳng. D1 đã biết. Chú ý: Học sinh làm cách khác đúng, chính xác về mặt khoa học vẫn cho điểm tối đa DeThi.edu.vn 14
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 3 ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ 9 Câu 1: Hai xe máy A và B chuyển động đều trên cùng một đường thẳng. Nếu chúng đi lại gần nhau thì cứ sau 2 phút khoảng cách giữa chúng giảm đi 3 km. Nếu xe A đuổi theo xe B thì cứ sau 10 giây khoảng cách giữa chúng lại giảm đi 50m. Tính vận tốc của mỗi xe. 0 Câu 2: Hai gương phẳng G1, G2 quay mặt phản xạ vào nhau và tạo với nhau một góc 60 . Một điểm S nằm trong khoảng hai gương. a. Hãy vẽ hình và nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần lượt qua G1, G2 rồi quay trở lại S. b. Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ đi qua S. Câu 3: Một khí cầu có thể tích 12m3 chứa khí hiđrô. Biết rằng trọng lượng của vỏ khí cầu là 100N, trọng lượng riêng của không khí là 12,9N/m3, của khí hiđrô 0,9N/m3. a. Khí cầu có thể kéo lên trên không một vật nặng bằng bao nhiêu? b. Muốn kéo một người nặng 62kg lên thì khí cầu phải có thể tích tối thiểu là bao nhiêu, nếu coi trọng lượng của vỏ khí cầu vẫn không đổi. Câu 4: Một bình nóng lạnh có ghi 220V - 1100W được sử dụng với hiệu điện thế 220V. a. Tính cường độ dòng điện chạy qua bình khi đó b. Tính thời gian để bình đun sôi 11 lít nước từ nhiệt độ 200C, biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K; bỏ qua nhiệt lượng hao phí. c. Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bình như trên trong 30 ngày, biết rằng thời gian sử dụng trung bình mỗi ngày là 40 phút và giá tiền điện là 1500đ/kW.h. Câu 5:Cho mạch điện như hình 2. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là 18V luôn không đổi. Biết R1 = 5 , R2 = A B R4 R4 = R5 = 4 , R3 = 3 . Điện trở của ampe kế và dây nối + - không đáng kể. R5 R a. Khi khoá K mở. Tính điện trở tương đương của mạch và 3 R1 Số chỉ của ampe kế. K b. Thay điện trở R và R lần lượt bằng điện trở R và R , khi R2 2 4 x y A khoá K đóng và mở ampe kế đều chỉ 1A. Tính giá trị của điện trở Rx và Ry trong trường hợp này. Hình 2 DeThi.edu.vn 15
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG LỚP 9 Môn: Vật lí Câu 1 3,0 điểm Điểm Gọi vận tốc xe 1 và 2 là v1 và v2 (tính bằng m/s). 0,25 + Khi 2 vật đi ngược chiều: Quãng đường xe 1 và xe 2 đi được trong 2 phút lần lượt là: S1 = 120.v1 (1) và S2 = 120.v2 (2) 0,5 Khoảng cách giữa 2 vật giảm đi 4,2km => S1 + S2 = 3000 (3) 0,5 Thay (1), (2) vào (3): 120v1 + 120.v2 = 3000 v1 + v2 = 25 (4) 0,5 ' ' + Khi xe 1 đuổi theo xe 2: S1 = 10.v1 (5) và S2 = 10.v2 (6) 0,25 , , Khoảng cách giữa chúng giảm 50 m => S1 S 2 = 50 (7) 0,25 Thay (5), (6) vào (7) : 10v1 - 10.v2 = 50 v1 – v2 = 5 (8) 0,25 Từ (4) và (8) suy ra: v1 = 15m/s; v2 = 10m/s. 0,5 Câu 2 4 điểm (a: 2đ và b: 2đ) a + Vẽ hình: 1,0 2 điểm + Cách vẽ: 0,25 - Lấy S1 đối xứng với S qua G1 - Lấy S2 đối xứng với S qua G2 0,25 - Nối S1 và S2 cắt G1 tại I cắt G2 tại J 0,25 - Nối S, I, J, S và đánh hướng đi ta được tia sáng cần vẽ. 0,25 b Kẻ pháp tuyến tại I và J cắt nhau tại K 0,25 0 Trong tứ giác IKJO có 2 góc vuông là:I và J ; có góc:O = 60 0,50 Do đó góc còn lại IKJ = 1200 0,25 2 điểm Suy ra: Trong JKI có: I +J = 600 1 1 0,25 Mà các cặp góc tới và góc phản xạ: I 1 = I 2 J1 = J 2 DeThi.edu.vn 16
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 0 0,25 I 1 + I 2 +J1 +J 2 = 120 0 Xét SJI có tổng 2 góc: +J = 120 I 0,5 Do vậy: ISR = 1200 (Do kề bù với ISJ) Câu 3 4 điểm (a: 2 đ; b:2đ) a Trọng lượng của khí hiđrô trong khí cầu: PH = dH . V = 0,9 . 12 = 10,8 (N) 0,5 2 điểm Trọng lượng của khí cầu và người: P = Pv + PH = 100 + 10,8 = 110,8 (N) 0,25 Lực đẩy Acsimét tác dụng lên khí cầu: FA = dkk . V = 12,9 . 12 = 154,8(N) 0,25 Trọng lượng tối đa của vật mà khí cầu có thể kéo lên là: P’ = F – P = 44(N) A 0,5 P Vậy khí cầu có thể kéo một vật có khối lượng: m = = 4,4 (kg) 0,5 10 B Gọi Vx là thể tích của khí cầu khi kéo người. Trọng lượng của khí hiđrô trong khí cầu: P’H = dH . Vx 0,25 2 điểm Trọng lượng của người là: PN = 10. 62 = 620 (N) 0,25 Trong lượng của khí cầu và người: Pv + P’H + PN 0,25 Lực đẩy Acsimét tác dụng lên khí cầu: F’A = dkk . Vx 0,25 Muốn bay lên được thì hợp lực tác dụng vào khí cầu phải thỏa điều kiện: F’A Pv + P’H + PN  dkk . Vx 100 + dH . Vx + 620 0,5 3 Vx(dkk – dH) 720 => Vx 60 m 0,5 Câu 4 3 điểm (a: 1,0đ; b: 1đ; c: 1đ) 1100 a Cường độ dòng điện qua bình: I = P = = 5A 1 điểm U 220 1.0 b Thời gian đun sôi 11 lít nước ở 200C: Q = m.C.Δt = P.t 0,5 1điểm => t =C.m. t 0 /P = 4200.11.80:1100 = 3360 (s)= 56 (phút) 0,5 c Điện năng tiêu thụ trong một tháng: 1 điểm 2 0,5 Q = P.t × 30 = 1,1 .30 = 22 (kW.h) 3 Tiền điện phải trả trong một tháng: S = 22 .1500 = 33000 (đồng) 0,5 Câu 5 6 điểm a + Khi K mở ta có: {(R1 nt R3 ) // (R2 nt R4)} nt R5 0,25 + Điện trở R13: R13 = R1+ R3 = 8 0,25 + Điện trở R24: R24 = R2 + R4 = 8 0,25 + Điện trở R1234 = R13.R24: (R13 + R24 )= 4 0,25 2,5 + Điện trở tương đương cả mạch: RAB = R5 + R1234 = 4 + 4 = 8 0,25 điểm + Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB: I = U/Rtd = 2,25A 0,25 DeThi.edu.vn 17
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn + U1234 = I.R1234 = 12 V 0,25 + Vì R13 // R24 nên U13 = U24 = U1234 = 12V 0,25 + Cường độ dòng điện qua R24 : I24 = U24/R24 = 1,125A 0,25 + Vậy dòng qua Ampe kế là: IA = I24 = 1,125A 0,25 b Khi K mở, sơ đồ mạch điện: R5 nt [(R1 nt R3) // (Rx nt Ry)] Cường độ dòng điện qua cả mạch: 0,25 U I (R1 R3 ).(Rx Ry ) 3,5 R5 điểm R1 R3 Rx Ry 20 20(4 R R ) x y 4.(R R ) 2(4 R R ) 4.(R R ) 2 x y x y x y 4 Rx Ry 10(4 R R ) x y (1) 0,25 (4 Rx Ry ) 2.(Rx Ry ) Vì R13 // Rxy nên : I A R1 R3 1 4 hay 0,5 I R1 R3 Rx Ry I 4 Rx Ry 4 R R I x y (2) 4 4 R R 10(4 R R ) Từ (1) và (2) suy ra:x y x y 0,25 4 (4 Rx Ry ) 2.(Rx Ry ) Biến đổi R + R = 12 (3) x y 0,25 Từ (3) 0 x 3 20(3 Rx )(13 Rx ) 0,25 2(3 Rx )(13 Rx ) 3Rx (13 Rx ) (12 Rx )(3 Rx ) 2 6Rx – 128Rx + 666 = 0 DeThi.edu.vn 18
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Giải phương trình bậc hai ta được hai nghiệm Rx1 = 12,33  và Rx2 = 9  0,25 Theo điều kiện (4) ta loại Rx1 nhận Rx2 = 9 Suy ra Ry = 12 – Rx = 12 – 9 = 3 0,5 Vậy Rx= 9 ; Ry = 3 . DeThi.edu.vn 19
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 4 Phßng Gi¸o dôc vµ ®µo t¹o §Ò thi chän häc sinh giái cÊp huyÖn líp 9 Thêi gian lµm bµi:150 phót (kh«ng kÓ thêi gian giao®Ò) Câu 1: (4,0 điểm) Người đi xe đạp và người đi mô tô xuất phát cùng lúc, cùng nơi trên đường tròn dài 300m quanh bờ hồ. Vận tốc mỗi người lần lượt là 9m/s và 15m/s. Hãy xác định xem sau bao lâu kể từ lúc xuất phát hai người sẽ: a) Gặp nhau lần đầu nếu họ chuyển động ngược chiều nhau. b) Qua mặt nhau lần đầu nếu họ chuyển động cùng chiều nhau. c) Gặp lại nhau lần đầu tại nơi xuất phát. Câu 2(3.0 điểm) Trong bình hình trụ, tiết diện S chứa nước có chiều cao H = 15cm. Người ta thả vào bình một thanh đồng chất, tiết diện đều sao cho nó nổi thẳng đứng trong nước thì mực nước dâng lên một đoạn h = 8cm. a) Nếu nhấn chìm thanh hoàn toàn thì mực nước sẽ cao bao nhiêu? (Biết khối lượng riêng của nước và thanh 3 3 lần lượt là D1 = 1g/cm ; D2 = 0,8g/cm ). b) Tính công thực hiện khi nhấn chìm hoàn toàn thanh, biết thanh có chiều dài l = 20cm; tiết diện S’ = 10cm2. Câu 3 (4,0 điểm). 0 Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 = 300g chứa m2 = 2kg nước ở nhiệt độ t1= 30 C. Người ta thả vào nhiệt lượng kế đồng thời hai thỏi hợp kim giống nhau, mỗi thỏi có khối lượng m3= 500g và đều được 0 0 tạo ra từ nhôm và thiếc, thỏi thứ nhất có nhiệt độ t2 = 120 C, thỏi thứ hai có nhiệt độ t3 = 150 C. Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là t =35 0C. Tính khối lượng nhôm và thiếc có trong mỗi thỏi hợp kim. Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước và thiếc lần lượt là: C1 = 900 J/kg.K, C2 = 4200 J/kg.K, C3 = 230 J/kg.K. (Không có sự trao đổi nhiệt với môi trường và không có lượng nước nào hoá hơi). Câu 4 ( 3 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ: Đèn 1 loại: 6V- 3W, đèn 2 loại: 3V- 1,5W, điện trở R3= R4= 12 , hiệu điện thế U= 9V a, Khi khóa k mở hai đèn có sáng bình thường không, tại sao? b, Khóa k đóng tính công suất điện của mỗi đèn? Độ sáng của các đèn thế nào, tại sao? Câu 5: ( 3 điểm).Treo một quả cầu đặc, đồng chất thể tích V = 0,6 dm 3 vào một sợi dây mảnh ở trong không khí thì lực căng sợi dây là T1. Giữ quả cầu nói trên ngập hoàn toàn trong nước nhờ sợi dây (hình vẽ) thì T lực căng là T 1 . Nếu để quả cầu nổi tự do trên mặt nước thì thể 2 5 tích phần chìm trong nước là bao nhiêu? Bỏ qua lực đẩy Ác-si-mét của không khí. DeThi.edu.vn 20
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Câu 6 (3 điểm): Cho mạch điện như hình 2. Hiệu điện thế giữa hai A B R4 điểm A và B là 20V luôn không đổi. + - Biết R1 = 3 , R2 = R4 = R5 = 2 , R3 = 1 . R5 R3 Điện trở của ampe kế và dây nối không đáng kể. R1 1) Khi khoá K mở. Tính: K a) Điện trở tương đương của cả mạch. R2 A b) Số chỉ của ampe kế. Hình 2 2) Thay điện trở R2 và R4 lần lượt bằng điện trở Rx và Ry, khi khoá K đóng và mở ampe kế đều chỉ 1A. Tính giá trị của điện trở Rx và Ry trong trường hợp này. ĐÁP ÁN Câu 1: (4,0 điểm) a) Chuyển động ngược chiều: s1 + s2 = s v1t + v2t = s s => t = thay số và tính đúng t = 12,5s v1 + v2 b) Chuyển động cùng chiều: s2 - s1 = s v2t - v1t = s s => t = thay số và tính đúng t = 50s v2 v1 c) Gọi số vòng mỗi người đã đi khi gặp nhau tại vị trí xuất phát lần lượt là x và y: s v t s v t x 1 1 và y = 2 = 2 s s s s x v 9 3 Lập tỉ số: = 1 = = y v2 15 5 x và y là những số nguyên, dương. Gặp lại nhau tại vị trí xuất phát ứng với x = 3 vòng và y = 5 vòng. xs => t = tính đúng t = 100s v1 DeThi.edu.vn 21
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Câu 2(3.0 điểm) a) (1,25 đ). Gọi tiết diện và chiều dài thanh là S’ và l. Ta có trọng lượng của thanh: S P = 10.D .S’.l . ’ 2 l Thể tích nước dâng lên bằng thể tích phần chìm trong nước : + V = ( S – S’).h h ’P Lực đẩy Acsimet tác dụng vào thanh : F1 = 10.D1(S – S’).h . Do thanh cân bằng nên: P = F1 H F1 10.D2.S’.l = 10.D1.(S – S’).h D1 S S' l . .h (*) . . D2 S' Khi thanh chìm hoàn toàn trong nước, nước dâng lên một lượng bằng thể tích thanh. Gọi Vo là thể tích thanh. Ta có : Vo = S’.l F h Thay (*) vào ta được: l D1 V0 .(S S').h D2 P H Lúc đó mực nước dâng lên 1 đoạn h (so với khi chưa thả thanh vào) F2 V0 D1 h .h S S' D2 D1 Từ đó chiều cao cột nước trong bình là: H’ = H + h =H +.h → H’ = 25 cm D2 b) (1,25 đ). Lực tác dụng vào thanh lúc này gồm : Trọng lượng P, lực đẩy Acsimet F2 và lực tác dụng F. Do thanh cân bằng nên : F = F2 - P = 10.D1.Vo – 10.D2.S’.l F = 10( D1 – D2).S’.l = 2.S’.l = 0,4 N . D2 l Từ pt(*) suy ra :S . 1 .S' 3.S' D1 h Do đó khi thanh đi vào nước thêm 1 đoạn x có thể tích V = x.S’ thì nước dâng thêm một đoạn: V V x y S S' 2S' 2 D1 x Khi nước vừa ngập hết thanh thì y = h h 1 .h 2cm nghĩa là : 2 x 4 D2 2 . Và lực tác dụng tăng đều từ 0 đến F = 0,4 N nên công thực hiện được: 1 1 2 3 A F.x .0,4.4.10 8.10 J . . 2 2 Câu 3 (4,0 điểm). Gọi khối lượng của nhôm có trong mỗi thỏi hợp kim là: m (kg) (0 < m < 0,5 kg) Khối lượng của thiếc trong mỗi thỏi hợp kim là: m3 – m Hợp kim toả nhiệt: Qtoả= [m.c1 + (m3 - m).c3 ] (t2 - t) +[m.c1 + (m3 - m).c3 ] (t3 - t) DeThi.edu.vn 22
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế thu nhiệt: Qthu= ( m1.c1 + m2.c2).(t - t1) Ta có: Qtoả = Qthu [m.c1 + (m3 - m).c3 ] (t2 - t) +[m.c1 + (m3 - m).c3 ] (t3 - t)=( m1.c1 + m2.c2).(t - t1) [m.900 + (0,5 - m).230] .(120 - 35)+[m.900 + (0,5 - m).230] .(150 - 35) = (0,3.900 + 2.4200).(35 - 30) => m 0,152 kg . Vậy khối lượng của nhôm trong mỗi thỏi hợp kim là 0,152 kg; Khối lượng thiếc có trong hợp kim là: 0,5 - 0,152 = 0,348 kg . Câu 4 ( 3 điểm). Điện trở của đèn 1 là R1= 12 ; Điện trở của đèn 2 là R2= 6  a, k mở xét mạch nối tiếp R1 và R2 vì R1= 2R2 nên U1= 2U2, U1+ U2=9V => U1= 6V, U2,= 3V Cả hai đèn sáng bình thường vì có hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đèn bằng hiệu điện thế định mức của đèn. b, k đóng: (R1// R3) nối tiếp (R2// R4) Tính R13= 6  ; R24= 4 ; R13 U13 3 Có => U13= 5,4V Udm2 R24 U24 2 đèn 1 sáng yếu hơn bình thường , đèn 2 sáng mạnh hơn bình thường 5,42 Công suất điện của đèn 1 là P1= 2,43W 12 3,62 Công suất điện của đèn 2 là P2= = 2,16W 6 Câu 5: ( 3 điểm - Khi treo quả cầu trong không khí: T1 = P (1) - Khi quả cầu nằm trong nuớc: + Lực đẩy Ac-si-met tác dụng lên quả cầu: FA = Vdn + Quả cầu cân bằng: FA = P +T2 P 6P + Suy ra: Vdn = P + = (2) 5 5 - Khi quả cầu nổi trên mặt nước: R + Lực đẩy Ac-si-met tác dụng lên quả cầu: FA = Vcdn A B 4 + Quả cầu cân bằng: FA = P + - + Suy ra: Vcdn = P (3) 5 3 R5 R3 Từ (2) và (3) ta có: Vc = V = 0,5dm . 6 R1 Câu 6 (3 điểm): K R2 A Hình 2 Nội dung cần đạt Điểm 1) Khi K mở ta có mạch sau : {(R1 nt R3 ) // (R2 nt R4)} nt R5 0,25 DeThi.edu.vn 23
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn a) Điện trở R13: R13 = R1+ R3 = 3 + 1 = 4 Điện trở R : 24 0,25 R24 = R2 + R4 = 2 + 2 = 4 R13.R24 4 4 Điện trở R1234 = 2 0,25 R13 R24 4 4 Điện trở tương đương cả mạch: RAB = R5 + R1234 = 2 + 2= 4 0,25 b) Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB: U 20 I = 5A 0,25 RAB 4 Vì R5 nt R1234 nên I5 = I = 5A 0,25 Hiệu điện thế đoạn mạch mắc song song: 0,25 U1234 = I R1234 = 5 2 = 10V Vì R13 // R24 nên U13 = U24 = U1234 = 10V 0,25 Cường độ dòng điện qua R24 : U24 10 0,25 I24 = 2,5A R24 4 Số chỉ của ampe kế: IA = I24 = 2,5A 0,25 2) Khi K mở ta có cấu trúc mạch sau : R5 nt [(R1 nt R3) // (Rx nt Ry)] Cường độ dòng điện qua cả mạch: U I (R1 R3 ).(Rx Ry ) R5 R1 R3 Rx Ry 20 20(4 R R ) 0,25 x y 4.(R R ) 2(4 R R ) 4.(R R ) 2 x y x y x y 4 Rx Ry 10(4 R R ) x y (1) (4 Rx Ry ) 2.(Rx Ry ) Vì R13 // Rxy nên : I R R 1 4 4 R R 0,25 A 1 3 hay I x y (2) I R1 R3 Rx Ry I 4 Rx Ry 4 Từ (1) và (2) suy ra: 4 R R 10(4 R R ) 0,25 x y x y 4 (4 Rx Ry ) 2.(Rx Ry ) DeThi.edu.vn 24
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Biến đổi Rx + Ry = 12 (3) 0,25 Từ (3) 0 < Rx; Ry < 12 (4) Khi K đóng: R5 nt (R1 // Rx ) nt (R3 // Ry) Cường độ dòng điện trong mạch chính: 20 I ' R1.Rx R3.Ry R5 R1 Rx R3 Ry 20 20 I ' 3R R 3R 12 R 2 x y 2 x x 3 Rx 1 Ry 3 Rx 13 Rx 20(3 R )(13 R ) I ' x x (5) 2(3 Rx )(13 Rx ) 3Rx (13 Rx ) (12 Rx )(3 Rx ) 0,25 Vì R1 // Rx nên: I A R1 ' I R1 Rx 0,25 1 3 ' 3 Rx ' hay I (6) I 3 Rx 3 Từ (5) và (6) suy ra: 3 R 20(3 R )(13 R ) 0,25 x x x 3 2(3 Rx )(13 Rx ) 3Rx (13 Rx ) (12 Rx )(3 Rx ) 2 6Rx – 128Rx + 666 = 0 0,25 Giải phương trình bậc hai ta được hai nghiệm 0,25 Rx1 = 12,33 , Rx2 = 9 theo điều kiện (4) ta loại Rx1 nhận Rx2 = 9 Suy ra R = 12 – R = 12 – 9 = 3V y x 0,25 Vậy Rx= 9V; Ry = 3V. DeThi.edu.vn 25
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 5 Đề Thi chọn học sinh giỏi vòng 2 cấp tỉnh Trường THCS Xuân Thọ Câu 1 (2 điểm) Hai người đứng trên cùng một cánh đồng tại hai điểm A và B cách nhau một đoạn a = 20 m và cùng cách một con đường thẳng một đoạn d = 60 m. Hãy tìm trên đường thẳng đó một điểm M sao cho hai người khởi hành cùng lúc và đi đến M cùng lúc. Biết rằng người từ A đi theo đường thẳng AM, người từ B đi theo đường thẳng BM, hai người đi với cùng vận tốc, nhưng trên đường đi của người từ A có một đoạn lầy dài c = 10 m còn trên đường đi của người từ B thì không có, và người từ A đi trên đoạn lầy với vận tốc giảm một nửa so với bình thường. Câu 2: (2 điểm) Một người đi trên thang cuốn. Lần đầu khi đi hết thang người đó bước được n 1 = 50 bậc, lần thứ hai đi với vận tốc gấp đôi theo cùng hướng lúc đầu, khi đi hết thang người đó bước được n2 = 60 bậc. Nếu thang nằm yên, người đó bước bao nhiêu bậc khi đi hết thang? Câu 3 (2 điểm) Cho một thấu kính hội tụ với trục chính MN, quang tâm O, và tiêu điểm chính F như hình vẽ 3. Cho OF = 12 cm; OI = 0,5 cm; OJ = 1,5 cm; α 600 . IF, JE là hai M I F N tia sáng ló ra khỏi thấu kính của hai tia sáng tới từ cùng O một nguồn sáng điểm S. Bằng cách vẽ hình và tính toán hãy xác định vị trí của nguồn sáng. J E hình 3 Câu 4: (2 điểm) Một nguồn sáng điểm và hai gương phẳng nhỏ đặt ở ba đỉnh của một tam giác đều. Tính góc hợp bởi hai gương để một tia sáng đi từ nguồn sau khi phản xạ trên hai gương: a. Đi thẳng đến nguồn. b. Quay lại nguồn theo đường đi cũ. Câu 5 . (4,0 điểm): 2 Một bình hình trụ có chiều cao h1= 20cm, diện tích đáy trong là S1= 100cm đặt trên mặt 0 bàn nằm ngang. Đổ vào bình 1 lít nước ở nhiệt độ t1= 80 C. Sau đó thả vào bình một khối trụ 2 đồng chất có diện tích đáy là S2= 60cm , chiều cao h2= 25 cm ở nhiệt độ t2. Khi đã cân bằng nhiệt thì đáy dưới của khối trụ song song và cách đáy trong của bình là x = 2cm. Nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là t = 650C. Bỏ qua sự nở vì nhiệt của các chất và sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường xung quanh. Biết khối lượng riêng của nước là D = DeThi.edu.vn 26
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 3 1000kg/m , nhiệt dung riêng của nước là C1= 4200J/kg.k, của chất làm khối trụ là C2= 2000J/kg.k. a.Tính khối lượng của khối trụ và nhiệt độ t2. b. Phải đặt thêm lên khối trụ một vật có khối lượng tối thiểu bằng bao nhiêu, để khối trụ chạm đáy bình. Câu 6 (4 điểm): Cho mạch điện như hình 2. Các điện trở R có trị số bằng nhau, các vôn kế giống nhau. Vôn kế V1 chỉ U1 = 22V; vôn kế V2 chỉ U2=12V. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch là U không đổi 1. Hỏi vôn kế V3 chỉ U3 bằng bao nhiêu? 2. Tháo vôn kế V1 và vôn kế V2 ra khỏi sơ đồ thì vôn kế V3 chỉ bao nhiêu? Câu 7 (2 điểm): Cho một hộp kín và hai đầu dây dẫn ra ngoài, bên trong hộp có chứa ba điện trở loại 1, 2, 3, một nguồn điện, một vôn kế, một ampe kế lí tưởng và các dây dẫn. Trình bày một phương án xác định sơ đồ của mạch điện trong hộp kín với các dụng cụ đã cho. Câu 8 (2 điểm): Hãy xác định tỉ số các khối lượng riêng của hai chất lỏng cho trước nhờ các dụng cụ sau đây: Hai bình trụ chứa hai loại chất lỏng ; đòn bẩy có giá đỡ và khớp nối di động được ; hai quả nặng như nhau ; thước thẳng. DeThi.edu.vn 27
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐÁP ÁN Câu 1 Gọi v là vận tốc của mỗi người khi đi trên đồng. 2 điểm Vì hai người xuất phát cùng lúc và đến M cùng lúc nên ta phải có BM AM c c BM AM c BM - AM c 10m (1) v v v/2 Giả sử điểm M H1 như hình vẽ 2 2 Khi đó BM AM BH1 AH1 a d d 3,25m c M Vậy điểm M phải nằm phía trên H 1 c Đặt MH1 = x > 0 2 2 2 2 x Từ (1) suy ra a x d x d c A Bình phương hai vế và biến đổi ta được H1 a 2 c2 2ax 2c x 2 d 2 a Tiếp tục bình phương hai vế ta được d 2 B 4 a 2 c2 x 2 4 a 2 c2 ax a 2 c2 4c2d 2 0 H x 2 20x 1125 0 2 x1 25 m và x 2 45 m (loại) Vậy điểm M cách H1 (hình chiếu của A) 25 m, cách H2 (hình chiếu của B) 45 m. Câu 5 Vẽ đúng được hình 2 đ 4 điểm S' S I M F N B A H O J E Tính toán Gọi A và B lần lượt là hình chiếu của S và S' trên trục chính của thấu kính. Đặt SA = h; S'B = h'; OA = d; OB = d' f d' h' Xét hai tam giác đồng dạng OFI và BFS' ta có: f h 0,25đ h' d' Xét hai tam giác đồng dạng OAS và OBS' ta có: h d 0,25đ Ta lại có d' HO HB OJtanα S'Btanα 0,5đ 1,5tan60 h'tan60 h' 1,5 3 h' h' 1,5 3 f Suy ra với h AS OI 0,5cm;f 12cm h f 0,5đ h' 0,66cm d' 3,7cm . 0,5đ d 2,8cm 2,0 DeThi.edu.vn 28
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Nếu vận tốc của người đó ngược hướng chuyển động của thang thì số bậc 0,25 bước sẽ giảm khi vận tốc tăng. Trong trường hợp của bài toán người đi cùng hướng với chuyển động của thang. Gọi v0, l là vận tốc và chiều dài của thang, n là số bậc của thang. n 0,25 Ta có, số bậc của một đơn vị chiều dài thang là: n0 = . l Gọi v là vận tốc của người đối với thang thì thời gian đi trên thang tương ứng l 0,25 là: t v v0 v.l Quãng đường đi dọc theo thang: s v.t v v 0 0,25 Do đó, số bậc thang phải bước cho hai trường hợp là: n.v1 n v0 n1 n0 .s1 => 1 (1) v1 v0 n1 v1 0,5 n.v2 n v0 n2 n0 .s2 => 1 (2) v2 v0 n2 v2 0,5 n .n Từ (1)&(2) suy ra: n 1 2 75 (bậc). 2n1 n2 Câu 3: (2 điểm) 0 a. Hai gương vuông góc với hai đường cao hạ từ 2 đỉnh của tam giác. Nên góc hợp bởi 2 gương là 60 (hình 1). b. Một gương vuông góc với đường cao hạ từ đỉnh của tam giác, một gương vuông góc với cạnh tam giác. Nên góc hợp bởi 2 gương là 300 (hình 2). S S hình 1 hình 2. - Khi đáy dưới khối trụ cách đáy bình x = 2cm thì dung tích còn lại 3 của bình (phần chứa): V' = x.S1 + (h1 - x)(S1 - S2) = 920cm 10(M + m') dN.S2.h1 0,25 Thay số tính được m' 0,12kg, vậy khối lượng m' tối thiểu là 0,12kg 0,50 DeThi.edu.vn 29
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn DeThi.edu.vn 30
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Bài 2 a) 2,25 điểm 4 điểm R MEN R R V 0,25 R MNE .R V R V (R R V ) R MN 0,25 R MNE R V R 2R V UCM UCD UMN 22 12 10(V) 0,25 Ta có U R R(R 2R ) CM V 0,25 UMN R V (R R V ) R V (R R V ) R 2R V R(R 2R ) 10 5 V 0,25 R V (R R V ) 12 6 2 2 0,25 5R V 7RR V 6R 0 Giải phương trình ta được R =2R hoặc R 0,6R (loại) V V 0,25 UV R 2R 2 3 V UMN R MEN 3R 3 0,25 Số chỉ của vôn kế V3 là: 2 44 U  22 (V) V2 3 3 0,25 b) 1,5 điểm Khi chưa tháo V1 và V2 ra khỏi sơ đồ: R V (R R V ) 11 0,25 R CMD R R MN R R R 2R V 5 11 R.2R R R 22 R V CMD 5 R 0,25 CD R R 11 21 V CMD R 2R 5 22 43 R R R R R R AB CD 21 21 0,25 0,25 DeThi.edu.vn 31
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 43 0,25 R U R 43 AB AB 21 U R 22 22 0,25 CD CD R 21 0,25 43 43 U  U  22 43(V) AB 22 CD 22 - Khi tháo vôn kế V1 và V2 ra khỏi sơ đồ thì: R AB R R R R V 5R UV R 2R 2 2 2 3 V U U  43 17,2(V) V3 AB UAB R AB 5R 5 5 5 Bài 4 - Cơ sở lý thuyết: 1,0 2 điểm Với 3 điện trở trong hộp được mắc với nhau và có 2 đầu dây dẫn ra ngoài thì ta có 8 cách mắc và điện trở tđ của mạch trong mỗi cách mắc như sau:      Hình 1  R 1 2 3 6() Hình 2 2.3 11 R 1 () 2 3 5       Hình 3 Hình 4 1.3 11 1.2 8 R 2 () R 3 () 1 3 4 1 2 3       Hình 6 Hình 5 (3 2).1 5 (1 2).3 3 R () R () 1 2 3 6 1 2 3 2 DeThi.edu.vn 32
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn      Hình 7  Hình 8 1 1 1 1 11 6 R () R 1 2 3 6 11 (3 1).2 4 R () 1 2 3 3 - Phương án thực hiện: Mắc mạch điện như hình vẽ: 0,25 A V - Đọc số chỉ I của ampe kế và số chỉ U của vôn kế. 0,25 - Điện trở tương đương của mạch trong hộp là: U R I 0,25 So sánh giá trị điện trở tương đương vừa tính với giá trị điện trở tương đương trong 8 cách mắc ta sẽ xác định được mạch điện trong hộp 0,25 Câu10 (2 điểm): + Lần lượt nhúng một quả nặng vào hai bình chất lỏng. Sau khi đòn bẩy cân bằng thì dùng thước thẳng đo l 1 và l . Ta có: (P - F )l = Pl và (P - F )l = Pl (0,5 đ) 2 1A 1A 2A 2A 1B 2B l l l P F F l P F F 1 2 + Suy ra 2 A 1A 1 1A và 2B 1B 1 1B (0,5 đ) l1A P P l1B P P F l F l F l l l + Hay 1A 1 2 A và 1B 1 2B suy ra 1A 1B 1A 2 A (0,5 đ) P l1A P l1B F1B l1A l1B l2B F VgD D l l l + Mặt khác do 1A A nên A 1B 1A 2 A . Tức là đo các chiều dài tay đòn ta có được tỉ số khối F1B VgDB DB l1A l1B l2B lượng riêng của hai chất lóng. (0,5 đ) DeThi.edu.vn 33
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn DeThi.edu.vn 34
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 6 UBND HUYỆN THANH HÀ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN .LỚP 9 TRƯỜNG THCS THANH BÍNH MÔN:.VẬT LÍ Thời gian làm bài:150 Phút ( Đề này gồm :5câu, 02 trang) Số phách Người ra đề Xác nhận của Ban giám hiệu (Do Trưởng phòng (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký tên, đóng dấu) GD&ĐT ghi) Phần phách Số phách (Do Trưởng phòng GD&ĐT ghi) ĐỀ BÀI: Câu 1 (2,0 điểm) Một thuyền máy dự định đi xuôi dòng từ A tới B rồi lại quay ngay về A. Biết vận tốc của thuyền so với nước yên lặng là 15 km/h, vận tốc của nước so với bờ là 3km/h, quãng đường AB dài 18 km. a) Tính thời gian chuyển động của thuyền theo dự định. b) Tuy nhiên trên đường quay về, khi gần tới A, thuyền bị hỏng máy phải sửa hết 24 phút, khi sửa xong lại tiếp tục đi ngay. Tính thời gian chuyển động thực tế của thuyền. Câu 2 (2điểm): Một chậu nhôm khối lượng 500g đựng 2kg nước ở nhiệt độ trong phòng là 20oC. Người ta thả vào chậu nước một thỏi đồng có khối lượng 200g lấy ở bếp lò ra, khi cân bằng nhiệt, nước nóng đến 21,2oC. Tìm nhiệt độ của bếp lò. Biết nhiệt lượng tỏa ra môi trường là 10%, nhiệt dung riêng của nhôm, nước, đồng lần lượt là 880J/kg.K, 4200J/kg.K, 380J/kg.K. Câu 3 (2,0 điểm) DeThi.edu.vn 35
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Cho mạch điện: C 1 3 R1 = 9 ; R2 =R3 = R4 = 3 ; cường độ dòng điện trong mạch chính I = 3A. V a) Điện trở vôn kế (R ) vô cùng lớn. Tính số 2 4 V D chỉ của vôn kế, cực dương của vôn kế phải mắc A B vào điểm nào? U + - b) Thay vôn kế bằng ampe kế có điện trở không đáng kể thì ampe kế chỉ bao nhiêu? Câu 4. ( 2 điểm ) Nước máy có nhiệt độ 220C. Muốn có 20 lít nước ở nhiệt độ 350C để tắm cho con, một chị đã mua 4 lít nước có nhiệt độ 990C. Hỏi: a. Lượng nước nóng đó có đủ không? Thừa hay thiếu bao nhiêu? b. Nếu dùng hết cả 4 lít nước nóng trên (ở 990C), thì được bao nhiêu lít nước ấm? (Bỏ qua mọi mất mát nhiệt, cho rằng 1 lít nước có khối lượng là 1 kg ở các nhiệt độ trên) Câu 5(2 điểm): Một quả cầu có khối lượng 5kg khi thả vào trong nước thì chìm 4/5 thể tích của nó. Biết khối lượng riêng của vật liệu làm quả cầu là 2,5g/cm3, khối lượng riêng của nước là 1g/cm3. Hỏi quả cầu đó đặc hay rỗng? Nếu rỗng thì thể tích lỗ rỗng trong quả cầu là bao nhiêu? DeThi.edu.vn 36
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn UBND HUYỆN THANH HÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG THCS THANH BÍNH HUYỆN LỚP 9 MÔN:VẬT LÍ (Hướng dẫn chấm gồm:04 trang) Số phách Người ra đề Xác nhận của Ban giám hiệu (Do Trưởng phòng (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký tên, đóng dấu) GD&ĐT ghi) Phần phách Số phách ( ưgh&ĐT ghi) Câu Nội dung Điểm 1 a.1điểm (2 Vận tốc của thuyền lúc xuôi dòng từ A đến B là điểm) vx = vt + vn = 15 + 3 = 18 (km/h) 0,25 Vận tốc của thuyền lúc ngược dòng từ B về A là vng = vt – vn = 15 – 3= 12 (km/h) 0,25 s 18 Thời gian đi từ A đến B là tx = 1 (h) vx 18 s 18 Thời gian đi từ B về A là: tng = 1,5 (h) vng 12 0,25 Thời gian chuyển động của thuyền theo dự định là 0,25 t = tx + tng = 1+1,5 = 2,5 (h) b.1điểm Trong thời gian hỏng máy t/ = 24 phút = 2 h , thuyền bị 5 0,25 trôi ngược lại phía B theo dòng nước một quãng đường là: / / 2 0,25 s = vn. t = 3. 1,2 (km) 5 DeThi.edu.vn 37
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Do vậy, quãng đường từ B về A sẽ bị “dài thêm” s/ và thời 0,25 / / s s 2 18 1,2 gian từ B về A thực tế là: tB = t + =2 vng 5 12 0,25 (h) Vậy khi đi từ A đến B và quay lại A trên thực tế hết thời gian là: ttt = tx + tB = 1+ 2 = 3 (h) 2 Ta có m1 =500g=0,5kg; m2= 2kg; m3 =200g=0,2kg; o o (2 t1 = 20 C; t= 21,2 C; điểm) c1= 880 J/kg.K; c2= 4200 J/kg.K; c3= 380J/kg.K 0,25 Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của chậu nhôm, nước và thỏi đồng bằng nhau và bằng 21,2oC Nhiệt lượng chậu nhôm thu vào là 0,25 Q1= m1c1(t-t1) = 0,5.880.(21,2-20) = 528(J) Nhiệt lượng nước thu vào là: 0,25 Q2= m2c2(t-t1) =2 .4200.(21,2- 20) =10080(J) Nhiệt lượng thỏi đồng tỏa ra là: 0,25 Q3= m3c3(t3-t) =0,2.380.(t3-21,2) = 76.(t3-21,2) 0,25 Nhiệt lượng toả ra môi trường là: Q4= 10%. Q3= 0,1.76.(t3-21,2)= 7,6.(t3-21,2) 0,25 Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: 0,25 Q3= Q1+ Q2+Q4 Hay 76.(t3-21,2) = 528+10080+7,6.(t3-21,2) 0,25 o Giải phương trình được t3 176,3 C 3 a) R1 = 9 ; R2 =R3 = R4 =3 ; 0,25 Vì RV VCL (1 nt 3) // (2 nt 4) (2điểm) Tính được R13 =12 ; R24 = 6  0,25 Điện trở của mạch R = 4 U = I.R = 3. 4 = 12V I1 = 1A U1 = 9V 0,25 I2 = 2A U2 = 6V Số chỉ của vôn kế là: 0,25 UV = UDC = UDA + UAC = - U2 + U1 = - 6 + 9 = 3V Cực dương vôn kế phải mắc vào điểm D DeThi.edu.vn 38
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn b) Theo a có U= 12V Vì ampe kế có điện trở không đáng kể nên mạch gồm ( R1//R2) nối tiếp (R3//R4) 0,25 Rtđ = R12 + R34= 2,25+ 1,5 = 3,75( ) U 12 0,25 I = = 3,2(A) Rtd 3,75 0,25 Hiệu điện thế hai đầu R1; R3 là U1= 3,2.2,25= 7,2V; U3= 3,2.1,5 =4,8V Tính được I = 0,8A; I = 1,6 A 1 3 0,25 Vì I1 m1= 4kg điểm) V= 20 lít => m= 20kg 0 0,25 t1= 99 C 0 t2= 22 C t= 350C a) Lượng nước nóng có đủ không? Thừa hay thiếu b) Lượng nước ấm thu được? a) - Gọi mn là lượng nước nóng cần tìm. - Lượng nước lạnh cần pha là: m = m – m = 20 - m l n n 0,25 - Nhiệt lượng nước nóng cần tìm tỏa ra để hạ nhiệt độ từ 990C-> 350C là. Q = m C( t – t)= m .C( 99 – 35) = 64m .C tỏa n 1 n n 0,25 - Nhiệt lượng nước lạnh thu vào để nâng nhiệt độ từ 220C-> 350C là 0,25 Qthu = (20 - mn).C.(t – t2)= ( 20 – mn).C. 13= 260C – 13Cmn - Khi xảy ra cân bằng nhiệt 64mn.C = 260.C – 13C.mn 77mn = 260 m n = 3,376 (kg) - Vậy nước nóng thừa là 4 – 3,376 = 0,624(kg)= 0,624 0,25 lít b) - Nhiệt lượng 4 lít nước tỏa ra để hạ nhiệt độ từ 990C-> 0,25 350C là. Q = 4.C( t – t)= 4.C( 99 – 35) = 256.C tỏa 1 0,25 - Nhiệt lượng nước lạnh thu vào để nâng nhiệt độ từ 220C-> 350C là ' ' ' Qthu = (m - 4).C.(t – t2)= (m - 4).C. 13= 13.m.C – 52C - Khi xảy ra cân bằng nhiệt 0,25 Qtỏa = Qthu DeThi.edu.vn 39
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn  256.C = 13.m'.C – 52C  308.C = 13.m'.C => m' = 23,7 (kg) Câu 5 * Do khối lượng riêng của vật liệu làm quả cầu lớn hơn khối lượng (2 riêng của nước nên nếu quả cầu đặc thì nó phải chìm trong nước. 0,25 điểm) Nhưng theo đề bài quả cầu nổi trên mặt nước (do phần chìm trong 0,25 nước chỉ chiểm 4/5 thể tích quả cầu). Vậy quả cầu đó bị rỗng ở bên trong. Quả cầu khi thả vào trong nước thì chịu tác dụng của hai lực (hình 0,25 vẽ) FA P  *Trong lực P 0,25 P = 10m = 10.5 = 50(N)  - Lực đẩy Acsimet của nước FA 0,25 4V FA = dn = 10 000.0,8V = 8000V 5 *Do quả cầu nằm cân bằng trên mặt nước nên ta có: FA =P 0,25 Hay: 8000V = 50 V = 0,00625(m3)= 6250 cm3 Bỏ qua khối lượng của phần không khí ở lỗ rỗng trong quả cầu thì thể 0,25 tích của phần đặc là: m 5000 3 VĐ = 2000(cm ) D 2,5 *Vậy thể tích lỗ rỗng trong quả cầu là: 0,25 3 VR = V - VĐ = 6250 - 2000 = 4250( cm ) Chú ý HS làm theo cách khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa. DeThi.edu.vn 40
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 7 PHÒNG GD&ĐT ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian làm bài: 120 phút 1 Câu 1( 2,0 điểm): Một người đi xe máy trên quãng đường AB theo 3 giai đoạn. Trong quãng 3 1 đường đầu người đó chuyển động với vận tốc v1; trong quãng đường tiếp theo người đó chuyển 6 động hết 2,4 phút và trên quãng đường cuối dài 6km người đó chuyển động với vận tốc v3 = 60km/h. Tính v1 biết vận tốc trung bình của người đó trên cả quãng đường AB là v = 50km/h. Câu 2 ( 2,0 điểm): Một cục nước đá hình lập phương có cạnh là a = 10cm được giữ chìm hoàn toàn trong một bình nước nhờ một sợi dây mảnh ghim vào đáy bình. Khối lượng riêng của nước và nước đá lần lượt là 1000kg/m3 và 800kg/m3. Tiết diện của bình là S = 200cm2. a) Tính lực căng của sợi dây. b) Tính độ thay đổi mực nước trong bình khi nước đá tan hết. 0 Câu 3( 2,0 điểm): Có một số chai sữa hoàn toàn giống nhau, đều đang ở nhiệt độ txC . Người ta thả từng chai lần lượt vào một bình cách nhiệt chứa nước, sau khi cân bằng nhiệt thì lấy ra rồi thả chai 0 0 khác vào. Nhiệt độ nước ban đầu trong bình là t0 = 36 C, chai thứ nhất khi lấy ra có nhiệt độ t1 = 33 C, 0 chai thứ hai khi lấy ra có nhiệt độ t2 = 30,5 C. Bỏ qua sự hao phí nhiệt. Tìm nhiệt độ tx. Câu 4 ( 1,5 điểm): Cho mạch điện như sơ đồ hình 2. R1= R2 = 20Ω, R3 = R4 = 10Ω. R1 R2 Hiệu điện thế U ở hai đầu đoạn mạch không đổi. R4 Vôn kế có điện trở vô cùng lớn và có số chỉ 30V. Tính điện trở tương đương của mạch và hiệu điện thế U. V R3 +U - Hình 2 Câu 5 (2,5 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế hai R1 đầu M, N có giá trị là U = 12V; R = R = R = R = 10, R = 5. 1 3 4 5 2 V R4 Điện trở của vôn kế rất lớn, bỏ qua điện trở của dây dẫn và điện trở ampe kế. A M R2 a) Xác định số chỉ của vôn kế và số chỉ của ampe kế. N R b) Thay ampe kế bằng điện trở R. Tính giá trị của R để dòng 5 điện qua R4 bằng 0. R3 –––––––– Hết –––––––– Họ tên thí sinh: Số báo danh: DeThi.edu.vn 41
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Chữ kí giám thị 1: Chữ kí giám thị 2: HƯỚNG DẪN – ĐÁP SỐ Câu 1( 2,0 điểm): AB = 2S3 =2.6= 12km. => S1 = 4km; t1 = 0,24 -0,1 -0,04= 0,1h; v1 = 40km/h Câu 2 ( 2,0 điểm): a) T = FA – P = 10 -8 = 2N. V V 1000 800 b) Mực nước hạ xuống một đoạnlà h = d n 1cm S 200 Câu 3( 2,0 điểm): m1.C1.( t0 – t1) = m2.C2.(t1 –tx) m1.C1.( t1 – t2) = m2.C2.(t2 –tx) 0  tx = 28 C U Câu 4 ( 1,5 điểm): R = 30Ω U = Uv + UR3 => U = 30 + => U = 36V. 6 ( Có thể tính U bằng liên hệ: IR2 = IR1 + IR3) Câu 5 (2,5 điểm): a) RMN =15Ω ; Uv = UR1 = 4V Ia = I3 – I5 = 0,8 – 0,2 = 0,6A; R R b) Mạch cầu cân bằng: 1 R 50 R5 R2 DeThi.edu.vn 42
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 8 phßng gi¸o duc ®«ng s¬n ®Ò thi häc sinh giái m«n vËt lÝ T¸c gi¶: NguyÔn M¹nh Hïng Thêi gian lµm bµi 150 phót Câu 1:(2,0 ®iÓm) Trong một cốc nước có một khối nước đá. Hệ ở trạng thái cân bằng nhiệt. Mực nước trong cốc sẽ thay đổi thế nào khi nước đá tan hết ? a. Hãy khoanh tròn vào phương án dúng. A . Nước dâng lên B . Mực nước như cũ C . Hạ xuống b. Hãy giải thích cách chọn trong câu trên ? Câu 2:( 2,0 ®iÓm) Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn vào bóng đèn thì dây tóc nóng sáng còn dây dẫn thì nóng không đáng kể. Hãy giải thích ? A B Câu 3:( 2,0 ®iÓm) Cho hệ ròng rọc như hình vẽ. Vật có trọng lượng P = 400N. Coi dây không giãn, bỏ qua ma sát và trọng lượng ròng rọc không đáng kể. a . Tính độ lớn lực kéo tối thiểu để nâng vật lên trong trường hợp các đoạn dây treo ròng rọc song song với nhau. b . Lực kéo thay đổi thế nào khi kéo vật trong trường hợp dịch hai điểm A, B ra xa nhau. Hãy vẽ hình và giải thích? P Câu 4:( 3,0 ®iÓm) Một khối nước đá lớn ở 0 0C. Trên mặt có một hốc lõm thể tích 170 ml chứa 50 cc nước. Đổ vào hốc 45g nước ở 80 0C. Hỏi khi cân bằng nhiệt được xác lập thì thể tích hốc rỗng là bao nhiêu ? (Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường) Cho nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kgK; nhiệt nóng chảy của nước đá 3,36.105J/kg; khối lượng riêng của nước ở 00C là 1g/cm3. Câu 5:( 4,0 ®iÓm) Cho ba bóng đèn có ghi 6V - 3W; 6V - 6W; 6V - 8W, một biến trở con chạy và nguồn điện một chiều 12V. Hãy nêu cách mắc những linh kiện trên thành mạch điện sao cho cả ba đèn đều sáng bình thường. Tính điện trở của biến trở trong mỗi trường hợp ? Câu 6:( 5,0 ®iÓm) Đặt một vật sáng AB trước thấu kính hội tụ L có tiêu cự f = 20 cm. AB vuông góc với trục chính của thấu kính và cách quang tâm O khoảng d = 40 cm. a. Vẽ ảnh A’B’ của AB qua L và thiết lập công thức tính khoảng cách d’ từ O đến A’B’. b. Tìm chiều cao của A’B’? c. Sau thấu kính đặt một gương phẳng hợp với trục chính của thấu kính góc 450 tại I và có mặt phản xạ quay về phía thấu kính. Vẽ ảnh cuối của AB qua quang hệ trong hai trường hợp: OI = 50 cm và OI = 30 cm. DeThi.edu.vn 43
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn A Câu 7:( 2,0 ®iÓm) Gắn hai cuộn dây đồng lên hai B tờ giấy.Treo mçi tờ giấy đó trước cực của một nam châm vĩnh cửu. Nối hai cuộn dây bằng dây dẫn và đặt cách xa nhau. Rung tờ giấy thứ nhất, mô N S tả hiện tượng và giải thích ? N S ? DeThi.edu.vn 44
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn phßng gi¸o dôc ®«ng s¬n §¸p ¸n ®Ò thi Häc Sinh giái m«n vËt lÝ TG: nguyÔn m¹nh hïng C©u Néi dung ®¸p ¸n §iÓm 1 a/ B 1® b/ Lùc ®Èy Acsimet b»ng träng lîng níc bÞ chiÕm chç vµ còng b»ng träng lîng khèi níc ®¸. Do ®ã khi tan hÕt th× lîng níc thu ®îc cã thÓ tÝch ®óng b»ng phÇn thÓ tÝch 1® níc bÞ chiÕm chç. 2 - Theo ®Þnh luËt Jun - Len x¬: Trong m¹ch ®iÖn nèi tiÕp, nhiÖt lîng to¶ ra trªn mçi ®iÖn 1® trë tØ lÖ thuËn víi gi¸ trÞ mçi ®iÖn trë. - V× tiÕt diÖn d©y tãc bãng ®Ìn bÐ h¬n gÊp nhiÒu lÇn tiÕt diÖn d©y dÉn, mÆt kh¸c ®iÖn trë l 0,5® suÊt cña v«nfram còng lín h¬n cña ®ång vµ nh«m nªn theo c«ng thøc R th× ®iÖn S trë d©y ®èt lín gÊp nhiÒu lÇn ®iÖn trë d©y dÉn. - MÆt kh¸c d©y dÉn dµi h¬n nªn nhiÖt to¶ ra trªn mét ®¬n vÞ dµi lµ rÊt bÐ nªn nã nãng kh«ng ®¸ng kÓ. 0,5® 3 a/ V× khèi lîng rßng räc kh«ng ®¸ng kÓ nªn theo tÝnh chÊt rßng räc ®éng th× lùc kÐo 1® b»ng mét nöa träng lîng cña vËt: F = P/2 b/ - Khi dÞch hai ®iÓm A, B ra xa th× hîp lùc cña hai lùc c¨ng T1,T2 cña d©y c©n b»ng víi träng lîng cña vËt. A B T1 T2 P - VÏ h×nh: A B 1® T T 1 2 F = T1 =P/2cos 2 P P - Khi vËt cµng lªn cao th× cµng lín, v× vËy T cµng lín nªn F cµng lín. 4 - Khi ®æ níc nãng vµo hèc th× mét phÇn níc ®¸ hÊp thô nhiÖt lîng nªn nãng ch¶y. 1® Lîng níc cã s½n trong hèc coi nh kh«ng trao ®æi nhÞªt. - Gäi m lµ khèi lîng níc ®¸ nãng ch¶y, ta cã ph¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt: m .c. t m .c. t .m m 0 => m = 45 (g) 0  1,5® - ThÓ tÝch níc ®¸ ®· tan: V = m/D = 45 (cm3 ) 3 => ThÓ tÝch hèc rçng : V + V0 = 170 +45 = 215 (cm ) 0,5® 5 - §Ó c¶ ba ®Ìn s¸ng b×nh thêng th× hiÖu ®iÖn thÕ ë hai ®Çu mçi ®Ìn ph¶i b»ng 6V. 0,25 - Cêng ®é dßng ®iÖn qua mçi bãng ®Ìn: I1 = P1/ U®m = 0,5 (A); I2 = P2/ U®m = 1 (A); I3 = P3/ U®m = 1,33 (A) 0,5 * Cã c¸c c¸ch m¾c: DeThi.edu.vn 45 §1 R §2 2§3 3 R §1 § 2 §3 2 R §1 1 §2 §3 2 3 R §2 3 §1 §32
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn a/ (§1//§2//§3) nt R I = IR = I1 + I2 + I3 = 0,5 + 1 +1,33 = 2,83 (A) 0,5 => R1 = (U - U®m) / IR = 6: 2,83 = 2,12  0,25 b/ (§1//§2) nt (§3// R) IR = I1 + I2 - I3 = 0,5 + 1 -1,33 = 0,17 (A) 0,5 => R2 = (U - U®m) / IR = 6: 0,17 = 35,3  c/ (§1//§3) nt (§2// R) 0,25 IR = I1 + I3 - I2 = 0,5 + 1,33 -1 = 0,83 (A) => R3 = (U - U®m) / IR = 6: 0,83 = 7,2 0,5 d/ (§2//§3) nt (§1// R) IR = I2 + I3 - I1 = 1+ 1,33 -0,5 = 1,83 (A) 0,25 => R4 = (U - U®m) / IR = 6: 1,83 = 3,28 VËy cã 4 c¸ch m¾c ®Ó ®Ìn s¸ng b×nh thêng 0,5 0,5 6 a/ VÏ ¶nh: B I F' 0.5 A A' F O B' - XÐt c¸c cÆp tam gi¸c ®ång d¹ng: 1 ABO vµ A'B'O cã AB/AO = A'B'/ OA' =>A'B'/AB = d'/d (1) OIF vµ A'B'F' cã OI/OF' = AB/ OF' = A'B'/ A'F' => A'B'/AB = (d' - f)/d (2) Tõ (1) vµ (2) => d' = d.f/ (d -f) => d' = 40 cm 1 b/ A'B'/AB = d'/d => A'B' = AB = 2 cm 0,5 c/ B I F' 1 A' A F O B' B I 1 F' A A' F O B' 7 - Khi rung tê giÊy A th× tê giÊy B còng rung theo. 1 - Gi¶i thÝch: Khi rung tê giÊy A tríc nam ch©m th× trong cuén d©y xuÊt hiÖn dßng ®iÖn 1 c¶m øng xoay chiÒu. Trong cuén d©y B cã dßng ®iÖn xoay chiÒu ch¹y qua nªn chÞu lùc ®iÖn tõ cã chiÒu thay ®æi liªn tôc nªn còng rung theo. DeThi.edu.vn 46
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 9 Phßng GD §«ng S¬n §Ò Thi Häc sinh giái - M«n VËt Lý T¸c gi¶: TrÇn ThÞ Mïi Thêi gian lµm bµi 150 phót C©u 1:(2 §iÓm) Cho ba qu¶ cÇu cïng b¸n kÝnh vµo mét b×nh ®ùng chÊt (1) Láng. Qu¶ cÇu(1) næi trªn mÆt chÊt láng cã mét n÷a ch×m trong lßng chÊt láng, qu¶ cÇu (2) l¬ löng, qu¶ cÇu (3) ch×m xuèng ®¸y chËu nh (2) h×nh vÏ. KÕt luËn nµo sau ®©y lµ ®óng. (3) A. Ba qu¶ cÇu cã khèi lîng kh«ng b»ng nhau. B. Qu¶ cÇu (3) cã khèi lîng lín nhÊt. C. Qu¶ cÇu (1) cã träng lîng riªng chØ b»ng mét nöa träng lîng riªng cña qu¶ cÇu (2). D. C¸c kÕt luËn A, B vµ C ®Òu ®óng. C©u 2:(2 ®iÓm) Chän c©u ph¸t biÓu ®óng. C¨n cø vµo thÝ nghiÖm ¥xtÐt mét häc sinh ph¸t biÓu r»ng: A. Xung quanh h¹t mang ®iÖn ®Òu sinh ra tõ trêng. B. ChØ cã h¹t mang ®iÖn chuyÓn ®éng míi g©y ra xung quanh nã mét tõ trêng. C. NÕu ta ®Æt d©y dÉn theo ph¬ng vu«ng gãc víi trôc cña kim nam ch©m, kim nam ch©m kh«ng bÞ lÖch. D. NÕu ®Æt kim nam ch©m vµ d©y dÉn trong chËn kh«ng sÏ kh«ng cã hiÖn tîng x¶y ra trong thÝ nghiÖm ¥xtÐt. C©u 3(6 ®iÓm) Cho c¸c dông cô sau: mét nguån ®iÖn cã hiÖu ®iÖn thÕ kh«ng ®æi U = 18 V , 2 bãng ®Ìn §1 ( 9V - 0,45A) vµ §2 (9V - 0,2A) vµ mét biÕn trë Rx. a/ Cã thÓ m¾c chóng thµnh m¹ch ®iÖn nh thÕ nµo ®Ó hai ®Ìn ®Òu s¸ng b×nh thêng. VÏ s¬ ®å m¹ch ®iÖn vµ tÝnh ®iÖn trë cña biÕn trë Rx øng víi mç c¸ch m¾c. b/ TÝnh c«ng suÊt tiªu thô cña biÕn trë øng víi mçi s¬ ®å, tõ ®ã suy ra nªn dïng s¬ ®å nµo?. C©u 4:(4 ®iÓm) Mét d©y mª xo cña mét bÕp ®iÖn dµi 7m, tiÕt diÖn 0,1mm2 vµ ®iÖn trë suÊt ρ = 1,10.10-6 Ωm. H·y tÝnh: a/ §iÖn trë cña d©y mª xo b/NhiÖt lîng táa ra trong thêi gian 7 phót khi m¾c bÕp ®iÖn vµo hiÖu ®iÖn thÕ 220V. c/ Trong thêi gian 7 phót, bÕp nµy cã thÓ ®un s«i bao nhiªu lÝt níc tõ 250C. NhiÖt dung riªng cña níc C = 4 200J/kg.K. Sù mÊt m¸t nhiÖt coi nh kh«ng ®¸ng kÓ. C©u 5:(6 ®iÓm) Mét hÖ quang häc gåm mét g¬ng ph¼ng M ®Æt vu«ng gãc víi trôc chÝnh cña thÊu kÝnh héi tô L nh h×nh vÏ. Cho tia s¸ng tíi SI song song víi trôc chÝnh cña L M thÊu kÝnh. H·y nªu c¸ch vÏ ®êng truyÒn cña S I tia s¸ng Êy qua hÖ quang häc trªn. O DeThi.edu.vn 47
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn DeThi.edu.vn 48
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Phßng GD §«ng S¬n §¸p ¸n §Ò Thi Häc sinh giái - M«n VËt Lý T¸c gi¶: TrÇn ThÞ Mïi C©u 1: Chän ý D ( 2 ®iÓm) C©u 2: Chän ý B ( 2 ®iÓm) U 9 C©u 3(6 ®iÓm) Víi ®Ìn §1 ( 9V - 0,45A) R1= = = 20Ω vµ §2 (9V - 0,2A) I 0,45 U 9 R2 = = = 45Ω . (1 ®iÓm) I 0,2 a/ Cã thÓ m¾c theo 2 s¬ ®å sau: §1 §2 S¬ ®å 1: §Ó 2 ®Ìn s¸ng b×nh thêng A * * B U 18 th× U1 = U2x = = = 9V (0,5 ®iÓm) 2 2 Rx 1 1 1 Rx = 36Ω (0,5 R2x = R1 = 20Ω = = ®iÓm) 20 45 R x B A §1 / Rx S¬ ®å 2: §Ó U12 = Ux = 9V (0,5 ®iÓm) §2 / 1 1 1 / ®iÓm) R x = R12 / = (0,5+ Rx 13,85Ω Rx 20 45 92 b/ C«ng suÊt tiªu thô trªn Rx ë s¬ ®å 1 lµ: P(0,5= ®iÓm)= 2,25W x 36 2 / 9 C«ng suÊt tiªu thô trªn Rx ë s¬ ®å 2 lµ: P = ; 5,85W (0,5 ®iÓm) x 13,85 / V× Px = 5,85W Px = 2,25W nªn ta chän s¬ ®å 1 (c«ng suÊt táa nhiÖt trªn R x lµ v« Ých) (1®iÓm) (Riªng vÏ ®îc mçi s¬ ®å ®îc 0,5 ®iÓm) C©u 4(4 ®iÓm) ρl 1,1.10-6.7 a/§iÖn trë cña d©y mª xo lµ: R = = = 77Ω (1 ®iÓm) S 0,1.10-6 U2 2202 b/ NhiÖt lîng mµ bÕp táa ra: Q = t = 7.60 = 264000J (1®iÓm) 1 R 77 c/ Lîng níc mµ bÕp cã thÓ ®un: Tõ Q = m.C(t2 - t1) Q 264000 m = = ; 0,838(kg) (1 ®iÓm) C(t2 - t1) 4200(100 - 25) C©u 5(6 ®iÓm): VÏ SI lã qua tiªu ®iÓm F cña L, tia s¸ng nµy tíi M ph¶n x¹ ngîc trë l¹i víi gãc i = i/ DeThi.edu.vn 49
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Trêng hîp 1: G¬ng ®Æt L M ngoµi tiªu ®iÓm cña thÊu kÝnh S I (2®iÓm) O Trêng hîp 2: G¬ng ®Æt ë tiªu ®iÓm cña thÊu kÝnh.(2 ®iÓm) L M S I O Trêng hîp 3 g¬ng ®Æt trong tiªu ®iÓm cña thÊu kÝnh (2 ®iÓm) L M S I O DeThi.edu.vn 50
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 10 phßng gi¸o dục ®«ng s¬n ®Ò thi häc sinh giái m«n vËt lÝ T¸c gi¶: Lª C«ng Liªm Thêi gian lµm bµi 150 phót Câu 1:(2,0 ®iÓm) Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế không đổi. R là dây điện trở của bếp điện. Đóng khoá K và quan sát trong một khoảng thời gian. A a. Số chỉ của Anpe kế sẽ . A A: tăng lên; B: giảm xuống; C: không đổi ; D: tăng lên rồi giảm K b. Hãy giải thích cách chọn trên ? Câu 2::(2,0 ®iÓm) Những người nuôi ong lâu năm chỉ cần nghe tiếng đập cánh của ong thợ là biết nó đang bay đi lấy phấn hoa hay đang bay về khi đã lấy được đủ phấn hoa. Hãy giải thích kinh nghiệm trên ? Câu 3::(2,0 ®iÓm) Hãy giải thích tại sao vào những đêm trời quang mây nhìn những vì sao ta lại thấy chúng nhấp nháy ? Câu 4::(3,0 ®iÓm) Một vận động viên bơi xuất phát tại điểm A trên sông bơi xuôi dòng. Cùng thời điểm đó tại A thả một quả bóng. Vận động viên bơi đến B cách A 1,5 km thì bơi quay lại hết 20 phút thì gặp quả bóng tại C cách B 900 m. Vận tốc bơi so với nước là không đổi. a. Tính vận tốc nước và vận tốc bơi của người so với bờ khi xuôi dòng và ngược dòng ? b. Giả sử khi gặp bóng vận động viên lại bơi xuôi tới B lại bơi ngược, gặp bóng lại bơi xuôi cứ như vậy cho đến khi người và bóng gặp nhau ở B. Tính tổng thời gian bơi của vận động viên ? Câu 5::(4,0 ®iÓm) Một khối hộp chữ nhật bằng thép rỗng đều bên trong, khi ở trong không khí có trọng lượng P1= 468 N. Khi thả trong nước thấy thể tích phần nổi và phần chìm có tỉ lệ 1/5. a. Tìm thể tích phần rỗng ? b. Nhấn khối hộp xuống sao cho vừa bằng mặt nước rồi thả tay. Tính phần thể tích lớn nhất trong không khí. (Cho rằng mực nước dâng lên không đáng kể.) c. Đổ dầu lên mặt nước cho đến khi vừa phủ kín khối hộp thì thể tích chìm trong nước thay đổi một lượng ∆V. Tính ∆V ? Nếu đổ thêm dầu thì ∆V có thay đổi không ? Vì sao ? 3 3 Cho trọng lượng riêng của thép là d1 =78000 N/m ; của nước là d2 =10000 N/m ; của dầu là 3 d3 = 8000 N/m . Câu 6::(3,0 ®iÓm) Có hai thùng nước ở nhiệt độ t1 và t2. t t a. Phải pha chúng theo tỉ lệ nào để thu được hỗn hợp có nhiệt độ t 1 2 . 5 t b. Nếu 1 5 thì tỉ lệ đó bằng bao nhiêu ? t2 Câu 7::(4,0 ®iÓm) Cho biến trở AB có điện trở lớn nhất Rmax = 220 . Để con chạy C ở vị trí sao cho số vòng dây của phần AC V C so với CB là 7/3 thì vôn kế chỉ 66V. Nếu kéo con chạy C A đến A thì vôn kế chỉ 176V. DeThi.edu.vn B 51
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn a. Tính điện trở của vôn kế ? b. Nếu thay vôn kế bằng bóng đèn 22V - 22W , tìm vị trí của con chạy C để đèn sáng bình thường. DeThi.edu.vn 52
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Phßng gi¸o dôc §«ng S¬n §¸p ¸n ®Ò thi häc Sinh giái m«n vËt lÝ TG:Lª C«ng Liªm C©u Néi dung ®¸p ¸n §iÓm 1 a/ B 1® b/ V× ®iÖn trë cña d©y dÉn t¨ng theo nhiÖt ®é. Nªn sau mét thêi gian d©y ®iÖn trë nãng dÇn lªn nªn cêng ®é dßng ®iÖn trong m¹ch - theo ®Þnh luËt ¤m 1® I = U/R - sÏ gi¶m xuèng. 2 - Khi ong bay dao ®éng cña c¸nh ong t¹o ra mét ©m mµ tai ngêi nghe thÊy. §é cao cña 1® ©m phô thuéc vµo tÇn sè ®Ëp c¸nh. - Khi bay ®i lÊy phÊn hoa tÇn sè ®Ëp c¸nh lín h¬n nªn ©m nghe cao h¬n. Khi lÊy ®ñ phÊn hoa tÇn sè ®Ëp c¸nh cña ong nhá h¬n nªn ©m nghe trÇm h¬n . 1® 3 - ¸nh s¸ng truyÒn tõ ng«i sao ®Õn m¾t ph¶i xuyªn qua bÇu khÝ quyÓn gåm nhiÒu tÇng kh«ng khÝ cã tÝnh chÊt kh¸c nhau liªn tôc di chuyÓn. 1® - Do khÝ quyÓn kh«ng ®ång tÝnh nªn tia s¸ng bÞ khóc x¹ nhiÌu lÇn vµ thay ®æi liªn tôc, m¾t ta nhËn ®îc ¸mh s¸ng kh«ng liªn tôc nªn cã c¶m gi¸c ng«i sao nhÊp nh¸y. 1® 4 a/ Thêi gian b¬i cña vËn ®éng viªn b»ng thêi gian tr«i cña qu¶ bãng, vËn tèc dßng níc 0,5® chÝnh lµ vËn tèc qu¶ bãng.: vn = vb = AC/t = (1,5 - 0,9)/(1/3) = 1,8 (km/h) - Gäi vËn tèc cña vËn ®éng viªn so víi níc lµ v0, vËn tèc so víi bê khi xu«i dßng vµ 0,5® ngîc dßng lµ v1 vµ v2 => v1 = v0 + vn ; v2 = v0 - vn (1) Thêi gian b¬i xu«i dßng t1 = AB/v1 = AB/(v0 + vn ) 0,5® (2) Thêi gian b¬i ngîc dßng t2 = BC/v1 = BC/(v0 - vn ) Theo bµi ra t1 + t1 = 1/3 h (3) 2 Tõ (1)(2)(3) ta cã v0 - 7,2v0 = 0 => v0 = 7,2 (km/h) 0,5® => Khi xu«i dßng v1 = 9 km/h Khi ngîc dßng v2 = 5,4 km/h b/ Tæng thêi gian b¬i cña vËn ®éng viªn chÝnh lµ thêi gian bãng tr«i tõ A ®Õn B: t = AB / 1® vn = 1,5/ 1,83 = 0,83 (h) 5 a/ Gäi thÓ tÝch h×nh hép lµ V, thÓ tÝch hèc rçng lµ V' 1® Khi th¶ khèi hép trong níc th× løc ®Èy Acsimet c©n b»ng víi träng lîng cña hép. -3 3 => Pn =Vn.d2 = 4V.d2/ 5 = P1 => V = 5P1/ 4d2 = 5,85.10 (m ) -3 3 Gäi V0 lµ thÓ tÝch thÐp => V0 = P1/ d1 = 46,8/78000 = 0,60.10 (m ) 3 => V' = V - V0 = 5,85 - 0,60 = 5,25 (dm ) 1® b/ Khi ®æ dÇu kÝn khèi hép th× hép chÞu thªm lùc ®Èy acsimet cña dÇu. Gi¶ sö phÇn thÓ tÝch trong níc b©y giê lµ Va, trong dÇu lµ Vb: (1) => Va.d2 + Va.d2 = P1 (2) MÆt kh¸c : Va + Vb = V 0,5 P1 V.d3 46,8 58,5.0,8 Tõ (1) vµ (2) => Va 0 0,5 d2 d3 10000 8000 4V Nh vËy toµn bé khèi thÐp n»m trong dÇu => V V 4,68dm3 0,5 n 5 Khi ®æ thªm dÇu th× khèi hép vÉn l¬ löng trong dÇu nªn V kh«ng thay ®æi. 0,5 DeThi.edu.vn 53
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 6 a/ Gi¶ sö khèi lîng níc ®· pha lµ m1 vµ m2; gi¶ sö t1 > t2 m1 t t2 => m1.c.( t1 -t) = m2. c.(t - t2) => 2® m2 t1 t m1 t1 2t2 Theo bµi ra t =( t1 + t2)/2 => m2 2t1 t2 §Ó pha ®îc hçn hîp theo yªu cÇu th× t1 >2t2 t 1® 1 2 m1 t 2 1 b/ NÕu t1 / t2 = 5 => m t 3 2 2 1 1 t 2 7 a/ Khi con ch¹y ë C ta cã m¹ch ®iÖn RAC nt (RV // RCB) 1 U UV UV (RV RCB ) => I mµ RAC / RCB = 7/3 ; RCB = 3Rmax/10 RAC RV .RCB 21 UV .R max =>RV . 10 10UV 3U MÆt kh¸c khi C trïng víi A th× UV = U = 176V 1 => RV = 231  b/ Gi¶ sö con ch¹y C ë vÞ trÝ sao cho RAC/ RCB = n => R = RAC+RCB 1 RAC= R.n/(n + 1) vµ RBC= R/(n + 1) U U U P.R U U U MÆt kh¸c: d d n2 n 2 d 0 R .R 2 RAC d AC U d U d U d Rd .RAC 1 Gi¶i ph¬ng tr×nh ta ®îc nghiÖm n = 2,56 phï hîp víi bµi to¸n. DeThi.edu.vn 54
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 11 Phßng gi¸o dôc ®«ng s¬n ®Ò thi häc sinh giái M«n VËt LÝ T¸c gi¶: NguyÔn ThÞ Léc Thêi gian lµm bµi: 150 phót C©u 1: ( 2,0 ®iÓm). H·y t×m c©u tr¶ lêi ®óng. 1) Mét vËt nhiÔm ®iÖn cã thÓ mang c¸c ®iÖn tÝch sau: A. 3,6. 10 -17C B. 40,8.10 -21C C. 4,8.10 -22C D. 72.10 -23C 2) Hai qu¶ cÇu kim lo¹i gièng hÖt nhau ®iÖn tÝch trªn mçi qu¶ cÇu lµ: -16 -16 qA = +1,44.10 C ; qB = -0,64.10 C. Nèi chóng víi nhau b»ng mét d©y kim lo¹i.(h×nh .1). sÏ cã: A B a) C¸c h¹t ®iÖn tÝch d¬ng ch¹y tõ A sang B. b) C¸c h¹t ®iÖn tÝch ©m ch¹y tõ B sang A. + (H.1) - c) C¸c h¹t ®iÖn tÝch d¬ng ch¹y tõ A sang B, cßn c¸c h¹t ®iÖn tÝch ©m ch¹y tõ B sang A. d) C¸c h¹t ®iÖn tÝch d¬ng ch¹y tõ A sang B råi l¹i ch¹y vÒ A. C©u 2: ( 2,0 ®iÓm). 0 Trong b×nh nhiÖt lîng kÕ chøa V1 = 4,5 lÝt níc ë nhiÖt ®é 60 C, th¶ vµo trong b×nh mét lîng níc ®¸ khèi lîng 1,5 kg ë nhiÖt ®é - 400C. a) X¸c ®Þnh nhiÖt ®é cña níc trong b×nh khi cã c©n b»ng nhiÖt.Bá qua sù mÊt nhiÖt. b) Khi V1 nhá h¬n mét gi¸ lµ bao nhiªu th× lêi gi¶i cña bµi to¸n sÏ thÞ thay ®æi ( c¸c d÷ kiÖn kh¸c kh«ng thay ®æi). BiÕt nhiÖt dung riªng cña níc lµ 4200J/kg ®é, cña níc ®¸ lµ 2100J/kg ®é NhiÖt nãng ch¶y cña níc ®¸ lµ  = 3,4.105J/kg. C©u 3: ( 2,0 ®iÓm). Mét chiÕc èng b»ng gç cã d¹ng h×nh trô rçng chiÒu cao h = 10cm, b¸n kÝnh trong R1 = 8cm, b¸n kÝnh ngoµi R2 = 10cm. Khèi lîng riªng cña gç lµ 3 D1 = 800kg/m , èng kh«ng thÊm níc vµ x¨ng. Ngêi ta d¸n kÝn mét ®Çu b»ng nil«ng máng ( ®Çu nµy gäi lµ ®¸y). §æ ®Çy x¨ng vµo èng råi nhÑ nhµng th¶ èng xuèng níc theo ph¬ng th¼ng ®øng sao cho x¨ng kh«ng trµn ra ngoµi. T×m chiÒu cao phÇn næi cña èng. BiÕt khèi lîng 3 3 riªng cña x¨ng lµ D2 = 700kg/m , cña níc lµ D0 = 1000kg/m . C©u 4: (2 ®iÓm). ChiÕu mét tia s¸ng hÑp vµo mét g¬ng ph¼ng. NÕu cho g¬ng quay ®i mét gãc quanh mét trôc bÊt kú n»m trªn mÆt g¬ng vµ vu«ng gãc víi tai tíi th× tia ph¶n x¹ sÏ quay ®i mét gãc bao nhiªu ? Theo chiÒu nµo ? C©u 5: ( 2,0 ®iÓm). Mét ®iÖn trë R0, mét v«n kÕ vµ mét biÕn trë R ®îc m¾c nèi tiÕp vµo mét ®o¹n m¹ch cã hiÖu ®iÖn thÕ kh«ng ®æi U. NÕu R gi¶m ®i 3 lÇn, th× sè chØ cña v«n kÕ t¨ng gÊp 2 lÇn. Hái: a) NÕu cho R b»ng 0, th× sè chØ cña v«n kÕ t¨ng gÊp mÊy lÇn? b) Muèn cho sè chØ cña v«n kÕ gi¶m mét nöa, th× ph¶i cho R t¨ng gÊp mÊy lÇn? DeThi.edu.vn 55
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Phßng gi¸o dôc ®«ng s¬n §¸p ¸n ®Ò thi häc sinh giái M«n VËt LÝ T¸c gi¶: NguyÔn ThÞ Léc C©u 1: (2,0 ®iÓm). 1) KÕt qu¶ ®óng lµ: A 1,0 ®iÓm 2) KÕt qu¶ ®óng lµ: B 1,0 ®iÓm. C©u 2: ( 2,0 ®iÓm). a) ThÓ tÝch V1 = 4,5 lÝt cã khèi lîng lµ: m1 = 4,5kg * Gi¶ sö nhiÖt ®é cña níc trong b×nh sau khi c©n b»ng nhiÖt lµ 00C NhiÖt lîng táa ra khi 4,5 kg níc tõ 600C h¹ xuèng 00C lµ: Q1 = m1C1( t1 - 0 ) = 4,5.4200.60 = 1134000(J ). NhiÖt lîng thu vµo ®Ó 1,5 kg níc ®¸ t¨ng tõ -400C lªn 00C lµ: Q2 = m2C2( 0 - t2 ) = 1,5.2100.40 = 126000(J ). NhiÖt lîng thu vµo ®Ó 1,5 kg níc ®¸ tan ch¶y hoµn toµn lµ: 5 Q3 = m2  = 1,5. 3,4.10 = 510000 (J ). TÝnh ®óng Q1; Q2; Q3 cho 0,5 ®iÓm * NhËn xÐt: Q2 + Q3 = 636000 J Q1 = 1134000 J . VËy nhiÖt ®é cña hçn hîp lín h¬n 00C . 0,5 ®iÓm. * Gi¶ sö nhiÖt ®é níc trong b×nh sau khi c©n b»ng nhiÖt lµ t/ 0C. / / Ta cã: Q1 = m1C1 (t1 - t ) = Q2 + Q3 + m2C1 ( t - 0 ) 0,25 ®iÓm. Thay sè gi¶i kÕt qu¶ ®óng t/ = 19,80C 0,25 ®iÓm . b) §Ó bµi to¸n thay ®æi kÕt qu¶: Q2 + Q3 Q1 0,25 ®iÓm. / / Hay: 636000 m 1 C1 ( t1 - 0 ) = m 1 .4200.60 / / m 1 2,52 (kg) V1 = 2,52 lÝt 0,25 ®iÓm. C©u 3: ( 2,0 ®iÓm ). Gi¶ sö èng gç n»m c©n b»ng nh h×nh vÏ. èng gç chÞu t¸c dông cña 3 lùc. h1 + Träng lùc Px cña x¨ng. + Träng lùc PG cña gç. + Lùc ®Èy ¸csimÐt FA cña níc t¸c dông lªn èng h2 Nªu ®óng 3 lùc trªn cho: 0,25 ®iÓm. èng gç n»m c©n b»ng: PG + Px = FA 0,25 ®iÓm. Hay VG.d1 + Vx. d2 = Vc d0. 0,25 ®iÓm. (VG lµ thÓ tÝch phÇn gç, Vx lµ thÓ tÝch x¨ng, Vc lµ thÓ tÝch phÇn ch×m èng gç) . 2 2 2 2 ( R 2 h - R 1 h ) . d1 + R 1 h d2 = R 2 h2 d0 0,25 ®iÓm. Thay sè vµo tÝnh ®óng h2 = 7,36 cm 0,25 ®iÓm. h1 = 10 - 7,36 = 2,64 (cm) 0,25 ®iÓm. C©u 4: (2,0 ®iÓm). / Tia tíi SI ®i qua S nªn tia ph¶n IK Trªn g¬ng G1 ph¶i cã ®êng kÐo dµi ®i qua ¶nh S cña S qua g¬ng G1. 0,25 ®iÓm. Tia ph¶n x¹ KM ®i qua M nªn tia tíi IK trªn g¬ng G2 ph¶i cã ®êng kÐo dµi ®i qua ¶nh / / M cña M qua g¬ng G2 . suy ra SIKM th¼ng hµng 0,25 ®iÓm. Suy ra c¸ch vÏ: / LÊy S ®èi xøng víi S qua G1 0,25 ®iÓm. / lÊy M ®èi xøng víi M qua G2 0,25 ®iÓm. / / Nèi S víi M c¾t G1 t¹i I c¾t G2 t¹i K. VËy tia s¸ng SIKM DeThi.edu.vn 56
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn lµ tia s¸ng cÇn vÏ. 0,25 ®iÓm. b) Gäi J lµ giao tuyÕn cña 2 ph¸p tuyÕn 2 g¬ng, v× 2 g¬ng hîp víi nhau 1 gãc . Do ®ã ph¸p tuyÕn 2 g¬ng hîp víi nhau 1 gãc 0,25 ®iÓm . XÐt tam gi¸c JIK cã gãc = gãc i + gãc i/ (1) XÐt tam gi¸c HIK cã gãc  = 2 gãc ( i + i/ ) (2) 0,25 ®iÓm Thay (1) vµo (2) ta cã:  = 2 = 2. 550 = 1100 VËy gãc hîp bëi tia tíi SI vµ tia ph¶n x¹ KM b»ng 1100. 0,25 ®iÓm . C©u 5: ( 2,0 ®iÓm ). RV a) Sè chØ ban ®Çu cña v«n kÕ lµ:U1 = U. 0,25 ®iÓm. R0 RV R R Khi R = R/3 th× sè chØ U cña v«n kÕ lµ: U = U. V 0,25 ®iÓm. bt 2 2 R R R 0 V 3 Theo gi¶ thiÕt, U2 = 2U1, vËy ta cã ph¬ng tr×nh: R R 3UR 2U. V = U. V = V (1) 0,25 ®iÓm. R R R R 3 R R R 0 V R R 0 V 0 V 3 RV Sè chØ cña v«n kÕ khi R = 0 lµ: U3 = U. (2) 0,25 ®iÓm. R0 RV Tõ (1) Suy ra: R = 3( R0 + RV ) 0,25 ®iÓm. Tõ ®ã : RV RV U1 = U. vµ U3 = U. 0,25 ®iÓm. 4 R0 RV R0 RV Suy ra : U3 = 4U1 tøc lµ sè chØ cña v«n kÕ t¨ng gÊp 4 lÇn. / b) §Ó sè chØ cña v«n kÕ gi¶m mét nöa, tøc lµ b»ng U1 /2 ta ph¶i cho R t¨ng gÊp k lÇn. Khi ®ã: RV 1 URV Uk = U1/2 U. = 0,25 ®iÓm. R0 RV kR 2 R0 RV R §o ®ã: R0 + RV + kR = 2 ( R0 + RV + R) = 8 ( R0 + RV) vµ k = 7/3 0,25 ®iÓm. §Ó sè chØ gi¶m mét nöa, ph¶i cho R t¨ng gÊp 7/3 lÇn gi¸ trÞ ban ®Çu. DeThi.edu.vn 57
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 12 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Bài 1: Từ bến A dọc theo một bờ sông, một chiếc thuyền và một chiếc bè bắt đầu chuyển động. Thuyền chuyển động ngược dòng còn bè được thả trôi theo dòng nước. Khi thuyền chuyển động được 30 phút đến vị trí B, thuyền quay lại và chuyển động xuôi dòng. Khi đến vị trí C, thuyền đuổi kịp chiếc bè. Hãy tìm: a. Thời gian từ lúc thuyền quay lại tại B cho đến lúc thuyền đuổi kịp bè. b. Vận tốc của dòng nước. Cho rằng vận tốc của thuyền đối với dòng nước là không đổi, khoảng cách AC là 6 G Bài 2: Cho gương G1 và G2 song song với nhau và 1 B nghiêng góc 450 so với mặt nằm ngang ,vật sáng AB 450 đặt thẳng đứng trước gương G1 như hình vẽ : A Hãy vẽ ảnh của vật AB qua G1 rồi qua gương G2 Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ G R1 = 8 Ω ; R2 = 4 Ω ; R3 =6 Ω ; R4 = 4 Ω ; U = 12 V; vôn kế có 2 điện trở rất lớn, dây nối và khóa K điện trở không đáng kể R1 R2 V K R3 R4 U a, K mở, vôn kế chỉ bao nhiêu? + _ b, Khi K đóng vôn kế chỉ bao nhiêu? Bài 4: o Một bình nhiệt lượng kế chứa nước ở nhiệt độ t o = 20 C; người ta thả vào trong bình này những quả cầu giống nhau đã được đốt nóng đến 100oC. Sau khi thả quả cầu thứ nhất thì nhiệt độ của nước o trong bình khi cân bằng nhiệt là t 1 = 40 C. Nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu nếu ta thả tiếp quả cầu thứ hai, thứ ba? Cần bao nhiêu quả cầu để nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là 90oC? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với thành bình và môi trường. Bài 5: Cho mạnh điện như hình 2. Biết bóng đèn Đ có số ghi: 6V-6W, R1=6Ω, R2=3Ω, R3=12Ω, R4=6Ω. DeThi.edu.vn 58
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn a) Đèn Đ sáng bình thường, nối một vôn kế có điện trở vô cùng lớn vào điểm E và F. Tìm số chỉ của vôn kế và U AB.? b) Coi UAB không đổi, nối một ampe kế có điện trở rất nhỏ vào điểm A và E. Xác định số chỉ của ampe kế, khi đó đèn Đ sáng như thế nào? ĐÁP ÁN Bài 1:(2 điểm) Gọi vận tốc của dũng nước và của thuyền lần lượt là v1 , v 2 AC - Thời gian bố trụi: t1 = (1) ( 0,25đ ) V1 0,5(v2 v1 ) AC - Thời gian thuyền chuyển động: t2 = 0,5 + (2) ( 0,25đ ) v1 v2 AC 0,5(v2 v1 ) AC - t1 = t2 hay = 0,5 + Giải ra ta được: AC = v1 ( 0,25đ ) V1 v1 v2 - Thay vào (1) ta cú t1 = 1 (h) ( 0,25đ ) - Vậy thời gian từ lỳc thuyền quay lại tại B cho đến lỳc thuyền đuổi kịp bố là: t = 1 - 0,5 = 0,5 (h) ( 0,5đ ) - Vận tốc của dũng nước: v1 = AC v1 = 6 ( km/h ) ( 0,5đ ) Câu 4: a, Khi khóa K mở do điện trở vôn kế lớn vô cùng nên mạch được mắc gồm R 1 nt R2 điện trở đoạn mạch khi đó là: RAB = R1 + R2 = 8 + 4 = 12 (Ω). (0,5đ) U 12 Dòng điện qua mạch khi đó là: I = I1 = I2 1(A) . RAB 12 Số chỉ vôn kế khi đó là hiệu điện thế hai đầu R1: Uv = I1.R1= 1.8 =8 (V). (0,5đ) b, Khi khóa K đóng điện trở vôn kế lớn vô cùng nên mạch được mắc gồm: (R1 nt R2)//(R3 nt R4). U 12 Cường độ dòng điện qua R3 và R4 là: I3=I4= 1,2 (A). (0,5đ) R3 R4 6 4 Số chỉ vôn kế khi đó là: UNM= UNB+UBM= U4-U2= I4.R4-I2.R2=1,2.4-1.4=0,8 (V) (0,5đ) DeThi.edu.vn 59
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 13 TRƯƠNG THCS HƯNG LỘC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP 9 PHÒNG GD & ĐT HẬU LỘC Môn : Vật Lý Thời gian làm bài 120 phút ( không kể thời gian giao đề ) Câu 1: (4 điểm) Lúc 6h một người đi bộ xuất phát từ A trên đường thẳng AB với vận tốc v1 = 4km/h. Lúc 8h một người đi xe đạp cũng xuất phát từ A đuổi theo người đi bộ với vận tốc v2 = 12km/h. Coi chuyển dộng của hai người là đều. a. Hỏi mấy giờ người đi xe đạp đuổi kịp người đi bộ ? Vị trí gặp nhau cách A bao nhiêu km ? b. Lúc mấy giờ hai người cách nhau 2km ? Câu 2: (4 điểm) Một khối gỗ hình lập phương cạnh a = 8cm được thả nổi trong nước. Tìm khối lượng 3 riêng của khối gỗ biết khối lượng riêng của nước là D 1 = 1000kg/m , chiều cao phần chìm của khối gỗ trong nước là 6 cm. + Nếu đổ lên trên mặt nước một lớp dầu sao cho khối gỗ ngập hoàn toàn trong hai chất lỏng. Tìm chiều cao của dầu cần phải đổ, cho khối lượng riêng của dầu là 600kg/m3. Câu 3: (4 điểm) Người ta muốn pha nước tắm cho trẻ em ở nhiệt độ bằng 400C phải pha thêm bao nhiêu lít nước sôi vào 15 lít nước lạnh ở 200C? Câu 4: (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. V Giá trị toàn phần của biến trở RMN = R, hiệu điện thế giữa hai đầu A, B là U, điện trở vôn kế R rất lớn, điện trở ampe kế không đáng kể. Ban đầu vị trí con chạy C tại trung điểm của MN. M C N A a) Tăng hiệu điện thế hai đầu A, B lên đến giá trị 2U, R phải dịch chuyển con chạy C đến vị trí nào để số chỉ + - vôn kế không đổi so với ban đầu? A U B b) Dịch chuyển con chạy C khỏi vị trí trung điểm của MN thì số chỉ ampe kế thay đổi như thế nào? Câu 5: (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ bên. U Nguồn điện U có hiệu điện thế không đổi là 21V; R2 R1 R = 4,5Ω, R1 = 3Ω, bóng đèn có điện trở không đổi P RĐ = 4,5Ω. Ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể. C a. Khi khóa K đóng, con chạy C của biến trở ở Đ RX N M vị trí điểm N, thì ampe kế chỉ 4A. Tìm giá trị của R2. b. Xác định giá trị của đoạn biến trở RX (từ M tới C) K để đèn tối nhất khi khóa K mở. A c. Khi khóa K mở, dịch con chạy C từ M đến N thì độ sáng của đèn thay đổi thế nào? Giải thích DeThi.edu.vn 60
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Đề thi gồm có 01 trang . TRƯỜNG THCS HƯNG LỘC ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP 9 PHÒNG GD & ĐT HẬU LỘC Môn thi: Vật lý Thời gian làm bài 120 phút ( không kể thời gian giao đề ) Câu 1: (4 điểm) Lúc 6h một người đi bộ xuất phát từ A trên đường thẳng AB với vận tốc v1 = 4km/h. Lúc 8h một người đi xe đạp cũng xuất phát từ A đuổi theo người đi bộ với vận tốc v2 = 12km/h. Coi chuyển dộng của hai người là đều. a. Hỏi mấy giờ người đi xe đạp đuổi kịp người đi bộ ? Vị trí gặp nhau cách A bao nhiêu km ? b. Lúc mấy giờ hai người cách nhau 2km ? Câu Hướng dẫn Điểm Khi xe đạp xuất phát thì người đi bộ đi được quãng đường là: s 2.v1 2.4 8km / h Phương trình chuyển động của hai người, gọi t là thời gian kể từ lú người đi xe đạp bắt đầu chuyển động 1đ +) Người đi bộ: x1 8 v1t +) Người đi xe đạp : x2 v2t a. Khi người đi xe đuổi kịp người đi bộ ta có: 8 8 0.5đ x x v .t 8 v t t 1(h) 2 1 2 1 v v 12 4 1 2 1 Vậy đến 8+1=9 h thì xe đạp đuổi kịp người đi bộ 4.0 0.5đ điểm +) Vị trí gặp nhay cách A là 12.1=12km b. Để hai người cách nhau 2km thì: x1 x2 2 3 0.5đ +) x x 2 8 4t 12t 2 t (h) 1 2 4 Vậy lúc 8+3/4=8h45min thì hai người cách nhau 2km( chưa gặp nhau) 0.5đ Để hai người cách nhau 2km thì: x1 x2 2 5 0.5đ +) x x 2 8 4t 12t 2 t 1,25(h) 1 2 4 Vậy lúc 8+1,25=9,25h=9h15min thì hai người cách nhau 2km( sau khi 0.5đ gặp nhau) Câu 2 (4.0 điểm) DeThi.edu.vn 61
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn . Một khối gỗ hình lập phương cạnh a = 8cm được thả nổi trong nước. Tìm khối lượng 3 riêng của khối gỗ biết khối lượng riêng của nước là D1 = 1000kg/m , chiều cao phần chìm của khối gỗ trong nước là 6 cm. Nếu đổ lên trên mặt nước một lớp dầu sao cho khối gỗ ngập hoàn toàn trong hai chất lỏng. Tìm chiều cao của dầu cần phải đổ, cho khối lượng riêng của dầu là 600kg/m3. Câu Hướng dẫn Điểm 2 * Vì vật nổi cân bằng trân mặt nước do đó: F =P FA 4.0 A điểm 10 DV = 10 D1Vc 2 P D1V1 D1a hc 3 2 đ => Do = = 750kg/m V a3 * Khi đổ dầu lên mặt nước: Gọi h1 là chiều cao của vật trong nước Gọi h2 là chiều cao của vật trong dầu F’ A h2 1 đ Ta có: FA1 + FA2 = P P h1 2 2 3 => 10 D1a h1 + 10 D2a h2 = 10 a D0 d1 Mà h1 = a - h2 = 0,08 - h2 1 đ D1 D0 => h2 = .a = = 0,05 (m) = 5cm D1 D2 Câu 3(4.0 điểm) Người ta muốn pha nước tắm cho trẻ em ở nhiệt độ bằng 400C phải pha thêm bao nhiêu lít nước sôi vào 15 lít nước lạnh ở 200C? Câu Hướng dẫn Điểm Gọi D là khối lượng riêng của nước. Vs , Vl lần lượt là thể tích của nước sôi và nước lạnh. 3 Khi xảy ra cân bằng nhiệt, ta có: 1đ 4.0 m .c(t - t) = m .c(t - t ) s 1 l 2 1đ điêm D.Vs.c(100 - 40) = D. Vl .c(40 - 20) 1 1đ => Vs = . Vl 3 1đ => Vs = 5 (l) DeThi.edu.vn 62
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Câu 4: (4.0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ 2. V Giá trị toàn phần của biến trở RMN = R, hiệu điện thế giữa hai đầu A, B là U, điện trở vôn kế R rất lớn, điện trở ampe kế không đáng kể. Ban đầu vị trí con chạy C tại trung điểm của MN. M C N a) Tăng hiệu điện thế hai đầu A, B lên đến giá trị 2U, A phải dịch chuyển con chạy C đến vị trí nào để số chỉ R vôn kế không đổi so với ban đầu? + - b) Dịch chuyển con chạy C khỏi vị trí trung điểm của MN A U B thì số chỉ ampe kế thay đổi như thế nào? Câu Hướng dẫn Điểm 4 a , Giả sử RCN = xR thì RCM = (1 – x)R 4.0 CN R.R x 0,5đ điểm RAC = RCM = (1 – x)R, RCB = = R R + RCN x + 1 suy ra điện trở của mạch 1 + x - x2 0,5đ Rm = RAC + RCB = R x + 1 UAB UV RCB x AB = UV = U = 0,5đ Rm RCB Rm 1 + x - x2 UAB Theo bài ra thì UV(x = 0,5; UAB = U) = UV(x,UAB = 2U), hay 0.5đ 0,5 x U = 2U x = 5 - 2 1 + 0,5 - 0,5 2 1 + x - x2 0,5đ Tức là phải dịch chuyển con chạy C đến vị trí mà RCN = ( 5 - 2)R b, Cường độ dòng điện qua ampe kế UV 1 U IA = = . . 0,5đ RCN 1 + x - x2 R 1 2 5 2 5 1 0,5đ Do 1 + x – x = - x - ≤ Dấu “=” xảy ra khi x = , khi đó IA đạt 4 ( 2) 4 2 cực tiểu. 0,5đ Vậy khi con chạy C ở vị trí trung điểm của MN thì IA = IAmin. Nếu dịch chuyển C, dù sang bên nào thì IA đều tăng. DeThi.edu.vn 63
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Câu 5 (4.0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ bên. Nguồn U điện U có hiệu điện thế không đổi là 21V; R = 4,5Ω, R 1 = 3Ω, R2 R1 bóng đèn có điện trở không đổi RĐ = 4,5Ω. Ampe kế và dây nối P có điện trở không đáng kể. a. Khi khóa K đóng, con chạy C của biến trở ở vị trí điểm Đ C RX N M N, thì ampe kế chỉ 4A. Tìm giá trị của R2. b. Xác định giá trị của đoạn biến trở R (từ M tới C) để X R đèn tối nhất khi khóa K mở. K c. Khi khóa K mở, dịch con chạy C từ M đến N thì độ sáng A của đèn thay đổi thế nào? Giải thích. Câu Hướng dẫn Điểm a. Khi K đóng và con chạy ở đầu N thì toàn bộ biến trở MN mắc song song 0,5đ với ampe kế. Khi đó mạch điện trở thành: (R2 // Đ) nt R1 Lúc này ampe kế đo cường độ dòng điện mạch chính U 21 0,5đ R 5,25 (1) tm I 4 Rđ .R2 4,5.R2 Mặt khác: Rtm R1 3 (2) 0,5đ Rđ R2 4,5 R2 Từ (1) và (2) giải ra: R2 = 4,5Ω b. Gọi điện trở của phần biến trở từ M tới con chạy là RX, như vậy điện trở của đoạn từ C đến N là R - RX. Câu Khi K mở mạch điện thành: R1ntRXnt{R2//[(R-RXntRđ)]} (hoặc vẽ hình đúng) 0,5đ 5 4.0 U điểm R1 Đ R-RX RX P N C M R2 2 (R RX Rđ )R2 RX 6RX 81 Điện trở toàn mạch: Rtm RX R1 R RX Rđ R2 13,5 RX 0,5đ U U (13,5 RX ) Cường độ dòng điện ở mạch chính: I 2 Rtm RX 6RX 81 DeThi.edu.vn 64
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn U (13,5 RX ) (9 RX ).4,5 4,5U (9 RX ) UPC = I.RPC = 2 . 2 RX 6RX 81 13,5 RX RX 6RX 81 U PC 4,5U 0,5đ Cường độ dòng điện chạy qua đèn: I đ 2 9 RX RX 6RX 81 4,5.U I (3) d 2 90 (Rx 3) Đèn tối nhất khi Iđ nhỏ nhất 2 0,5đ 90 (R 3)  Từ (3) Iđ nhỏ nhất x đạt giá trị lớn nhất RX = 3 Vậy khi Rx = 3Ω thì Iđ nhỏ nhất, đèn tối nhất c. Theo kết quả câu trên, ta thấy: Khi K mở, nếu dịch chuyển con chạy từ M 0,5đ tới vị trí ứng với RX = 3Ω thì đèn tối dần đi, nếu tiếp tục dịch chuyển con chạy từ vị trí đó tới N thì đèn sẽ sáng dần lên. DeThi.edu.vn 65
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 14 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THANH HOÁ Môn thi: VẬT LÝ ĐỀ CHÍNH THỨC Lớp 9 THCS Số báo danh Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề này có 06 câu, gồm 02 trang 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) Người ta đổ vào hai bình nhiệt lượng kế, mỗi bình 200 g nước, nhưng ở các nhiệt độ 30 0C 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, R 1= 12 , R2 = 9  , ● U ● R4 = 6  , R3 là một biến trở, ampe kế có điện trở không đáng kể. R1 a. Cho R3 = 6  . Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở R1, R3 và A M A N số chỉ của ampe kế. b. Thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở rất lớn. Tìm R3 để số chỉ của R3 vôn kế là 16 V. Nếu điện trở của R3 tăng thì số chỉ của vôn kế thay đổi thế nào? R R 2 C 4 Hình 1 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. DeThi.edu.vn 66
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn (1) A O O (2) A S B Hình 2 Hình 3 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 2 một sợi dây mảnh không co dãn. Khi có cân bằng thì chiều dài của thanh chìm 3 trong chất lỏng, (hình 4). 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. Câu 6 (2,0 điểm) Em hãy trình bày một phương án thí nghiệm để xác định giá trị của hai điện trở R1 và R2. Chỉ dùng các dụng cụ sau đây: - Một nguồn điện có hiệu điện thế U chưa biết. - Một điện trở có giá trị R đã biết. - Một ampe kế có điện trở RA chưa biết. - Hai điện trở cần đo R1 và R2. - Một số dây dẫn có điện trở không đáng kể. HÕT Giám thị coi thi không giải thích gì thêm DeThi.edu.vn 67
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THANH HÓA Môn thi: Vật lý. Lớp 9.THCS ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề thi) (Đáp án gồm 5 trang) CÂU NỘI DUNG ĐIỂM a. Xác định xe nào đến B trước: Câu 1 L L v v * Thời gian để ô tô thứ nhất đi từ A đến B là: t L 1 2 0,5 đ 1 2v 2v 2v v 4,0 1 2 1 2 t2 t2 2L điểm * Thời gian để ô tô thứ hai đi từ A đến B là: v1 v2 L t2 0,5 đ 2 2 v1 v2 2 L(v1 v2 ) * Ta có: t1 t2 0 suy ra t1 t2 0,5 đ 2v1v2 (v1 v2 ) * Vậy ô tô thứ hai đến B trước và đến trước một khoảng thời gian: 2 L(v1 v2 ) 0,5 đ t t1 t2 2v1v2 (v1 v2 ) 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 0,5 đ - 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 Cụ thể: * Xe thứ nhất đang đi trên nửa quãng đường đầu của quãng đường AB, khi đó khoảng 2L v2 v1 cách giữa hai xe là: S L v1t2 L v1 L 0,5 đ v1 v2 v1 v2 L Trường hợp này xảy ra khi S v 3v 2 2 1 * Xe thứ nhất đang đi trên nửa quãng đường sau của quãng đường AB, khi đó khoảng 2 (v1 v2 ) cách giữa hai xe là: S t.v2 L 2v1(v1 v2 ) 0,5 đ L Trường hợp này xảy ra khi S hay v 3v 2 2 1 * Xe ô tô thứ nhất đến điểm chính giữa của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa L 0,5 đ hai xe là: S . Trường hợp này xảy ra khi v 3v 2 2 1 Câu 2 * Gọi nhiệt độ ban đầu của bình nhiệt lượng kế “nóng” và “lạnh” lần lượt là T và t 4,0 + Nhiệt độ t của bình “lạnh” sau khi chuyển lượng nước m từ bình “nóng” sang. P/t 1 0,5 đ điểm cân bằng nhiệt là: Cm(t1 – t) = C m(T – t1). Trong đó m là khối nước ban đầu, C là nhiệt dung riêng của nước. DeThi.edu.vn68
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn mt + ΔmT kT + t Δm * Từ đó suy ra: t1 = = . (Với k = 1 ) 0,5 đ m + Δm k + 1 m * Tương tự nhiệt độ t2 của bình "nóng" sau khi chuyển một lượng nước Δm từ bình "lạnh" sang. Ta có p/t cân bằng nhiệt: C(m - Δm )(T – t ) = CΔm (t – t ) 2 2 1 0,5 đ (m - Δm)T + Δmt1 kt + T Suy ra: t2 = = kt + (1 - k)T = m 1 k + 1 * Như vậy sau mỗi lần đổ đi, đổ lại, hiệu nhiệt độ của hai bình là 0,5 đ 1 - k t2 – t1 = (T - t) 1 + k 1 - k (1 - k)2 * Tương tự sau lần đổ thứ hai : t4 – t3 = (t2 – t1) = (T - t) (1) 0,5 đ 1 + k (1 + k)2 1 - k * Như vậy sau mỗi lần đổ đi, đổ lại thì hiệu nhiệt độ hai bình thay đổi lần. 0,5 đ 1 + k 0 1 - k * Thay số: T – t = 10 C; k = 0,25; = 0,6. 0,5 đ 1 + k * Từ (1) ta có bảng giá trị sau dưới đây. Vậy ta phải thực hiện ít nhất là 5 lần. 0,5 đ Lần đổ đi, đổ lại Hiệu nhiệt độ hai bình 1 60C 2 3,60C 3 2,160C 4 1,30C 5 0,780C Câu 3 a. Cường độ dòng điện qua các điện trở R1, R3 và số chỉ am pe kế: 4,0 ● ● điểm U * Do ampe kế có điện trở không đáng kể, mạch I R 1 điện có dạng như hình vẽ: I1 1,0 đ I2 I3 R3 I4 R4 R2 U 24 R3.R 4 I2 * I1 = = = 2 A, + R234 = R2 + = 12  , + I3 = I4 = = 1 A. 1,0 đ R1 12 R3 + R 4 2 * Quay về sơ đồ gốc: IA = I1 + I3 = 3 A, Vậy ampe kế chỉ 3 A. 0,5 đ 0,5 đ b. Tìm R3 và nhận xét về số chỉ Vôn kế. * Thay ampe kế bằng vôn kế: Mạch có dạng: (R1nt R3 ) // R 2  nt R4. DeThi.edu.vn69
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ● U ● I R 1 M N A V I1 R3 I2 R2 R4 C I4 + Ta có UAM = U1 = U – UMN = 24 – 16 = 8 V U1 8 2 + I1 = = = A R1 12 3 R 2 9 21 + R3 2 21 + R3 0,5 đ + Mặt khác: I1 = I = I I = I1 = . R 2 + R1 + R3 21 + R3 9 3 9 + Lại có: UMN = UMC + UCN = I1R3 + IR4 2 2 21 + R3 Thay số: 16 = R + . .6 Suy ra: R3 = 6  3 3 3 9 * Điện trở tương đương toàn mạch R13 .R2 15R3 234 81 RAB = R123 R4 R4 15 R13 R2 R3 21 R3 21 Do vậy khi R tăng điện trở toàn mạch tăng cường độ dòng điện mạch chính 3 0,5 đ U U2 I = I4 = giảm U4 = I.R4 giảm U2 = U – U4 tăng I2 = tăng R tm R 2 I1 = I – I2 giảm U1 = I1R1 giảm. Vậy UMN = U – U1 sẽ tăng lên, tức là số chỉ của vôn kế tăng. Câu 4 a. Vẽ đường đi của tia sáng (2) qua thấu kính: 3,0 - Kéo dài (1) cắt thấu kính tại I, Nối I với A, kéo dài AI. 0,5 đ điểm - Kéo dài (2) cắt (1) tại S và thấu kính tại J. - Coi S là nguồn sáng cho hai tia tới (1) và (2). - 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. 0,5 đ - Nối S’J, kéo dài cho ta tia ló (2’) của tia tới (2) qua thấu kính. Kết quả vẽ được như hình vẽ. S (1’) (1) A. I S’ O 0,5 đ (2 ) J DeThi.edu.vn70 (2’)
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 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 0,5 đ 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. * 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. S’ x O 0,5 đ A S B * 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 0,5 đ 2.180 1800 suy ra góc AOB = 1200 Vậy: góc ở đỉnh của chụp đèn bằng 1200 3 Câu 5 a. Tìm khối lượng riêng của thanh: * Các lực tác dụng lên thanh như hình vẽ 3,0 điểm FA G 0,5 đ I A P T Gọi thể tích, khối lượng riêng của thanh lần lượt là V0, D0. Trọng tâm của thanh là G, trung điểm của phần thanh ngập trong nước là I. 0,5 đ P IA 2 * Chọn A làm điểm tựa cho đòn bẩy, ta có: FA GA 3 10V .D 2 4.D * Khai triển 0 0 9D 4D D 2 0 0 0,5 đ 10. .V .D 3 9 3 0 DeThi.edu.vn71
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 4D Vậy khối lượng riêng của thanh là: D0 = 9 b. Cho trọng lượng của thanh là P. Tìm khối lượng riêng của vật và lực căng T của sợi dây: * Tìm sức căng T: Chọn I làm điểm tựa, ta có: 0,5 đ P AI 1 P P T . Vậy sức căng T của sợi dây là T = T GI 2 2 2 * Gọi D1, P1 là khối lượng riêng và trọng lượng của vật. Tìm D1 : P 0,5 đ Ta có: T + FA = P1 + 10D.V = 10D1V 2 P 20DV * Khai triển P + 20DV = 20D1V D 1 20V 0,5 đ P 20DV Vậy: Khối lượng riêng của vật là: D 1 20V Câu 6 * Mắc nối tiếp R với ampe kế RA rồi mắc vào hai cực của nguồn U thì ampe kế 2,0 U điểm chỉ giá trị Io với: I o (1) R RA U - Thay R bằng R1, ampe kế chỉ giá trị: I1 (2) R1 RA 0,5 đ U - Thay R bằng R2, ampe kế chỉ giá trị: I 2 (3) R2 RA U - Thay R bằng R1+R2, ampe kế chỉ giá trị: I (4) R1 R2 RA U U 1 1 * Từ (3) và (4): R1 U (5) 0,5 đ I I 2 I I 2 1 1 * Từ (2) và (4): R2 U (6). I I1 0,5 đ U U 1 1 1 1 * Từ (1) và (2): R R1 R U (7) I o I1 I o I I1 I 2 1 1 1 1 1 1 R I o I I1 I 2 I I 2 * Chia (7) cho (5) ta được: R1 R 0,5 đ R1 1 1 1 1 1 1 I I 2 I I o I 2 I1 DeThi.edu.vn72
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 1 1 I I1 * Tương tự: R2 R 1 1 1 1 I I o I 2 I1 HẾT Chú ý: Học sinh làm cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. DeThi.edu.vn73
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 15 UBND HUYỆN THANH HÀ ĐỀ HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP.9 TRƯỜNG THCS THANH BÍNH. MÔN: VẬT LÍ Thời gian làm bài:150 phút. ( Đề này gồm.05.câu, 02trang) Số phách Người ra đề Xác nhận của Ban giám hiệu (Do Trưởng phòng (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký tên, đóng dấu) GD&ĐT ghi) Phần phách . Số phách (Do Trưởng phòng GD&ĐT ghi) ĐỀ BÀI Câu 1. ( 2,0 điểm) Một khối gỗ hình lập phương có cạnh 12cm nổi giữa mặt phân cách của dầu và nước, ngập hoàn toàn trong dầu, mặt dưới của hình lập phương thấp hơn mặt phân cách 4cm. Tìm khối lượng thỏi gỗ biết khối lượng riêng của dầu là 0,8g/cm3; của nước là 1g/cm3 Câu 2. (1,5 điểm): Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m (kg) ở nhiệt 0 độ t1 = 23 C, cho vào nhiệt lượng kế một khối lượng m (kg) nước ở nhiệt độ t 2. Sau khi hệ cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước giảm đi 9 0C. Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m (kg) một chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) ở nhiệt độ 0 0 t3 = 45 C, khi có cân bằng nhiệt lần hai, nhiệt độ của hệ lại giảm 10 C so với nhiệt độ cân bằng nhiệt lần thứ nhất. Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đã đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là c 1 = 900 J/kg.K và c2 = 4200 J/kg.K. Bỏ qua mọi mất mát nhiệt khác. Câu 3: (2.5 điểm).Để đo hiệu điện thế U của một nguồn điện, người ta dùng 2 vôn kế. Mới đầu chỉ mắc vôn kế V1 thì V1 chỉ 8V. Sau đó dùng thêm vôn kế V2 nối tiếp với vôn kế V1 thì vôn kế V1 chỉ 6V, vôn kế V2 chỉ 3V. Biết rằng điện trở tổng cộng của các dây nối là R, các vôn kế không lí tưởng. Hãy tính hiệu điện thế U. DeThi.edu.vn74
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Phần phách Câu 4. ( 2,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó U = 24V luôn không đổi, R1 = 12, R2 = 9, R3 là biến trở, R4 = 6 . Điện trở của ampe kế và các dây dẫn không đáng kể. 1. Cho R3 = 6. tìm cường độ dòng điện qua các điện trở R1, R3 và số chỉ của ampe kế. 2. Thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở vô cùng lớn. Tìm R3 để số chỉ vôn kế là 16V. + U - R1 A R3 R2 R4 Câu 5: (2,0 điểm): Một ấm đun nước bằng điện có 3 dây lò xo, mỗi cái có điện trở R=120 , được mắc song song với nhau. Ấm được mắc nối tiếp với điện trở r=50 và được mắc vào nguồn điện. Hỏi thời gian cần thiết để đun ấm đựng đầy nước đến khi sôi sẽ thay đổi như thế nào khi một trong ba lò xo bị đứt? DeThi.edu.vn75
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn UBND HUYỆN THANH HÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN TRƯỜNG THCS THANH BÍNH LỚP.9 MÔN: Vật lí (hướng dẫn chấm gồm 05trang) Đáp án Câu Điểm F1 Vẽ hình P 12cm 0,25đ mmm mmm 4cm mmm F2 m 3 3 D1=0,8g/m ; D2=1g/cm Trọng lượng vật: P = d.V=10D.V 0,25đ 1 (2điểm) Lực đẩy Acsimét lên phần chìm trong dầu: F1=10D1.V1 0,25đ Lực đẩy Acsimét lên phần chìm trong nước: F2=10D2.V2 0,25đ Do vật cân bằng: P = F1 + F2 0,25đ 10DV = 10D1V1 + 10D2V2 DV = D1V1 + D2V2 0,25đ m = D1V1 + D2V2 m = 0,8.122.(12-4) + 1.122.4 = 921,6 + 576 0,5 = 1497,6g) = 1,4976(kg) 2 + Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ nhất, nhiệt độ cân bằng của (1,5 hệ là t, ta có điểm) 0,25đ m.c1.(t - t1) = m.c2.(t2 - t) (1) o mà t = t2 - 9, t1 = 23 C, c1 = 900 J/kg.K, c2 = 4200 J/kg.K DeThi.edu.vn76
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 9 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn thay vào (1) ta có : 900(t2 - 9 - 23) = 4200(t2 - t2 + 9) 0,25đ 0 0 900(t2 - 32) = 4200.9 => t2 = 74 C và t = 74 - 9 = 65 C Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ hai, nhiệt độ cân bằng của hệ là t', ta có 0,25đ 2m.c.(t' - t3) = (mc1 + m.c2).(t - t') (2) 0,25đ o mà t' = t - 10 = 65 - 10 = 55, t3 = 45 C , Thay vào (3) ta có: 2c.(55 - 45) = (900 + 4200).(65 - 55) 0,25đ suy ra c = 2550 (J/kg.K) 0,25đ Vậy nhiệt dung riêng của chất lỏng đổ thêm vào là 2550J/kg.K 3 (2,0 Giải: Ta có sơ đồ mạch điện như hình vẽ sau. điểm) + - + - U U 0,25đ R R V1 V1 V2 Gọi R1 là điện trở của vôn kế V1. 0,25đ Gọi R2 là điện trở của vôn kế V2. Trường hợp 1: Ta có I = . 0,25đ U= Ud + U1 = I. R + U1 = .R + U1= .R + 8 (1) 0,25đ Trường hợp 2 : Ta có I’ = = 0,25đ U = Ud’ + U’1 + U2 = I’R + 6 + 3 = .R + 9 (2) 0,25đ Từ (1) và (2) ta suy ra : .R + 8 = .R + 9 0,25đ R 1 = 2R (3). Thay (3) vào (1) ta có : DeThi.edu.vn77