Đề thi học sinh giỏi môn vật lí lớp 9 tỉnh hải dương (kèm đáp án) đề 1

Sở giáo dục & đàotạo
Hải dơng
Kì thi chọn học sinh giỏi lớp 9 THCS
Môn: Vật lí Mã số:
Thời gian: 150 phút(Không kể thời gian giao đề)
Đề thi gồm: 01 trang
CâuI: 2.0 điểm
Một ngời đến bến xe buýt chậm 20 phút sau khi xe đã rời bến A bèn đi taxi để đuổi kịp xe
buýt ở bến B tiếp theo. Taxi đuổi kịp xe buýt ở thời điểm khi nó đã đi đợc 2/3 quãng đờng từ A
đến B. Coi vận tốc của hai xe không đổi. Hỏi ngời này phải ngồi đợi ở bến B bao lâu?
Câu II: 1.5điểm
Có một cốc, một phích nớc nóng, một nhiệt kế. Ban đầu cả cốc và nhiệt kế có nhiệt độ 25
0
C.
Ngời ta rót nớc nóng ở phích vào đầy cốc và thả nhiệt kế vào cốc thì nó chỉ 60
0
C. Sau đó ngời ta
đổ nớc ở cốc đi và rót nớc nóng mới đầy cốc thì khi thả nhiệt kế vào cốc nó chỉ 75
0
C. Biết thời
gian từ lúc rót nớc đến khi đọc kết quả là không đáng kể và coi quá trình truyền nhiệt chỉ xảy ra
giữa cốc và nớc. Hỏi nhiệt độ của nớc nóng trong phích tối thiểu là bao nhiêu?
Câu III: 2.5điểm.
Hai cụm dân c dùng chung một trạm điện, điện trở tải
ở hai cụm bằng nhau và bằng R(nh hình vẽ), công suất định mức
ở mỗi cụm là P
0
bằng 48,4 KW, hiệu điện thế định mức
ở mỗi cụm là U
o
, hiệu điện thế hai đầu trạm luôn đợc

duy trì là U
0
. Khi chỉ cụm I dùng điện (chỉ K
1
đóng) thì
công suất tiêu thụ ở cụm I là P
1
= 40 KW, khi chỉ cụm II
dùng điện (chỉ K
2
đóng) thì công suất tiêu thụ ở cụm II
là P
2
= 36,6 KW.
1) Hãy tìm biểu thức liên hệ giữa r
1
, r
2
và R?
2) Khi cả hai cụm dùng điện thì tổng công suất tiêu thụ trên hai
cụm là bao nhiêu?
Câu IV: 2.0điểm.
Cho mạch điện nh hình H
2
.
Giá trị của các điện trở đợc ghi trên hình. Mạch điện đợc mắc vào
nguồn có hiệu điện thế U. Bỏ qua điện trở của ampekế A và dây
nối. Tìm số chỉ của ampekế A ứng với các trạng thái đóng, mở của
các khoá K
1

và K
2
?
Câu V: 2.0điểm.
Trong một phòng dài L và cao là H có treo một gơng phẳng trên
tờng. Một ngời đứng cách gơng một khoảng bằng l để nhìn gơng. Độ
cao nhỏ nhất của gơng phải là bao nhiêu để ngời đó nhìn thấy cả bức t-
ờng sau lng mình?
Hết
Đáp án , h ớng dẫn chấm
Môn : Vật lí
Câu Nội dung đáp án Điểm
I 2.0
* Gọi C là điểm taxi đuổi kịp xe buýt trên AB. Khi đó ta có:
AC =
2 1
; 2
3 3
AB CB AB AC CB= =
(1)
* Gọi t là thời gian taxi đi đoạn AC.
* Vậy thời gian xe buýt đi đoạn AC là (t + 20) phút
* Do vận tốc 2 xe không đổi nên thời gian đi của 2 xe tỉ lệ thuận với quãng đờng
đi.
0.5
0.25
0.25
0.25
D
A

K
1
K
2
2R
2R
R
R
R
B
C
E
+
_U
H
1
H
2
r
1
r
2
A
C
R
R
D
B
K
1

K
2
* Theo (1) ta có:
+ Thời gian taxi đi đoạn CB là
2
t
+ Thời gian xe buýt đi đoạn CB là
20
2
t +
* Vậy ngời ấy phải ngồi đợi thời gian T là: T=
20
2 2
t t+

=10(phút)
0.25
0.25
0.25
II 1.5
- Gọi C, C
'
là nhiệt dung riêng của nớc và cốc, m và m
'
là khối lợng của nớc và
cốc.
- t
1
là nhiệt độ của nớc trong cốc sau lần 1, t
0

là nhiệt độ của cốc và nhiệt kế ban
đầu.
- Gọi nhiệt độ của cốc khi bắt đầu rót nớc lần 2 là t
'
. Khi đó ta có:
* Sau lần đổ thứ nhất ta có:
Cm(t-t
1
) = C
'
m
'
(t
1
-t
0
) (1)
* Sau lần đổ 2 ta có:
Cm(t-t
2
) = C
'
m
'
(t
2
-t
'
) (2)
* Từ (1) và (2) ta có:

''
2
01
2
1
75
35
75
60
t
t
t
tt
tt
tt
tt

=





=


* Từ đó tính ta có: t =
40
525
60

'

+
t
Ta thấy khi t
'
đạt giá trị max thì t đạt giá trị
min.
Theo bài ra thì t
'
max=t
1
=60
0
C thay vào trên ta có: t
min
=86,25
0
C
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
III 2,5
1 1,25
* Khi chỉ cụm I dùng điện( chỉ K
1
đóng):

+ Công suất định mức trên mỗi cụm: P
0
=
2
0
U
R
(1)
+ Khi đó công suất tiêu thụ trên cụm I: P
1
=
2
1
U
R
(2)
( U
1
là hiệu điện thế trên cụm I khi chỉ cụm I dùng điện)
+ Từ (1) và (2) ta có:
1 1
0 0
1
1,1
U P
U P
= =
+ Theo bài ra ta có:
0
1 1

1
1 0 1
1
0,1
1,1
U
U U R
r R
R R r U R r
= = = =
+ +
* Khi chỉ cụm II dùng điện( chỉ K
2
đóng):
+ Khi đó công suất tiêu thụ trên cụm II: P
2
=
2
2
U
R
(3)
( U
2
là hiệu điện thế trên cụm II khi chỉ cụm II dùng điện)
+ Từ (1) và (3) ta có:
2 2
0 0
1
1,15

U P
U P
= =
+ Theo bài ra ta có:
2
2
1 2 0
0,05
UR
r R
R r r U
= =
+ +
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
2 1,25
*Khi cả hai cụm dùng điện (K
1
và K
2
đều đóng) ta có điện trở toàn mạch R
M
:
+ R
M
= r
1

+
( )
2
2
0,6122
2
R R r
R
R r
+

+
+ Điện trở đoạn mạch AB: R
AB
=
( )
2
2
0,5122
2
R R r
R
R r
+

+
0,25
0,25
+ Ta có:
0

0,5122
0,6122
AB AB
M
U R
U R
= =
* Gọi công suất tiêu thụ trên cụm I khi cả hai cụm dùng điện là P
I
ta có:
+
2
2
2 2
0 0
0,5122
33,88
0,6122
I AB
I
P U
P
P U
= = =
(KW)
+ Ta có:
2 0
1 0,5122 1
. 0,7968
1,05 0,6122 1,05

CB CB
AB
U U
R
U R r U
= = =
+
* Gọi công suất tiêu thụ trên cụm II khi cả hai cụm dùng điện là P
II
ta có:
+
2
2
2
0 0
0,7968 30,73
CB
II
II
U
P
P
P U
= = =
(KW)
* Vậy khi cả hai cụm dùng điện thì tổng công suất tiêu thụ trên hai cụm là:
P = P
I
+ P
II

P = 64,61(KW)
0,25
0,25
0,25
IV 1.5
* Khi K
1
, K
2
mở:
R
m
=
( ) 2 8
2 2
3 3 3
R R R
R R R R
R
+
+ = + =
Từ công thức: I=
3
8 3 3 8
m m
m A
m
I R I

U U U U
I I
R R R R R
= = = = =
Vậy ampekế chỉ
8
U
R
* Khi K
1
đóng, K
2
mở khi đó mạch trở thành mạch cầu cân bằng, do vậy ampekế
chỉ số không.
* Khi K
1
mở, K
2
đóng thì BC đợc nối tắt, ta có:
R
CED
=
.2 5
3 3
R R
R R
R
+ =
I
CED =

3 2 . 2.
.
5 3 5
A CED
CED
U U R R U
I I
R R R R
= = =
Vậy khi đó ampekế chỉ
2
5
U
R
* Khi K
1
,K
2
đóng thì BC nối tắt, do vậy nh trờng hợp trên ampekế chỉ
2
5
U
R
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
V 2.0

*Ta có căn phòng nh hình vẽ:
*Ta dựng B
'
C
'
là ảnh của BC qua gơng. Để ngời quan sát cả bức tờng sau gơng
thì mắt đồng thời nhìn cả thấy ảnh B
'
và C
'
. Muốn vậy mắt M phải đón nhận đợc
các tia phản xạ từ gơng của các tia tới xuất phát từ B và C
* Gọi I, K lần lợt là giao điểm của B
'
M và C
'
M với AD.
* Ta có tam giác HKM đồng dạng với tam giác DKC
'
(g-g)

'
HK HM l
KD DC L
= =
(1)
* Ta có tam giác HMI đồng dạng với tam giác AB
'
I(g-g)

'
HI HM l
IA AB L
= =
(2)
* Từ (1) và (2) ta có:
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
B
A
C
D
C
'
B
'
I
K
H
M

HK HI HK HI l IK l
KD IA KD IA L KD IA L
IK l
AD L l

lH
IK
L l
+
= = = =
+ +
=
+
=
+
* Vậy chiều cao nhỏ nhất của gơng: IK=
.H l
L l+
0,25
Chú ý: Nếu học sinh làm theo cách khác đúng phơng pháp và kết quả vẫn cho điểm tối đa