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

Sở giáo dục và đào tạo
hải dơng
Kì thi chọn học sinh giỏi lớp 9
thcs
Môn thi: Vật lí. Mã số 01.
Thời gian làm bài : 150 phút, không kể thời gian giao đề.
Đề thi gồm: 01 trang
Câu 1:(2điểm)
Hình vẽ (H1), là sơ đồ nguyên tắc của một cân bàn. O
1
AB là đòn bẩy thứ nhất,
CO
2
D là đòn bẩy thứ hai, hai điểm O
1
,O
2
là hai điểm tựa, hai đầu B và C nối với nhau
bằng một dây không giãn. Đầu D có treo một đĩa cân, với quả cân m. Vật M phải cân đặt
tại A.
Cho biết: O
1
A = 10cm, AB = 40cm, CO
2
= 4cm, O
2
D = 40cm, m = 0,5 kg.
Xác định khối lợng M, khi cân thăng bằng?

Câu 2: (1,5điểm)
Nớc máy có nhiệt độ 20

o
C. Muốn có 20 lít nớc ở nhiệt độ 35
o
C, để tắm cho con,
một chị đã mua 4 lít nớc, nhiệt độ 100
o
C. Hỏi:
a, Lợng nớc nóng đó có đủ không? hay thừa thiếu bao nhiêu?
b, Nếu dùng hết cả 4 lít nớc sôi, thì đợc bao nhiêu nớc ấm?
Câu 3: (2,5điểm)
Cho mạch điện nh hình vẽ
(Hình 2). Biết R
1
= 15

R
2
= R
3
= 20

, R
4
= 10

,
Am pe kế chỉ 0,5 A.
a, Tính điện trở đoạn mạch AB. .
b, Tính hiệu điện thế giữa hai đầu các đoạn mạch AB và AC?
Câu 4: (2điểm)

Đặt vào hai đầu đoạn dây làm bằng hợp kim có chiều dài
l
, tiết diện
S
1
= 0,2 mm
2
một hiệu điện thế 36V thì cờng độ dòng điện qua dây dẫn là
I
1
= 1,8A.
Nếu cũng đặt một hiệu điện thế nh vậy vào hai đầu một đoạn dây dẫn thứ hai cũng
làm bằng hợp kim nh trên, cùng chiều dài
l
, nhng có tiết diện S
2
thì cờng độ dòng điện
qua dây dẫn là I
2
= 3,04A. Tính S
2
của đoạn dây dẫn thứ hai.
Câu 5: (2điểm)
Mặt trời ở cách chúng ta 150 triệu Kilômét. Giả sử, một nhà thiên văn thông báo
rằng, ông ta quan sát đợc một vụ nổ trên Mặt Trời vào lúc 9 giờ, thì vụ nổ thực sự xảy ra
vào lúc mấy giờ?
Hết
Đáp án- biểu điểm chấm
Môn Vật lí 9( mã số: 01)
Câu Nội dung Điểm

Câu 1
(2 điểm)
Gọi F là lực tác dụng vào các đầu B và C của hai đòn bẩy. Khi đò bẩy cân
băng ta có:
BO
AO
P
F
M
1
1
=
và
DO
CO
F
P
m
2
2
=
(0,5đ)
M
C O
2
O
1
B
A
Hình 1.

m
D
R
2
R
3
R
4
A
R
1
B
A C
Hình2
Nhân vế với vế của 2 phơng trình này ta đợc:
x
P
F
M
F
P
m
=
=
M
m
P
P
x
BO

AO
1
1
DO
CO
2
2
Với:
=
M
m
P
P

M
m
, m = 0,5 kg, O
1
A = 10cm
O
1
B = O
1
A + AB = 10 + 40 = 50 cm, O
2
C = 4cm, O
2
D = 40cm, ta đợc:
50
1

40
4
50
10
== x
M
m

do đó M = 50.m = 50.0,5 = 25 (kg)
M = 25 kg
(0,5đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,5đ)
Câu2
(1,5điểm)
a, Tính khối lợng của 20 lít (20 dm
3
) nớc :
M = D.V = 1kg/dm
3
.20dm
3
= 20 kg.
Gọi m là khối lợng nớc sôi ở 100
0
C, cần để pha với (M m) nớc ở 20
0
C ta có
phơng trình trao đổi nhiệt là:

(M - m)(35 - 20) = m(100 - 35)
(M - m).15 = m.65 tính đợc m =
)(75,3
80
20.15
80
15
kg
M
==
Vậy, để đợc 20 lít nớc ấm (có nhiệt độ 35
0
C) chỉ cần pha 3,75 lít nớc
sôi(100
0
C) với 16,25 lít nớc lạnh (20
0
C). Vậy chị đó đã mua thừa:
4 3,75 = 0,25 (lít) nớc sôi.
b, Từ phơng trình trên, với m = 4 kg, ta lại suy ra:
M =
) (333333,21
15
4.80
15
80
kg
m
==
kg21

tơng ứng bằng 21 lít.
Vậy nếu dùng hết cả 4 lít nớc sôi thì đợc hơn 21 lít nớc ấm.

(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,5đ)
Câu 3
(2,5điểm)
a, Các điện trở đợc mắc với nhau:
4
R
//
( )
[ ]
321
// RRntR
, Ta có
( )
=
+
=
+
= 10
2020
20.20
.
32
32

RR
RR
R
CB
R
1
nt R
CB
nên : R
1CB
= R
1
+ R
CB
= 15 + 10 = 25
( )

Tính điện trở đoạn mạch AB:
( )

+
=
+
= 14,7
2510
25.10
.
14
14
CB

CB
AB
RR
RR
R
b, Gọi I
1
,I
2
,I
3
,I
4
lần lợt là cờng độ dòng điện đi qua các điện trở R
1
,R
2
,R
3
,R
4
t-
ơng ứng.
Tính hiệu điện thế giữa hai đầu các đoạn mạch:
U
AB
= U
4
= I
4

.R
4
= 0,5.10 = 5 (V)
I
1
= I
1CB
=
)(2,0
25
5
1
A
R
U
CB
AB
==
U
AC
= I
1
.R
1
= 0,2. 15 = 3 (V)
(0,5đ)
(0,25đ)
(0,5đ)
(0,25đ)
(0,5đ)

(0,5đ)
D
m
M
O
1
C
B
A
O
2
Câu 4
(2 điểm)
Do hai đoạn dây dẫn có cùng chất liệu, cùng chiều dàivà cùng đặt vào
hiệu điện thế nh nhau nên điện trở hai đoạn dây dẫn đợc tính:
11111
1
.
20
.
8,1
36
S
l
S
l
S
l
I
U

S
l
R

====
(1)
2222
2
.
04,3
36
S
l
S
l
I
U
S
l
R

===
(2)
Chia vế với vế của (1) cho (2) đợc:
12
1
22
121
36
8,60

36
8,60
.
.
36
04,3
.20
.
:
.
04,3
36
:20 xSS
S
S
l
S
x
S
l
S
l
S
l
====


)(34,0) (337,02,0
36
8,60

22
2
mmmmxS ==
(0,5đ)
(0,5đ)
(0,5đ)
(0,5đ)
Câu 5
(2 điểm)
Tính thời gian để ánh sáng đi từ Mặt Trời, tới mắt nhà thiên văn:
t =
v
S
=
300000
150000000
= 500 (giây) = 8 phút 20 giây
Do đó, nếu nhà thiên văn trông thấy vụ nổ xảy ra, vào lúc 9 giờ, thì vụ
nổ thực sự đã xảy ra lúc 9 giờ kém 8 phút 20 giây.
(1đ)
(1đ)
Hết
Sở giáo dục và đào tạo
hải dơng
Kì thi chọn học sinh giỏi lớp 9
thcs
Môn thi: Vật lí. Mã số 02.
Thời gian làm bài : 150 phút, không kể thời gian giao đề.
Đề thi gồm: 01 trang
Câu1: ( 2đ )

Một cái dầm gỗ dài 4m, khối lợng 110 kg đang đặt trên mặt đất (Hình1).
Một ngời nâng một đầu dầm lên cao 1,2m, rồi giữ dầm đứng yên ở vị trí ấy.
a, Tính công mà ngời ấy đã sản ra.
b, Tính lực mà ngời ấy phải tác dụng, lúc mới bắt đầu nâng.
Câu2: (1,5đ )
Một ấm đun nớc bằng nhôm, có khối lợng 350g, mỗi lần đun đợc 2,5 lít nớc. Nớc đợc
đun bằng bếp ga, ga có năng suất toả nhiệt 1,1.10
8
kJ/kg và bếp có hiệu suất 80%. Nớc có nhiệt
độ đầu 20
o
C. Một bình chứa 13kg ga giá 230 000đ.(cho nhiệt dung riêng của nhôm và của nớc
là 880J/kgK và 4200J/kgK )
a, Hãy tính giá thành một lít nớc sôi.
b, Dùng ấm điện, thì hiệu suất đạt gần 100%, nhng giá điện là 700đ một kilô oát giờ. Hãy so
sánh giá thành đun sôi1 lít nớc bằng bếp ga và bằng bếp điện.
Câu3: (2,5đ)
Cho bốn điện trở R
1
, R
2
, R
3
, R
4
. Với R
1
= R
2
= R

3
= 3R
4
= 4
( )


đợc mắc vào đoạn mạch AB có sơ đồ nh hình 2. Đặt vào hai
đầu của đoạn mạch một hiệu điện thế U
AB
= 9V.
a, Nối D và B bằng một vôn kế có điện trở rất lớn.Tính
Hình 2.
A
B
C
D
R
1
R
2
R
4
R
3
+ -
A
O
Hình1.
cờng độ dòng điện qua các điện trở và số chỉ của vôn kế.

b, Thay vôn kế bằng một ampe kế có điện trở nhỏ.
Tính hiệu điện thế trên các điện trở. Tìm số chỉ của
ampe kế.
Câu4: (2đ)
Cho mach điện nh hình3. Biết R
1
= 3

;
R
2
= R
3
= 7

; R
4
là một biến trở.
Đặt vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế U
AB
= 40V.
Mắc vào C,D một ampe kế có điện trở rất nhỏ
không đáng kể và điều chỉnh R
4
để R
4
= 12

.
Tìm số chỉ ampe kế.

Câu5: (2đ)
Một ngời cận thị có điểm cực cận và điểm cực viễn cách mắt lần lợt là 15 cm và 80cm.
Ngời này dùng kính lúp có tiêu cự 4cm để quan sát một vật nhỏ, kính đặt cách mắt 10 cm. Hỏi
phải đặt vật trong khoảng nào thì mắt có thể nhìn thấy ảnh.
Hết
Đáp án- biểu điểm chấm
Môn Vật lí 9 ( mã số: 02)
Câu Nội dung Điểm
Câu 1
(2 điểm)
a, Khi nâng một đầu dầm lên cao 1,2m
thì trọng tâm G ở trung điểm dầm chỉ lên cao

)(6,0
2
2,1
mh ==
Vậy, công sản ra là:
A = P.h = 10.M.h = 10.110.0,6 = 660 (J)
b, Dầm chính là một đòn bẩy, mà điểm tựa O là
đầu nằm dới đất. Lúc bắt đầu nâng, lực F song song
với trọng lợng P (Hình 1). Từ điều kiện cân bằng của đòn bẩy:
)(550
2
110.10
2
2
2
4

N
P
F
OG
OA
F
P
====>===

(hoặc
)(550
2,1
660
N
h
A
F ===

(0,5đ)
(0,5đ)
(0,5đ)
(0,5đ)
Câu2
(1,5điểm)
a, Nhiệt lợng mà ấm nhôm và 2,5lít nớc, thu vào khi nóng lên từ 20
0
C đến 100
0
C là:
Q = (0,35.880 + 2,5.4200)(100 - 20)

Q = (308 + 10500)x80 = 864640 (J)
Lợng ga cần dùng để đun sôi một ấm nớc:
)(0098,0
110000000.8,0
864640
kgM =
.
Tiền ga phải chi cho một ấm nớc là:
173
13
230000
0098,0 = xT
(đ)
Chi phí cho một lít nớc:
2,69173
5,2
1
=

xT
(đ)
b, Chi phí cho một lít nớc đun bằng điện.
2,67700
3600000.5,2
864640
=

xT
(đ)
So sánh thấy

T

<
T

Vậy, giá thành đun 1lít nớc bằng điện rẻ hơn đun nớc bằng ga.
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
Câu 3
a, Do vôn kế có điện trở rất lớn nên dòng điện qua vôn kế coi nh không đáng kể, và các
A
B
R
1
R
2
R
3
R
4
C
D
Hình3
.
+
-

A
F
G
O
P
Hình1.
(2,5điểm)
điện trở trong mạch mắc theo sơ đồ sau: [(R
2
ntR
3
)//R
1
]ntR
4
.
Tính R
23
= R
2
+ R
3
= 8
( )

R
123
=
3
8

.
231
231
=
+ RR
RR
( )

;
Tính R
AB
= R
123
+ R
4
=
3
8
+
3
4
=
4
( )

Tính I
4
= I =
)(5,2
4

9
A
R
U
AB
AB
==
U
AC
= U
1
= I.R
123
= 2,5.
3
8
=
3
20
(V)
U
CB
= U
AB
- U
AC
= 9 -
3
20
=

3
7
(V)
Tính I
1
=
)(7,1
12
20
4:
3
20
1
1
A
R
U
==
; I
2
= I
3
=
)(8,0
24
20
8:
3
20
23

A
R
U
AC
==
U
DC
= I
3
.R
3
=
)(
6
20
4
24
20
Vx =
U
DB
= U
DC
+ U
CB
=
)(7,5
6
34
3

7
6
20
V=+
Vôn kế chỉ 5,7 V.
b, Am pe kế có điện trở rất nhỏ(
A
R
0

) nên
hai điểm D và B coi nh đợc nối bằng dây dẫn,
mạch điện đợc vẽ lạinh hình2.1.
Các điện trở đợc mắc theo sơ đồ
[(R
3
//R
4
)ntR
1
]//R
2
Tính điệ trở
1
3
16
3
16
3
4

4
3
4
4
.
43
43
34
==
+
=
+
=
x
RR
RR
R
( )

;
514
341134
=+=+= RRR
( )

Tính I
1
= I
34
=

)(8,1
5
9
134
A
R
U
AB
==
; U
1
= I
1
.R
1
= 1,8.4 = 7,2(V)
U
34
= U
AB
U
1
= 9 7,2 = 1,8(V)
I
3
=
)(45,0
4
8,1
3

34
A
R
U
==
; U
2
= U
AB
= 9V
=> I
2
=
)(5,2
4
9
2
2
A
R
U
==
;
I
A
= I
2
+ I
3
= 2,5 + 0,45 = 2,95(A)

(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
Câu 4
(2 điểm)
Mạch điện có sơ đồ hình3.1. Do
A
R
0

nên có
thể chập các điểm C,D làm một và các điện trở
mắc theo sơ đồ sau: (R
1
//R
2
)nt(R
3
//R
4
).
Ta có:
1,2

73
7.3
.
21
11
12
=
+
=
+
=
RR
RR
R
(

)
4,4
19
84
127
12.7
.
43
43
34
=
+
=
+

=
RR
RR
R
(

)
R
AB
= R
12
+ R
34
= 2,1 + 4,4 = 6,5 (

)
I =
AB
AB
R
U
=
)(2,6
5,6
40
A
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)

(0,25đ)
(0,25đ)
Hình 2.
A BC
D
R
1
R
2
R
4
R
3
V
+
-
Hình 2.1.
A
B
C
D
R
1
R
2
R
4
R
3
A

+
-
Hình3.1
.
I
1
I
3
I
4
A
B
R
1
R
2
R
3
R
4
C
D
A
-
+
I
2
I
A
U

AC
= U
1
= U
2
= I.R
12
= 6,2.2,1

13(V)
U
CB
= U
3
= U
4
= UAB U
CB
= 40- 13 = 27(V)
Tính I
1
=
)(3,4
3
13
1
1
A
R
U

=
; I
3
=
)(9,3
7
27
3
3
A
R
U
=
Thấy I
1
> I
3
do đó tại nút C phải có I
1
= I
A
+ I
3

Vậy I
A
= I
1
I
3

= 4,3 3,9 = 0,4 (A)
(0,25đ)
(0,25đ)
Câu 5
(2 điểm)
Khi ảnh hiện ở điểm cực cận thì d = 15 10 = 5 (cm).
Từ
'
111
d
df
=
)(3,3
105
10.5.
'
'
cm
fd
fd
d
+
=
+
==>
Khi ảnh hiện ở điểm cực viễn:
)(701080
'
cmd ==
Từ

'
111
d
df
=
)(7,4
705
70.5.
'
'
cm
fd
fd
d
+
=
+
==>
Vậy vật cách kính một khoảng d thoả mãn 3,3cm

4,7cm.
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,5đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
Hết