đề thi học sinh giỏi vật lí lớp 9 tỉnh hải dương (kèm đáp án) đề 16

Sở giáo dục và
đào tạo
Hải Dơng
Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9
THCS
Môn thi: Vật lý Mã số:
Thời gian làm bài: 150 phút, không kể
thời gian giao đề
Đề thi gồm 02 trang
Câu 1:(2 điểm): Ba ngời chỉ có một chiếc xe máy, cần đi từ A đến B
cách nhau là S = 20km trong thời gian ngắn nhất, thời gian chuyển
động đợc tính từ lúc xuất phát đến lúc cả ba ngời đều có mặt ở B. Xe
máy chỉ đi đợc hai ngời nên một ngời phải đi bộ. Đầu tiên ngời thứ
nhất đèo ngời thứ hai, còn ngời thứ ba đi bộ, đến một vị trí nào đó thì
ngời thứ nhất để ngời thứ hai đi bộ tiếp đến B, còn mình quay xe lại để
đón ngời thứ ba. Tính quãng đờng ngời thứ hai, thứ ba đi xe máy, đi bộ
và quãng đờng ngời thứ nhất đi xe máy một mình từ A đến B. Biết vận
tốc đi bộ V
1
= 5 (km/h), còn vận tốc đi xe máy là 45(km/h):
Câu 2: (1,5 điểm):
Cho mạch điện nh hình vẽ.
- Khi khoá K mở, Ampekế chỉ I
0
= 1 (mA)
- Khi khoá K đóng, Ampekế chỉ I
1
= 0,8 (mA)
Vôn kế chỉ 3V. Tìm U, R
1
, R

2
, biết rằng vôn kế
(V) và Ampekế (A) lí tởng
Câu 3: (1,5 điểm): Một bình bằng nhôm đợc đặt trong một tấm xốp
cách nhiệt có khối lợng 500g, khi cha đựng nớc, nhiệt độ của bình là
25
0
C, cần đổ vào bình bao nhiêu (kg) nớc nớc nóng ở 80
0
C và bao
A BA
R
1
R
1
R
2
V
K
nhiêu (kg) nớc lạnh ở 20
0
C để có đợc 5(kg) nớc ở 30
0
C. Bỏ qua nhiệt
hao phí ra môi trờng xung quanh.
Câu 4: (3 điểm): Cho mạch điện nh hình vẽ:
R
1
= R
2

= 6(); R
3
= 2(); R
4
= 4()
K l khoá điện, nguồn điện mắc vào hai đầu A,B
Có HĐT không đổi, Ampekế và Vôn kế lý tởng
Các dây nối có điện trở không đáng kể.
1. Ban đầu K mở thì vôn kế chỉ 1(V).
Xác định HĐT U của nguồn điện.
2. Nếu đóng khoá K thì Ampekế (A), Vôn kế (V) chỉ giá trị bao
nhiêu.
Câu 5: (2 điểm): Một vật sáng nhỏ A
1
B
1
đặt trớc một thấu kính hội tụ
sao cho một ảnh ảo A'
1
B'
1
cách vật 45(cm). Khi dịch chuyển vật
15(cm) thì thu đợc một ảnh thật A'
2
B'
2
co độ cao bằng nửa ảnh A'
1
B'
1

.
Tìm khoảng cách từ Quang tâm đến tiêu điểm của thấu kính.
A B
R
1
R
2
R
3
R
4
C
D
K
V
A
Sở giáo dục và
đào tạo
Hải Dơng
Đáp án, biểu điểm thi chọn học
sinh giỏi lớp 9 năm học 2009 -
2010
Môn thi: Vật lý
Cõu Ni dung im
Cõu 1
(2 im)
Gi t l thi gian tớnh t lỳc xut phỏt n lỳc c ba
ngi u cú mt B.
t
1

l thi gian i b ca ngi th ba.
Quóng ng ngi th ba ó i gm on i b v
on i xe
S = 20 = v
1
t
1
+ v
2
(t - t
1
) = 5v
1
+ 45(t - t
1
)
<=> 45t - 40t
1
= 20 (*)
Gọi C là vị trí người thứ hai xuống xe để đi bộ, D là
vị trí người thứ ba lên xe để đi tiếp đến B.
Quãng đường người thứ nhất đi xe máy từ A -> B là
AC + CD + DB = 45t (1)
Mà AC = BD = AB -CB = 20 - v
1
t
1
(2)
AD = CB => CD = AB - AD - CB = AB - 2CB
=> CD = 20 - 2v

1
t
1
(3)
Từ (1), (2), (3) <=> 2AC + CD = 45t
<=> 45t + 25t
1
= 60 (**)
Từ (*) và (**) =>





=
==
)(1
)(62,0
65
40
1
ht
ht
Vậy quãng đường người 2 và 3 đi bộ là:
S = 0,62 x 5 = 3(km)
Quãng đường người 2 và 3 đi xe máy là:
S = 45 (t - t
1
) = 45.(1- 0,38) = 17km
Quãng đường người thứ nhất đi xe máy một mình:

S = 17 - 3 = 14 (km)
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
Câu 2
(1,5
điểm)
Khi K mở thì
1
0
2R
U
I =
(1)
Khi K đóng vôn kế chỉ HĐT U
1
= 3V và Ampekế
0,25 ®
A
D
C
B
chỉ dòng điện I
1
= 0,8 (mA)

)(3750
10.8,0
3
3
1
1
1
Ω===
−
I
U
R
Thay R
1
vµo (1) => U = 2I
0
R
1
= 2.10
-3
. 3750 = 7,5
(V)
Cêng ®é dßng m¹ch chÝnh khi K ®ãng lµ
)(0012,0
3750
35,7
1
1
A
R

UU
I =
−
=
−
=
Cêng ®é dßng ®iÖn qua R
2
lµ:
I
2
= I - I
1
= 0,0012 - 0,0008 = 0,0004 (A)
)(7500
0004,0
3
2
1
2
Ω===
I
U
R
VËy U = 7,5(V); R
1
= 3750 (Ω); R
2
= 7500(Ω)
0,25 ®

0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
C©u 3
(1,5
®iÓm)
Gäi m
n
vµ m
ng
lµ khèi lîng níc nãng vµ níc nguéi.
NhiÖt lîng to¶ ra cña níc nãng lµ:
Q
n
= m
n
.C
n
(t
n
- 30
0
C) = m
n
. 4200 (80 - 30) =
210000 m
n
(J)
NhiÖt lîng thu vµo cña níc nguéi vµ b×nh lµ:

Q
ng
= m
ng
. c
n
(30 - 20) = m
ng
. 4200 (30- 20) =
42000m
ng
(J)
Q
b
= m
nh«m
. C
nh«m
(30 - 25) = 0,5 . 880 (30 - 25) =
2200 (J)
Ta cã PT: Q
n
= Q
ng
+ Q
b
<=> 2100m
n
= 420m
ng

+ 22
Mµ m
n
+ m
ng
= 5 => m
n
= 5 - m
ng
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
<=> 2100 (5 - m
ng
) = 420m
ng
+ 22
<=> 10500 - 2100m
ng
= 420m
ng
+ 22
)(2,4
2520
2210500
kgm
ng
≈

−
=
=> m
n
= 0,8 (kg)
VËy ta cÇn ®æ 0,8 kg níc nãng 80
0
C vµ 4,2kg níc
nguéi ë 20
0
C vµo b×nh ®Ó ®îc 5kg níc ë 30
0
C.
0,25 ®
C©u 4
(3 ®iÓm)
1. K më:
R
12
= 2R
1
= 12 (Ω)
R
34
= R
3
+ R
4
= 6 (Ω)
Ta cã:








=⋅====−
=⋅====−
)2(
3
2
4
6
)1(
2
6
12
4
34
434
2
12
212
UU
R
R
U
RIUVV
UU

R
R
U
RIUVV
DBBD
CBBC
LÊy (2) - (1) => V
D
- V
C
=
23
2 U
U −
<=>
)(6
6
VU
U
U
V
==>=
2. K ®ãng, m¹ch ®iÖn:
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
A

B
C
D
•
•
•
•
R
1
R
2
R
3
R
4
A
B
•
•
R
1
R
2
R
3
R
4
•
C ≡ D
)(

2
3
8
12
26
2.6
.
31
31
13
Ω==
+
=
+
=
RR
RR
R
)(4,2
10
24
46
4.6
.
42
42
24
Ω==
+
=

+
=
RR
RR
R
)(54,1
9,3
6
A
R
U
I
AB
===
)(31,2
2
3
.54,1.
1313
VRIU ===
)(385,0
6
31,2
1
13
1
A
R
U
I ===

)(7,34,2.54,1.
2424
VRIU ===
)(62,0
6
7,3
2
24
2
A
R
U
I ===
XÐt t¹i ®iÓm M:
1212
IIIIII
AA
−=⇒+=
=> I
A
= 0,62 - 0,385 = 0,235 (A)
Mµ U
V
= I
A
. R
A
(mµ R
A
= 0)

=> U
V
= 0
VËy khi kho¸ K ®ãng AmpekÕ (A) chØ 0,235(A),
V«n kÕ chØ 0(V)
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
C©u 5
(2 ®iÓm)
A
2
A'
1
A
1
B
2
I
B
1
O
B'
1
A'
2
B'

2
F'
F
XÐt ∆ OA
1
B
1
∼ ∆ OA'
1
B'
1
=>
)1(
'
1
11
'
1
'
1
OA
OA
BA
BA
=
∆ F'OI ∼ ∆ F'A'
1
B'
1
=>

)2(
'
'
1
'
'
'
1
''
1
'
1
OF
OAOF
OF
AF
OI
BA +
==
Mµ A
1
B
1
= OI
Tõ (1) vµ (2) =>
)3(
11
'
1
'

1
1
'
'
'
'
1
''
1
BA
BA
OAOF
OF
OF
OAOF
OA
OA
=
−
=
+
=
Theo bµi ra: OA'
1
- OA
1
= 45(cm) (*)
V× ph¶i dÞch vËt xa thÊu kÝnh ®Ó thu ®îc ¶nh thËt
nªn:
OA

2
= OA
1
+ 15
XÐt ∆ OA
2
B
2
∼ ∆ OA'
2
B'
2
=>
)4(
2
'
2
22
'
2
'
2
OA
OA
BA
BA
=
∆ F'OI ∼ ∆ F'A'
2
B'

2
=>
)5(
'
''
2
'
'
2
''
2
'
2
OF
OFOA
OF
AF
OI
BA −
==
Mµ A
2
B
2
= OI. Tõ (4) vµ (5) ta cã:
)6(
22
'
2
'

2
'
2
'
'
''
2
2
'
2
BA
BA
OFOA
OF
OF
OFOA
OA
OA
=
−
=
−
=
Mµ A'
2
B'
2
=
'
1

'
1
2
1
BA
Tõ (3) vµ (6) =>
'
2
'
1
'
'
2
OFOA
OF
OAOF
OF
−
=
−
<=> 2 (OF
'
- OA
1
) = OA
2
- OF
'
=> OF
'

= OA
1
+ 5
(**)
Tõ (*) vµ (**) thay vµo (3) <=>
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
0,25 ®
5
45545
1
11
1
1
+
+++
=
+
OA
OAOA
OA
OA
=> OA
1
= 15(cm)
Thay OA

1
= 15 (cm) vµo (**) ta cã OF = 20 (cm)
0,25 ®