đề thi học sinh giỏi vật lí lớp 9 tỉnh hải dương (kèm đáp án) đề 22

A
N
R R
+
_
U
1
2
M
C
D
Sở giáo dục và đào
tạo
Hải Dơng
Kì thi chọn học sinh giỏi lớp 9 THCS
Môn thi : .. Mã số : .
Thời gian làm bài : 150 phút, không kể thời gian
giao đề
Đề thi gồm : 01 Trang
Câu 1: ( 2 điểm )
Cho một cốc rỗng hình trụ, chiều cao h, thành dày nhng đáy rất mỏng nổi
trong một bình hình trụ chứa nớc, ta thấy cốc chìm một nửa. Sau đó ngời ta đổ
dầu vào trong cốc cho đến khi mực nớc trong bình ngang với miệng cốc. Tính
độ chênh lệch giữa mức nớc trong bình và mức dầu trong cốc. Cho biết khối l-
ợng riêng của dầu bằng 0,8 lần khối lợng riêng của nớc, bán kính trong của cốc
gấp 5 lần bề dày thành cốc và tiết diện của bình gấp 2 lần tiết diện của cốc.
Câu 2: 1,5 điểm
Dùng mt ca múc nớc ở thùng chứa nớc A có nhiệt độ t
A
= 20
0

C và ở thùng
chứa nớc B có nhiệt độ t
B
80
0
C rồi đổ vào thùng chứa nớc C , Biết rằng trớc
khi đổ, trong thùng chứa nớc C đã có sẵn một lợng nớc ở nhiệt độ t
C
= 40
0
C và
bằng tổng số ca nớc vừa đổ thêm vào nó. Tính số ca nớc phải múc ở mỗi thùng
A và B để có nhiệt độ nớc ở thùng C là 50
0
C . Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi
trờng, với bình chứa và ca múc.
Bài 3: 2,5 điểm
Cho mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn
mạch đợc giữ không đổi là U = 7 V , các điện trở R
1
= 3

, R
2
= 6

,
MN là một dây dẫn điện có chiều dài l = 1,5 m , tiết diện không
đổi S = 0,1mm
2

, điện trở suất

= 4.10
-7


m.
Bỏ qua điện trở của am pe kế và của các dây nối
a) Tính điện trở R của dây dẫn MN
b) Xác định vị trí điểm C để dòng điện qua am pe kế
theo chiều từ D đến C và có cờng độ 1/3 A
Bài 4 : 2 điểm
Nêu một phơng án thực nghiệm xác định điện trở của một am pe kế : Dụng cụ
gồm một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một am pe kế cần xác định
điện trở, một điện trở R
0
đã biết giá trị, một biến trở con chạy R
b
có điện trở
toàn phần lớn hơn R
0
, hai công tắc K
1
và K
2
, dây nối đủ dùng, các dây dẫn và
công tắc có điện trở không đáng kể .
Chú ý: Không mắc am pe kế trực tiếp vào nguồn
Bài 5 : 2 điểm
Cho một vật AB đặt trớc thấu kính hội tụ L

1
có tiêu cự
Là f
1
= f và cách thấu kính L
1
khoảng cách 2f nh hình vẽ
Sau L
1
ta đặt tháu kính phân kì L
2
có tiêu cự f
2
= - f/2
và cách L
1
một khoảng O
1
O
2
= f/2, sao cho trục chính của
hai thấu kính trùng nhau
a) Hãy vẽ ảnh của AB qua hệ hai thấu kính trên
b) Hãy vẽ một tia sáng phát ra từ A sau khi đi qua
cả hai thấu kính trên thì tia ló có phơng đi qua B.
Gải thích cách vẽ .
B
A
O
O

1 2
1
2
L L
Sở giáo dục và đào
tạo
Hải Dơng
Biểu điểm và đáp án
đề thi học sinh giỏi Môn vật lí lớp 9
Năm học :
Bài Nội dung - Yêu cầu Điểm
1
(2đ)
Ký hiệu : tiết diện ngoài và tiết diện trong của cốc là S và S',
Khối lợng của cốc là m, khối lợng của dầu đổ vào cốc là m',
Khối lợng riêng của nớc là D
N
và của dầu là D
d
.
Khi cha đổ dầu vào, trọng lực của cốc cân bằng với lực đẩy
Ac-si-met :
10.m = 10. D
N
.S.h/2 (1)
Khi đổ dầu vào : 10.(m+m') = 10.D
N
.S.h (2)
Từ (1) và (2) ta có : m' = D
N

.S.h/2 (3); Mặt khác : m' =
D
d
.S'.h' (4)
Từ (3) và (4) ta có : h' =
2
N
d
D
S h
D S

(5)
Bán kính trong của cốc gấp 5 lần bề dày cốc, nên bán kính
ngoài gấp 6/5 lần bán kính trong. Suy ra :
2
2
6 36
5 25
S
S
= =

(6)
Và
10
8
N
d
D

D
=
(7). Thay (6) và (7) vào (5) ta có : h' = 0,9.h
Vậy độ chênh lệch giữa mực nớc trong bình và mức dầu
trong cốc là
h = h - h' = 0,1.h
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
2
1,5đ
Gọi : c là nhiệt dung riêng của nớc, m là khối lợng nớc chứa
trong một ca .
n
1
và n
2
lần lợt là số ca nớc múc ở thùng A và B
( n
1
+ n
2
) là số ca nớc có sẵn trong thùng C
Nhiệt lợng do n
1
ca nớc ở thùng A khi đổ vào thùng C đã

hấp thu là
Q
1
= n
1
.m.c(50 20) = 30cmn
1

Nhiệt lợng do n
2
ca nớc ở thùng B khi đổ vào thùng C đã tỏa
ra là
Q
2
= n
2
.m.c(80 50) = 30cmn
2
Nhiệt lợng do ( n
2
+ n
2
) ca nớc ở thùng C khi đổ vào thùng
C đã hập thụ là
Q
3
= (n
1
+ n
2

)m.c(50 40) = 10cm(n
1
+ n
2
)
Phơng trình cân băng nhiệt Q
1
+ Q
3
= Q
2


30cmn
1
+ 10cm(n
1
+ n
2
) = 30cmn
2


2n
1
= n
2
Vậy khi múc n ca nớc ở thùng A thi phải múc 2n ca nớc ở
thùng B và số nớc đã có săn trong thùng C trớc khi đổ thêm là
3n ca

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
3
2,5đ
a) Điện trở của dây MN :
R
MN
=
l

S
=
7
7
4.10 .1,5
10


= 6 (

).
b) Gọi I
1
là cờng độ dòng điện qua R
1
, I

2
là cờng độ dòng
điện qua R
2
và I
x
là cờng độ dòng điện qua đoạn MC với R
MC
= x
1,0
0,25
Do cờng độ dòng điện qua am pe kế theo chiều từ D đến C
nên
I
1
> I
2
, ta có :

1
R 1 1 1
U = R I = 3I
;
2
R 2 2 1
1
U = R I = 6(I - )
3
;
- T

1 2
MN MD DN R R
U = U + U = U + U = 7 (V)
,
Ta có phơng trình :
1 1
1
3I + 6(I - ) = 7
3


I
1
= 1 (A)
Do R
1
và x mắc song song nên
1 1
x
I R 3
I = =
x x
.
- T U
MN
= U
MC
+ U
CN
= 7

3 3 1
x. + (6 - x)( + ) = 7
x x 3


x
2
+ 15x 54 = 0 (*)
Giải phơng trình (*) và lấy nghiệm dơng => x = 3

Vậy con chạy C ở chính giữa dây MN
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
4
2đ
Bố trí mạch điện nh hình vẽ
Bớc 1 : Chỉ đóng K
1
Số chỉ của am pe kế
Là I
1
ta có U = I
1
(R
A

+ R
0
) (1)
Bớc 2 : Chỉ đóng K
2
và dịch chuyển
con chạy để am pe kế chỉ I
1
. Khi đó
phần biến trở tham gia vào mạch điện
có giá trị bằng R
0

Bớc 3 : Giữ nguyên vị trí con chạy
của biến trở ở bớc 2 rồi đóng cả K
1
và K
2

Số chỉ am pe kế là I
2

Ta có U = I
2
(R
A
+ R
0
/2) (2)
Giải phơng trình (1) và (2) ta tìm đợc

1 2 0
2 1
(2 )
2( )
A
I I R
R
I I

=

0,5
1,0
0,5
5
2đ
a) Sơ đồ tạo ảnh qua hệ hai
thấu kính
AB A
1
B
1
A
2
B
2
.
( Vẽ đợc mỗi ảnh A
1
B

1
hoặc A
2
B
2

đợc 05 đ )
b) Các bớc vẽ
- Vẽ tia Bx qua A
2
kéo dài cắt L
2
tai K
- Vẽ tia A
1
K kéo dài cắt L
1
tại I
- Vẽ tia AI
Tia Ai chính là tia tới từ A, sau khi qua hai thấu kính cho tia
ló có phơng qua B
* Giải thích :
- Giải thích đúng vì sao vẽ Bx
- Giải thích đúng vì sao vẽ IKA
1
- Giải thích đúng vì sao vẽ AI
1,0
0,5
0,5
A

N
R R
+
_
U
1
2
M
C
D
L
1
L
2
x
B
A
O
O
A
B
B
1
1
2
1
2
1
2
L L

I
K
A
2
+
_
A
R
R
U
K
K
1
2
0
b