ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP 9 NH 2009-2010

PHÒNG GD& ĐT CÀNG LONG
TRƯỜNG THCS TÂN AN

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN
NĂM HỌC 2009-2010
MÔN : VẬT LÝ 9
THỜI GIAN:150 phút
Bài 1: (4đ)
Trộn hỗn hợp rượu vào nước người ta thu được một hỗn hợp có khối lượng 188g ở
nhiệt độ 30
0
C. Tính khối lượng của nước và rượu đã pha biết rằng lúc đầu rượu có nhiệt độ
20
0
C và nước có khối lượng 80
0
C . cho nhiệt dung riêng của rượu là 2500J/kg.K và của nước
là 4200J/kg.K , bỏ qua sự bốc hơi của rượu.
Bài 2: (3đ)
Lúc 7 giờ hai xe cùng xuất phát từ hai điểm A và B cách nhau 24km. chúng chuyển
động cùng chiều từ điểm A đến điểm B . Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc 42km/h , xe
thứ hai từ B với vận tốc 36km/h.
a. Tìm khoảng cách giữa hai xe sau 45 phút kể từ lúc xuất phát.
b. Hai xe có gặp nhau không? Nếu chúng gặp nhau lúc mấy giờ? Ở đâu?.
Bài 3: (3 đ)
Chứng minh rằng gương quay một góc
α
quanh đường thẳng vuông góc với mặt
phẳng chứa tia tới và pháp tuyến thì tia phản xạ của nó sẽ quay đi một góc 2
α
Bài 4: (4 đ)

Một bếp điện công suất P = 666W hoạt động với hiệu điện thế U=110V
1- Tính điện trở R của bếp.
2- Điện trở R làm bằng nicrôm có tiết diệ không đổi s =0,25mm
2
. Điện trở suất
ρ
=1,1.10
-6
mΩ
. Tìm độ dài của R.
3- Bếp dùng để đun một lượng nước ở nhiệt độ ban đầu 20
0
C . Sau 30 phút nước bắt đầu
sôi . Tính thể tích nước , cho nhiệt dung riêng của nước lad 4200J/kg.K , ấm chứa
nước bằng đồng nặng 500g nhiệt dung riêng của đồng 380J/kg.K. Coi sự mất mát của
nhiệt không đáng kể .
Bài 6:( 6 đ)
Cho mạch điện như hình vẽ : Đ
1
(6V – 6W) , Đ
2
(12V – 6W) . Khi mắc hai điểm A và B vào
một hiệu điện thế U
0
thì các đèn bình thường .Hãy xác định
a- Hiệu điện thế định mức của các đèn Đ
3
, Đ
4
, Đ

5
.
b- Công suất tiêu thụ của cả mạch , biết công suất tiêu thụ của Đ
3
là 1,5W và tỉ số công
suất của hai đèn cuối là
5
3

(Hết)
A
B
Đ
2
Đ
3
Đ
4
Đ
1
Đ
5
ĐÁP ÁN
CÂU NỘI DUNG ĐIỂM
1
Gọi khối lượng của rượu và nước lần lượt là m
1
và m
2

m
1
+ m
2
= 188g = 0,188kg (1)
Nhiệt lượng do rượu hấp thụ : Q
1
= m
1
C
1
(t
0
-
0
1
t
)
= m
1
.2500(30 -20) = 25000m
1
Nhiệt lượng do nước tỏa ra : Q
2
= m
2
C
2
(
0

2
t
- t
0
)
= m
2
.4200(80 -30) = 210000m
2

Phương trình cân bằng nhiệt :
Q
1
= Q
2

⇔
25000m
1
= 210000m
2

⇒
m
1
= 8,4m
2
(2)
Từ (1) và (2) giải ra ta được : m
1

= 0,168kg = 168g
m
2
= 0,02kg = 20g
1
0,5
0,5
1
1
2
a/. Quãng đường các xe đi được trong 45 phút ( tức
3
4
giờ)
- Xe I: s
1
= v
1
.

t = 42.
3
4
= 31,5 (km)
- Xe II: s
2
= v
2
.

t = 36.
3
4
= 27 (km)
Vì khoảng cách ban đầu giữa hai xe là s = AB = 24 (km) nên khoảng cách của
hai xe sau 45 phút là:

l
= s
2
+ AB – s
1
= 27 + 24 – 31,5 = 19,5 (km)
b/. Khi hai xe gặp nhau thì : s
1
– s
2
= AB
v
1
.t - v
2
.t = AB

⇒
t(v
1
– v
2
) = AB

⇒
t =
1 2
24
4
42 36
AB
v v
= =
− −
(giờ)
Vị trí gặp nhau cách B một khoảng

l
= v
2
.t = 36.4 = 144 (km)
0,5
0,5
1
0,5
0,5
3
- Gọi điểm tới I tia tới 3I
- Tia phản xạ thứ nhất IS
1
- Gương quay một góc
α
thì pháp tuyến cũng quay một góc

α
tới IN
2
. Tia
phản xạ quay đi một góc
·
1 2
ISS
tới IS
2

- Ta có :
·
·
·
1 2 2 2 2 1
ISS N IS N IS= −


·
·
2 2 1
N IS N IS= −
(vì
·
·
2 2 2
N IS N IS=
)

( ) ( ' )i i
α α
= + − −

' 2i i
α α α
= + − + =
(vì i = i’)
i i’
0,5
2,5
I
N
1
N
2
S
1
S
2
S
α
I
4
I
3
I
1
I
5

I
2
4
1/. Điện trở của bếp
P =
2 2 2
110
18,2( )
666
U U
R
R
⇒ = = = Ω
2/. S=0,25mm
2
=0,25.10
-6
m
2
. Độ dài của điện trở là:
6
6
18,2.0,25.10
4,14( )
1,1.10
RS
R m
S
ρ
ρ

−
−
= × ⇒ = = =
l
l
3/. Thể tích của nước:
+Điện năng của bếp trong 30 phút: A= P.t = 666.30.60=1198800J
+Nhiệt năng tiêu thụ bởi ấm:
0 0
1 1 1 2 1
( )Q m c t t= −
+Nhiệt năng tiêu thụ bởi nước:
0 0
2 2 2 2 1
( )Q m c t t= −
+Nhiệt lượng tổng cộng :

0 0
1 2 1 1 2 2 2 1
2
2
2
( ).( )
(0,5.380 .4200).(100 20)
(190 4200. ).80
15200 336000
Q Q Q m c m c t t
m
m
m

= + = + −
= + −
= +
= +

Theo định luật bảo toàn năng lượng : A = Q
1198800 = 15200+336000m
2

2
1198800 15200
3,5( )
336000
m kg
−
⇒ = =
Khối lượng nước 3,5kg tương đương với thể tích 3,5 lít
0,5
1
0,5
1
1
5
a/. Do A nối với cực dương B nối với cực âm nên dòng điện có chiều như hình vẽ .
Cường độ dòng điện qua đèn 1 và đèn 2
1
1
2
2
6

1( )
6
6
0,5( )
12
I A
U
I A
U
= = =
= = =
Tại nút C:
I
1
= I
2
+I
3

⇒
I
3
= I
1
+I
2
= 1 – 0,5 = 0,5(A)
Hiệu điện thế định mức đèn 3 là :
P
3

= U
3
.I
3

3 3
3
1,5
3 3( )
0,5
U V U V
I
⇒ = = = ⇒ =

Ta có: U
AB
=U
AC
– U
CD

⇔
U
4
= U
1
+U
3
=6+3 = 9(V)
Mặt khác:U

DB
=U
AB
– U
AD

⇔
U
5
= (U
1
+U
2
)-U
4


= 6+1-9 = 9(V)
Vậy: U
3
= (3V); U
4
= (9V); U
5
= (9V)
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5

0,5
P
P
3

P
2

P
1

A
B
Đ
2
Đ
3
Đ
4
Đ
1
Đ
5
b/. Đèn Đ
4
và Đ
5
có cùng hiệu điện thế định mức
Vậy:
5 5 5

4 4 4
5
3
U I I
U I I
= = =
( Vì I
5
> I
4
) (1)
Mặt khác: I
5
= I
4
+ I
3

⇒
I
5
=I
4
+0,5 (2)
Từ (1) và (2) ta được:
I
4
= 0,75 (A) ; I
5
= 1,25 (A)

⇒
= U
4
.I
4
=9.0,75 =6,75 (W)

=
5 5
. .0,75 6,75(W)
3 3
= =
Công thức têu thụ cả đoạn mạch:

= + + + +
= 6 + 6 + 1,5 + 6,75 + 11,25 = 31,5(W)
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
P
5

P
4

P
4

P
5
P
4

P

P
5

P
1

P
2
P
3
P
4