Đề thi học sinh giỏi vật lý 9 năm học :2009-2010

PHòNG GD-ĐT QUảNGTRạCH đề THI HọC SINH GiỏI Năm học : 2009 - 2010
TRƯờng thcs quảng minh Môn thi : VậT Lí 9
Thi gian lm bi: 150 phút (Không k thi gian giao )
Bài 1: (1,5 điểm)
Hai ô tô cùng khởi hành từ A đến B, xe ô tô thứ nhất đi trong nữa quảng đờng đầu với vận tốc
v
1
= 40km/h và nữa quảng đờng sau đi với vận tốc v
2
= 60km/h. Xe ô tô thứ 2 đi trong nữa thời
gian đầu với vận tốc v
1
= 60km/h và nữa thời gian sau đi với vận tốc
v
2
= 40km/h. Hãy tính xem ô tô nào đến trớc ?
B i 2: (2,5im) .Có mt khi nc á nng100g nhit -10
0
C.
a.Tính nhit lng cn cung cp a nhit khi nc á lên n 0
0
C. Chonhit
dung riêng ca nc đá l 1800J/ kg.K.
b. Ngi ta t mt thi ng khi lng 150g nhit 100
0
C lên trên khi nc á
ny ang 0
0
C. Tính khi lng nc á b nóng chy. Cho nhit dung riêng ca ng l
380J/kg.K, nhit nóng chy ca nc á l 3,4. 10
5

J/kg.
c. Sau ó tt c c t vo bình cách nhit có nhit dung không áng k. Tìm khi
lng hi nc cn phi dn vo ton b h thng có nhit 20
0
C. Cho bit nhit hóa hi,
nhit dung riêng ca nc ln lt l 2,3.10
6
J/kg ; 4200J/kg.K.
B i 3: (2,5im) Cho mch in nh hình v.
Bit U
AB
= 90V, R
1
= 40

; R
2
= 90

; R
4
= 20

; R
3
l
mt bin tr. B qua in tr ca ampe k, khoá K v
dây ni.* a.Cho R
3
= 30

tính in tr tng ng
ca on mch AB v s ch ca ampe k trong hai
trng hp : + Khóa K m.
+ Khóa K óng.
b.Tính R
3
s ch ca ampe k khi K óng cng nh khi K ngt l bng nhau ?
B i 4 (3.5 im) : Một iểm sáng t cách màn chắn 1 khoang 2m, gi a iểm sáng và màn
ngi ta t 1 đĩa chn sáng hi!nh tròn sao cho đĩa song song vi màn và iểm sáng nm trên
tru"c i qua tâm và vuông góc vi ĩa.
a) Ti!m ng ki#nh của bóng en in trên màn biết ng ki#nh cua đĩa d = 20cm và đĩa ca#ch
iểm sáng 50 cm.
$%Cần di chuyển đĩa theo phng vuông góc vi màn một oa"n bao nhiêu, theo chiều nào
ể ng ki#nh bóng en giam i một n&a?
c) Biết đĩa di chuyển ều vi vận tốc v= 2m/s. Ti!m vận tốc thay ổi ng ki#nh cua bo#ng
en.
d) Gi nguyên vi" tri# cua đĩa và màn nh câu b thay iểm sáng bng vật sáng hi!nh cầu ng
ki#nh d
1
= 8cm. Ti!m vi" tri# t vật sáng ể ng ki#nh bóng en vẫn nh câu a. Ti!m diện ti#ch
cua vùng n&a tối xung quanh bóng en?
( Hết )
Hiệu trởng Tổ trởng chuyên môn Ngời ra đề

PHòNG GD-ĐT QUảNGTRạCH đáp án và biểu điểm chấm
TRƯờng thcs QUảNG MINH đề thi học sinh giỏi MôN VậT Lí 9
C
K
D

_
+
B
A
R
4
R
3
R
2
R
1
A
Năm học : 2009 - 2010

Tổng điểm toàn bài là : 10 điểm
Bài 1 : ( 1,5 điểm)
Goị t
1
là thời gian xe thứ 1 đi hết quảng đờng
t
2
là thời gian xe thứ 2 đi hết quảng đờng ( 0,25điểm)
Thời gian xe thứ nhất đi hết quảng đờng là :
t
1
=
'('(
''
')')

V
S
V
S
V
S
V
S
+=+
(0,25điểm)
hay t
1
=
*+*, ,-'
%*,.,/
-'
'(
('
SS
VV
VV
S
=
+
=

+
(1) ( 0,25điểm)
Quảng đờng xe thứ 2 đi (quảng đờng AB)
S = v
1
/
.
''
'
)
'
'
t
V
t
+
=
%/
'
)
'
)
(
'
VV
t
+

( 0,25điểm)
Suy ra thời gian xe thứ 2 đi hết quảng đờng t
2
=
)
'
)
(
'
VV
S
+

hay t
2
=
0,*,.,
' SS
=
+
(2) ( 0,25điểm)
từ (1) và (2)

t
1


t
2
. vậy xe thứ 2 đến B trớc ( 0,25điểm)

Bài 2:
(2,5)
a
(0,5)
G1i các nhit ln lt l: t
1
= - 10
0
C ; t
1
= 0
0
C
t
2
= 100
0
C ; t = 20
0
C.
Nhit lng cn thit :
Q
1
= m
1
c
1
(t
1
,

-

t
1
) = 0,1.1800.{ 0 - ( - 10)} = 1800J
0,50
b
(1 )
Gi s& nc á nóng chy hon ton thì nhit lng cn cung
cp l: Q
1
,
= m
1
. = 34000J
Nhit lng ming ng ta ra khi h nhit xung 0
0
C l :
Q
2
= m
2
c
2
( t
2
- t
1

) = 5700J
Ta thy Q
1
> Q
2
nên ch có mt phn nc á nóng chy.
Nhit lng nc á thu vo nóng chy l : Q
1
= m .
Theo phng trình cân bng nhit ta có : Q
1
= Q
2

<=> m . = Q
2
Q
2
Khi

lng nc á b nóng chy l : m = 0,0167kg

0,25
0,25
0,25
0,25
c
(1 )
Nhit lng do hi nc ta ra :
Q

3
= m
3
L + m
3
c
3
(t
2
- t) Q
3
= 2636000m
3

Nhit lng nc á v thi kim loi thu vo:
Q = m + m
1
c
3
(t - t
1
) + m
2
c
2
(t - t
1
) Vi m = m
1
- m

Thay s vo v tính ta c Q = 37842J

áp d2ng phng trình cân bng nhit ta có : Q
3
= Q
<=> 2636000m
3
= 37841,6
=> m
3
0,0144kg
0,25
0,25
0,25
0,25
+ Khi K m on mch c v li :
Bµi 3
( 2,5đ )

a
/1,5đ%
_
+
R
4
R
3
R
2
R

1
I
4
I
AB
A
D
B
A
R
AB
= R
AD
+ R
3
=
(* '
3
(* '
-R R
R
R R
+
+
= 66Ω ; I
AB
=
AB
AB
U

R
= 1,36A
U
AD
=

I
AB
. R
AD
= 48,96V
S ch ca ampe k : I
a
= I
4
=
(*
AD
U
R
=
0,816A
+ Khi K ãng on mch c v li :


D
R
234
= R
2

+ R
34
=

R
2
+
3 4
3 4
R R
R R+
= 102 Ω
TÝnh óng : R
AB
=
1 234
1 234
R R
R R+
= 28,7Ω ; I
234
=
234
AB
U
R
= 0,88A
U
34
= I

234
.R
34
= 10,56 V
=> I
a
=
34
4
U
R
= 0,528A
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
b
(1đ)
+ K m :
R
AB
=
(* '
3
(* '
-R R
R
R R

+
+
= 36 +R
3
; I
a
= I
1
= I
4
=
(* 3
0*
3.
AD
U
R R
=
+
(1)
+ K ãng :
R
34
=
3 * 3
3 * 3
- ',
',
R R R
R R R

=
+ +
; R
234
= R
2
+ R
34
=
3 3
3
4,/', % ',
',
R R
R
+ +
+
I
2
= I
34
=
( )
3
3
4 ',
(+, ((
R
R
+

+
U
34
= I
34
. R
34
=
3
3
(+,
(+, ((
R
R+
I
a
= I
4
=
3
3
4
(+, ((
R
R+
(2)
T5 (1) v (2) => R
3
2

- 30R
3
- 1080 = 0
Gii phng tr×nh ta cã : R
3
= 51,1Ω ( Ch1n )
R
3
= - 21,1( Loi v× R
3
< 0)
0,25
0,25
0,25
0,25

Bµi 4 : (3,5điểm) :
S
A
B
A
1
B
1
I
I
1
A'
A
2

I'
B
2
B'
A
R
3
R
2
B
R
1
A
R
4

D
I
AB
I
234
+
_
I
a
I
a
0, 5im)

a) Go"i AB, AB lần lt là ng ki#nh của ĩa và của bóng en. Theo i"nh lý Talet ta có:

cm
SI
SIAB
BA
SI
SI
BA
AB
+,
0,
',,-',6-
66
666
====
(0,5 im)
b) Go"i A
2
, B
2
lần lt là trung iểm của IA và IB. 7ểng kính bóng en giảm i một
n&a(t8c là A
2
B
2
) thì ĩa AB phải nm vị trí A
1
B
1
. Vì vậy ĩa AB phải dịch chuyển về phía
màn . Theo i"nh lý Talet ta có :

cmSI
BA
BA
SI
SI
SI
BA
BA
(,,',,-
*,
',
6-
6
''
((
(
(
''
((
====
(0,5 im)
Vậy cần dịch chuyển ĩa một oạn II
1
= SI
1
- SI = 100 - 50 = 50 cm (0,25im)
c) Thi gian ể ĩa i c quãng ng II
1
là:
t =

v
s
=
v
II
(
=
'
09,
= 0,25 s ( 0,25im)
Tốc ộ thay ổi ng kính của bóng en là:
v =
:
;<=;<
''

=
'09,
*9,+9,
= 1,6m/s ( 0,25im)
d) Go"i CD là ng kính vật sáng, O là tâm .Ta có:
*
(
*
(
+,
',
33
3333
=

+
==

=

IIMI
MI
BA
BA
IM
MI
=> MI
3
=
cm
II
3
(,,
3
3
=

(0,25im)
Mt khác
cmMIMO
BA
CD
MI
MO

3
*,
3
(,,
0
'
0
'
0
'
',
+
3
333
=ì=====
(0,25im)

M
C
A
3
B
3
>
B
2
B
A
A
2

?
3
O
( 0,25im)
I'

=> OI
3
= MI
3
- MO =
cm',
3
.,
3
*,
3
(,,
==
( 0,25im)
Vậy t vật sáng cách đĩa một khoảng là 20 cm
- Diện tích vùng n&a tối là : S =
'''''
'
(0,+,%*,+,/(*93%/ cmAIAI =




( 0,25im)

Ghi chú : Học sinh làm bài theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa
Hiệu Trởng Tổ Trởng chuyên môn Ngời làm đáp án
Hoàng Minh Ngọc Nguyễn Nh Thiện