ĐỀ THI CHỌN HSG VẬT LÝ 9

Đề kiểm tra học sinh giỏi lớp 9
Môn: Vật lí
Thời gian làm bài: 150 phút
Đề I
Câu 1. (3 điểm)
Hai bản kim loại đồng chất, có cùng chiều dài l = 20cm và tiết diện nhng có trọng lợng
riêng khác nhau d
1
= 1,25d
2
.
Hai bản này đợc hàn dín lại ở một đầu O và đợc treo bằng sợi dây.
Để thanh nằm ngang ngời ta thực hiện hai biện pháp sau.
a) Cắt một phần bản thứ nhất và đem đặt lên chính giữa của phần còn lại.
Tìm chiều dài của phần bị cắt bỏ.
b) Cắt bỏ một phần của bản thứ nhất.
Tìm phần bị cắt bỏ đi.
l l

Câu 2. (3 điểm)
Trong một bình đậy kính có một cục nớc đá có khối lợng M = 0,1kg nổi trên nớc, trong
cục đá có một viên chì khối lợng m= 5kg. Hỏi phải tốn một nhiệt lợng bằng bao nhiêu để
cục chig bắt đầu chìm xuống nớc. Cho khối lợng riêng của chì bằng 11,3g/cm
3
của nớc
đá bằng 0,9/cm
3
, nhiệt nóng chảy của nớc đá 3,4.10
5
J/kg. Nhiệt độ nớc trung bình là 0
0

C
Câu 3. (3 điểm)
Trên hình vẽ, biến trở AB là một day đồng chất, chiều dài l = 1,3m, tiết diện ngang
S=0,1mm
2
điện trở suất p = 10
- 6
m. U là hiệu điện thế không đổi.
Nhận thấy khi con chạy ở các vị trí cách đầu A hoặc đầu B những đoạn nh nhau 40cm thì
công suất toả nhịêt trên biến trở là nh nhau.
Xác định tỉ số công suất tỏ nhiệt trên R
0
ứng với hai vị trí của con chạy C.
+ U
R
0
A C B
Câu 4. (1 điểm)
Một hộp đen có bề dày a = 12cm trong đó đựng hai thấu kính đặt đối diện nhau (Xem
các thấu kính đặt ở các thành hộp). Chiếu tới bằng một chùm tia sáng song song có bề
rộng d chumg tia ló ra khỏi hộp là chùm song song có bêg rộng 2d (Hình vẽ)
Xác địng tiêu cự của thấu kính đặt trong hộp.

d 2d
a = 12cm
biểu đIểm và đáp án đề thi học sinh giỏi lớp 9
Môn: vật lí
Đề 1
Câu 1. (3 điểm)
a) Gọi x là phần bị cắt.

Do nó đợc đặt lên chính giữa phần còn lại
và thanh cân bằng.
S
l
P
xl
P
21
2
=

Gọi S là tiết diện của mỗi bản, ta có.
2
.
2
21
l
lSd
xl
lSd =

ldxld
21
)( ==>
l
l
d
d
x )1(
1

2
==>
((l
cmxx 420).8,01(20)
25,1
1
1( ===>=
(l x)
b) Gọi y là phần cắt bỏ đi, trọng lợng bản còn lại là:
l
yl
PP

=
1
,
1
Do thanh cân bằng nên ta có.
2
1

2
).(
21
lSd
yl
ylSd =

hayl
d
d
yl
2
1
2
2
)( ==>

0)1(2
2
1
2
2
=+ l
d
d
lyy
(l-y) l

cmy
Loaicmy
yy
11,289,17205820
)(205820
89,175832080400
08040
2
1

,,
2
==
>+=
==>==
=+=>
Câu 2. (3 điểm)
Để cục chì bắt đầu chìm, không cần phải toàn bộ cục nớc đá tan hết, chỉ cần
khối lợng riêng của nớc đá và cục chì trong nó bằng khối lợng riêng của nớc
là đủ.
Gọi M
1
là khối lợng còn lại của cục nớc đá khi bắt đầu chìm; điều kiện để
cục chì chìm là:
n
D
V
mM
=
+
1
Trong đó: V: Thể tích của cục đá và chì.
D
n
khối lợng riêng của nớc.
Chú ý rằng:
chida
D
m
D

M
V +=
1
Do đó:
)(
1
1
chida
n
D
m
D
M
DmM +=+
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
O
Suy ra:
gM
DDD
DDD
mM

chidan
danchi
41
3,11).9,01(
9,0).13,11(
.5
).(
).(
1
1
=


=


=

Khối lợng nớc đá phải tan:

gggMMM 5941100
1
===
Nhiệt lợng cần thiết:

JMQ
235
10.6,20010.59.10.4,3.

===

(Nhiệt lợng này chỉ cung cấp cho cục nớc đá làm nó tan ra)
Câu 3. (3 điểm)
Gọi R
1
, R
2
là điện trở của biến trở tơng ứng của hai vị trí trên của con chạy
C; R là điện trở toàn phần của biến trở ta có.

RRRR
13
9
;
13
4
21
==
- Khi hai công suất này bằng nhau.
RRRR
R
RR
U
R
RR
U
13
6
.
).()(

210
2
20
1
10
===>
+
=
+
- Gọi I
1
, I
2
là cờng độ dòng điện qua R
0
trong hai trờng hợp trên.
R
U
RR
U
I
R
U
RR
U
I
15
13
;
10

13
20
2
10
1
=
+
==
+
=
Suy ra: I
1
= 1,5I
2
Dùng công thức: P=I
2
R
0
ta có.
.25,2
2
1
=
P
P
(Cách giải này không sử dụng tiết diện và điện trở suất, cách
giải khác các em có thể tính R)
Câu 4. (1 điểm)
Đờng đi của tia sáng nh hình vẽ (F
1

trùng với F
2
)
I
1
I
2
F
1
O
1
F
2
O
2

J
1
J
2
a
Xét
222111
~ JIFJIF
ta có
)1(2
2
1
12
2

1
22
11
22
11
ff
f
f
hay
OF
OF
JI
JI
==>==
Mặt khác:
O
1
F
1
+ F
2
O
2
= a hay f
1
+ f
2
= a (2)
Từ (1) và(2) ta suy ra:
f

1
=a/3 = 4cm và f
2
= 2a/3 = 8cm.
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ