Đề + đáp án HSG Lý 9

Phòng GD - ĐT
trC NINH
Đề thi chọn đội tuyển hsg lớp 9
năm học 2008-2009
Môn: Vật lý
Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Bi 1: (3,0 im)
Mt ụ tụ xut phỏt t A i n ớch B, trờn na quóng ng u i vi vn tc
v
1
v trờn na quóng ng sau i vi vn tc v
2
. Mt ụ tụ th hai xut phỏt t B i
n ớch A, trong na thi gian u i vi vn tc v
1
v trong na thi gian sau i vi
vn tc v
2
. Bit v
1
= 20km/h v v
2
= 60km/h. Nu xe i t B xut phỏt mun hn 30
phỳt so vi xe i t A thỡ hai xe n ớch cựng lỳc. Tớnh chiu di quóng ng AB.
Bi 2: (2,75 im)
Ngi ta b mt ming hp kim chỡ v km cú khi lng 50g nhit
136
o
C vo mt nhit lng k cha 50g nc 14
o
C. Hi cú bao nhiờu gam chỡ v

bao nhiờu gam km trong ming hp kim trờn? Bit rng nhit khi cú cõn bng
nhit l 18
o
C v mun cho riờng nhit lng k núng thờm lờn 1
o
C thỡ cn 65,1J; nhit
dung riờng ca nc, chỡ v km ln lt l 4190J/(kg.K), 130J/(kg.K) v 210J/
(kg.K). B qua s trao i nhit vi mụi trng bờn ngoi.
Bi 3: (2,0 im)
Cho mch in cú s nh hỡnh v. Bit: U = 10V,
R
1
= 2

, R
2
= 9

, R
3
= 3

, R
4
= 7

, in tr ca vụn k
l R
V
= 150

. Tỡm s ch ca vụn k.
Bi 4: ( 1,25 im)
Mt vt sỏng AB t ti mt v trớ trc mt thu kớnh hi t, sao cho AB
vuụng gúc vi trc chớnh ca thu kớnh v A nm trờn trc chớnh, ta thu c mt nh
tht ln gp 2 ln vt. Sau ú, gi nguyờn v trớ vt AB v dch chuyn thu kớnh dc
theo trc chớnh, theo chiu ra xa vt mt on 15cm, thỡ thy nh ca nú cng dch
chuyn i mt on 15cm so vi v trớ nh ban u. Tớnh tiờu c f ca thu kớnh
(khụng s dng trc tip cụng thc ca thu kớnh).
Bi 5: ( 1,0 im)
Nờu mt phng ỏn thc nghim xỏc nh in tr ca mt ampe k. Dng c
gm: mt ngun in cú hiu in th khụng i, mt ampe k cn xỏc nh in tr,
mt in tr R
0
ó bit giỏ tr, mt bin tr con chy R
b
cú in tr ton phn ln hn
R
0
, hai cụng tc in K
1
v K
2
, mt s dõy dn dựng. Cỏc cụng tc in v dõy dn
cú in tr khụng ỏng k.
Chỳ ý: Khụng mc ampe k trc tip vo ngun.

R
R
R

R
+
_
U
V
1
2
3
4
HƯỚNG DẪN CHẤM thi HSG MÔN VẬT LÝ 9
Câu Nội dung – Yêu cầu Điểm
1
3,0đ
Ký hiệu AB = s. Thời gian đi từ A đến B của ô tô thứ nhất là:

1 2
1
1 2 1 2
( )
2 2 2
s v vs s
t
v v v v
+
= + =
.
- Vận tốc trung bình trên quãng đường AB của xe thứ nhất là:

1 2
1 1 2

2
A
v vs
v
t v v
= = =
+
30 (km/h).
- Gọi thời gian đi từ B đến A của xe thứ 2 là t
2
. Theo đề ra:

2 2 1 2
1 2 2
2 2 2
t t v v
s v v t
+
 
= + =
 ÷
 
.
- Vận tốc trung bình trên quãng đường BA của xe thứ hai là:

1 2
2
2
B
v vs

v
t
+
= = =
40 (km/h).
- Theo bài ra:
A B
s s
v v
− =
0,5 (h).
Thay giá trị của
A
v
,
B
v
vào ta có: s = 60 (km).
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
2
2,75
đ
- Gọi khối lượng của chì và kẽm lần lượt là m
c
và m

k
, ta có:
m
c
+ m
k
= 0,05(kg). (1)
- Nhiệt lượng do chì và kẽm toả ra:
1 c c c
Q = m c (136 - 18) = 15340m
;

2 k k k
Q = m c (136 - 18) = 24780m
.
- Nước và nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là:

3 n n
Q = m c (18 - 14) = 0,05 4190 4 = 838(J)× ×
;

4
Q = 65,1 (18 - 14) = 260,4(J)×
.
- Phương trình cân bằng nhiệt:
1 2 3 4
Q + Q = Q + Q

⇒

15340m
c
+ 24780m
k
= 1098,4 (2)
- Giải hệ phương trình (1) và (2) ta có: m
c

≈
0,015kg; m
k

≈
0,035kg.
Đổi ra đơn vị gam: m
c

≈
15g; m
k

≈
35g.
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,50
0,25

0,50
0,25
3
2đ
- Ta có các phương trình:
AB AC CD DB 1 2 1 2 1 2
U = U + U + U = 2I + 150I + 7(I - I + I ) = - 5I + 157I + 7I = 10
(1)
AB AC CB 1 1 2 1 2
U = U + U = 2I + 9(I - I ) = 11I - 9I = 10
(2)
AB AD DB 1 1 2
1 2
U = U + U = 3(I - I ) + 7(I - I + I )
= - 10I + 7I + 10I = 10
(3)
- Giải ba hệ phương trình trên ta có:
I
1

≈
0,915A; I
2

≈
0,008A; I
≈
1,910A.
- Số chỉ của vôn kế:

V 2 V
U = I R = 0,008 150 = 1,2(V)×
.
0,50
0,50
0,50
0,25
0,25
R
R
R
R
+
_
U
V
1
2
3
4
I
I - I
I - I + I
I
1
2
1
2
1
2

I
I - I
1
A B
C
D
4
1,25
đ
- Gọi khoảng cách từ vật đến thấu
kính là d, khoảng cách từ ảnh đến
thấu kính là d’.
Ta tìm mối quan hệ giữa d, d’ và f:

∆
AOB ~
∆
A'OB'

⇒

A B OA d
= =
AB OA d
′ ′ ′ ′
;

∆
OIF' ~
∆

A'B'F'

⇒

A B A F A B
= =
OI OF AB
′ ′ ′ ′ ′ ′
′
;
hay
d - f
=
f
′
d
d
′

⇒
d(d' - f) = fd'
⇒
dd' - df = fd'
⇒
dd' = fd' + fd ;
Chia hai vế cho dd'f ta được:
1 1 1
= +
f d d
′

(*)
- Ở vị trí ban đầu (Hình A):
A B d
= = 2
AB d
′ ′ ′
⇒
d’ = 2d
Ta có:
1 1 1 3
= + =
f d 2d 2d
(1)
- Ở vị trí 2 (Hình B): Ta có:
2
d = d + 15
. Ta nhận thấy ảnh
A B
′′ ′′
không
thể di chuyển ra xa thấu kính, vì nếu di chuyển ra xa thì lúc đó
2
d = d
′ ′
, không thoả mãn công thức (*). Ảnh
A B
′′ ′′
sẽ dịch chuyển về
phía gần vật, và ta có: O’A” = OA’ - 15 - 15 = OA’ - 30
hay:

2
d = d - 30 = 2d - 30
′ ′
.
Ta có phương trình:
2 2
1 1 1 1 1
= + = +
f d d d + 15 2d - 30
′
(2)
- Giải hệ phương trình (1) và (2) ta tìm được: f = 30(cm).
0,50
0,25
0,25
0,25
5
1đ
- Bố trí mạch điện như hình vẽ (hoặc mô tả đúng cách mắc).
- Bước 1: Chỉ đóng K
1
: số chỉ ampe kế là I
1
.
Ta có: U = I
1
(R
A
+ R
0

) (1)
- Bước 2: Chỉ đóng K
2
và dịch chuyển con
chạy để ampe kế chỉ I
1
. Khi đó phần biến trở
tham gia vào mạch điện có giá trị bằng R
0
.
- Bước 3: Giữ nguyên vị trí con chạy của
biến trở ở bước 2 rồi đóng cả K
1
và K
2
, số chỉ
ampe kế là I
2
.
Ta có: U = I
2
(R
A
+ R
0
/2) (2)
- Giải hệ phương trình (1) và (2) ta tìm được:

1 2 0
2 1

(2 )
2( )
A
I I R
R
I I
−
=
−
.
0,25
0,50
0,25
A
B
A ' '
B ' '
O 'F
F '
I '
d
d '
2 2
Hình A
Hình B
A
B
A '
B '
OF

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