PHÒNG GD&ĐT THANH OAI
TRƯỜNG THCS THANH MAI
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2013-2014
Môn: VẬT LÝ 9
Thời gian làm bài: 150 phút
Bài 1: (5,0 điểm)
Một người đánh cá bơi thuyền ngược dòng sông. Khi tới chiếc cầu bắc ngang sông,
người đó đánh rơi một chiếc phao. Sau 1 giờ, người đó mới phát hiện ra, cho thuyền quay
lại và gặp phao cách cầu 6 km. Tìm vận tốc của dòng nước, biết vận tốc của thuyền là
không đổi.
Bài 2: (4,0 điểm)
Người ta cho vòi nước nóng 70
0
C và vòi nước lạnh 10
0
C đồng thời chảy vào bể đã
có sẵn 100kg nước ở nhiệt độ 60
0
C để thu được nước có nhiệt độ 45
0
C. Hỏi phải mở hai
vòi trong bao lâu ? Cho biết lưu lượng của mỗi vòi là 20kg/phút.
Bài 3 : (4,0 điểm)
Hai gương phẳng hợp với nhau một góc
α
, mặt phản xạ
quay vào nhau. Khoảng giữa hai gương có một điểm sáng S. (Hình vẽ).
a. Hãy trình bày cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra
từ S đến gương 1, phản xạ lần lượt trên hai gương và tia
phản xạ ra khỏi gương 2 đi qua S.
b. Biết
α
< 180
0
. Chứng tỏ rằng góc hợp bởi tia tới ban đầu
và tia phản xạ ra khỏi gương 2 không phụ thuộc góc tới mà
chỉ phụ thuộc góc hợp bởi hai gương.
Bài 4: (4,0 điểm)
Cho đoạn mạch điện như hình vẽ:
U
AB
= 150V, R
1
= 30Ω;
R
2
= 60Ω; R
3
= 90Ω;
R
4
là biến trở được làm từ dây nikêlin
có điện trở suất 0,4.10
6
Ωm,
chiều dài 60 mét, tiết diện 0,2mm
2
.
Biết điện trở của ampe kế, dây nối không đáng kể.
a. Tính điện trở toàn phần của biến trở R
4
?
b. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB khi: 1. K mở.
2. K đóng.
c. Khi K đóng, điều chỉnh để R
4
có giá trị là 20Ω . Xác định số chỉ và chiều dòng điện qua
ampekế.
α
G
1
G
2
S
O
A
+
R
1
R
2
K
D
R
3
R
4
A
B
C
-
Bài 5: (2 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ bên:
U = 24V; R
0
= 4
Ω
; R
2
= 15
Ω
; đèn Đ là loại 6V – 3W
và sáng bình thường. Vôn kế có điện trở lớn vô cùng lớn
và chỉ 3V, chốt dương của vôn kế mắc vào điểm M.
Hãy tìm R
1
và R
3
HẾT
(Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)
Họ và tên thí sinh SBD
X
V
R
1
–
R
2
R
3
R
0
/
/
U
+
A
B
M
N
+
–
Ñ
PHÒNG GD&ĐT THANH OAI
TRƯỜNG THCS THANH MAI
HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG
MÔN :VẬT LÝ 9
Bài Đáp án Điểm
1
Gọi : vận tốc của thuyền là v
1
(km/h),
vận tốc của dòng nước là v
2
(km/h)
Khi xuôi dòng, vận tốc của thuyền đối với bờ là : v
x
= v
1
+ v
2
Khi ngược dòng, vận tốc của thuyền đối với bờ là : v
x
= v
1
- v
2
0.5đ
Gọi C là vị trí của cầu, A là vị trí thuyền quay trở lại, B là vị trí
thuyền gặp phao
Nước chảy theo chiều từ A đến B.
Thời gian thuyền chuyển động từ A đến B là:
1 2 1 2
AC CB
AB
AB
S S
S
t
v v v v
+
= =
+ +
Mà
1 2 1
( ).
AC CA
S S v v t= = −
1 2
1 2
( ).1 6
AB
v v
t
v v
− +
⇒ =
+
1đ
Gọi thời gian tính từ khi rơi phao đến khi gặp lại phao là t(h)
Ta có:
1 2
1 2
( ) 6
1
CA AB
v v
t t t
v v
− +
= + = +
+
(1)
1đ
Mặt khác:
2 2
6
CB
S
t
v v
= =
(2)
0.5đ
Từ (1) và (2), ta có :
1 2
1 2 2
( ) 6 6
1
v v
v v v
− +
+ =
+
1 2
1 2 2
2 6 6v v
v v v
+
⇔ =
+
1đ
1 2 2 1 2 1 2 1
2 6 6 6 2 6v v v v v v v v⇔ + = + ⇔ =
2
3( / )v km h⇒ =
.
Đáp số: 3km/h
1đ
2
Vì lưu lượng hai vòi chảy như nhau nên khối lượng hai loại
nước xả vào bể bằng nhau.
1đ
Gọi khối lượng mỗi loại nước là m(kg):
Ta có: m.c(70 – 45) + 100.c(60 – 45) = m.c(45 – 10)
1đ
⇔
25.m + 1500 = 35.m
⇔
10.m = 1500
1500
150( )
10
m kg⇒ = =
1đ
Thời gian mở hai vòi là:
150
t 7,5(phút)
20
= =
Đáp số: 7,5 phút
1đ
CA
B
3
a. *Vẽ hình đúng :
1đ
* Trình bày cách vẽ :
- Nhận xét: Gọi S
1
là ảnh của S qua gương 1.
Tia phản xạ tại G1 từ I phải có đường kéo dài đi qua S
1
.
Để tia phản xạ tại G2 từ J đi qua được S thì tia
phản xạ tại J có đường kéo dài đi qua S
2
là ảnh của S
1
qua G2.
0.5đ
Cách vẽ: - Lấy S
1
đối xứng với S qua G1
- Lấy S
2
đối xứng với S
1
qua G2
Nối S
2
S cắt G2 tại J, Nối S
1
J cắt G1 tại I
=> Nối SI J S => Tia sáng SI J S là tia cần vẽ.
0.5đ
b.Vẽ hình, xác định đúng góc
β
1đ
- Góc hợp bởi góc hợp bởi tia tới ban đầu và tia phản xạ ra khỏi
gương 2 là góc
β
trên hình vẽ.
Tứ giác OINJ có
µ
0
90I J= =
$
( IN và JN là hai pháp tuyến của hai
gương)
µ
µ µ
0 0
180 180O N N
α
⇒ + = ⇔ + =
(1)
1đ
a
G
1
G
2
S
S
1
S
2
O
J
I
α
G
1
G
2
S
i
O
i’
j’
j
β
Ι
J
N
Xét tam giác INJ có
µ
0
180N i j+ + =
(2)
Từ (1) và (2) ta có
α
= i +j
β
là góc ngoài của tam giác ISJ =>
β
= 2(i +j ) = 2
α
(Đpcm)
4
a. Điện trở R
2
=
6
6
l 60
0,4.10 . 120( )
S 0,2.10
−
ρ = = Ω
0,5đ
b.* Khi K mở: Đoạn mạch gồm : (R
1
nt R
2
) // (R
3
nt R
4
) 0.5đ
+
1,2 1 2
30 60 90( )R R R= + = + = Ω
+
3,4 3 4
90 120 210( )R R R= + = + = Ω
1,2 3,4
AB
1,2 3,4
R .R
90.210
R 63( )
R R 90 210
= = = Ω
+ +
0,5đ
* Khi K đóng : Do R
A
0≈
=> C
D≡
Đoạn mạch gồm : (R
1/
// R
3
) nt (R
2
// R
4
)
0.5đ
*
1 3
1 3
.
30.90
22,5( )
30 90
AC
R R
R
R R
= = = Ω
+ +
*
2 4
2 4
. 60.120
40( )
60 120
CD
R R
R
R R
= = = Ω
+ +
22,5 40 62,5( )
AB AC CD
R R R= + = + = Ω
0,5đ
c. Cường độ dòng điện trong mạch :
2
1
)(9654150
)(545,22.4,2.
)(4,2
5,62
150
UVUUU
UVRIU
A
R
U
III
ACABCB
ACACAC
AB
AB
CbACAB
==−=−=⇒
====⇒
=====
0,5đ
Cường độ dòng điện qua các điện trở:
)(8,1
30
54
1
1
1
A
R
U
I ===
)(6,1
60
96
2
2
2
A
R
U
I ===
0.25đ
Biểu diễn chiều dòng điện lên sơ đồ ban đầu
0.25đ
0.25đ
Xét tại C: Ta thấy : I
1
> I
2
Nên I
1
= I
2
+ I
a
=> I
a
= I
1
– I
2
= 1,8 – 1,6 = 0,2(A)
A
+
R
1
R
2
K
D
R
3
R
4
A
B
C
I
2
I
1
I
a
-
Vậy ampekê chỉ 0,2A, dòng điện qua ampekế có chiều từ C xuống D
Đáp số: a. 120
Ω
b.63
Ω
; 62,5
Ω
c. 0,2A
0.25đ
5
Vì điện trở của vôn kế rất lớn nên
ta có mạch điện được mắc như sau :
[ (R
1
nt R
đ
) // ( R
2
nt R
3
)] nt R
0
0.25
Nên
ta có : I
2
= I
3
và I
1
= I
Đ
=
d
d
P
U
=
3
6
= 0.5 A
Hiệu điện thế trên R
3
là : U
NB
= I
2
.R
3
Ta có : U
MB
= U
Đ
= 6V
hay U
MN
+ U
NB
= 3 + I
2
.R
3
Từ 6 = 3 + I
2
.R
3
suy ra I
2
.R
3
= 3
2
I⇒ =
3
3
R
0.25
0.25
Mà I = I
1
+ I
2
= 0,5 +
3
3
R
(1)
0.25
Mặt khác U = I.R
0
+ I
2
(R
2
+ R
3
)
hay 24 = (0,5 +
3
3
R
).4 +
3
3
R
(15 + R
3
)
0.25
Hay 19 =
3
57
R
hay R
3
= 3
Ω
(2)
0.25
Thay (2) vào (1) ta có I = 1,5 A
U
AB
= U – I.R
0
= 24 – 1.5.4 = 18 V
U
1
= U
AB
– U
Đ
= 18 – 6 = 12 V
0.25
R
1
=
1
1
U
I
=
1
12
0.5
N
U
U
=
= 24
Ω
0.25
A
X
V
R
1
–
R
2
R
3
R
0
/ /
U
+
B
M
N
+
–
Ñ
I
2
I
I
1
Trường THCS Thanh Cao ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ LỚP 9
Năm học 2013 - 2014 (Thời gian 150 phút)
ĐỀ BÀI
Bài 1: ( 3,5đ) Một chiếc thuyền khi xuôi dòng mất thời gian t
1
,
ngược
dòng mất thời gian
t
2
. Hỏi nếu thuyền trôi theo dòng nước trên quãng đường trên sẽ mất thời gian bao nhiêu?
Bài 2: ( 5đ) Cho mạch điện như hình 1.
Các vôn kế có điện trở rất lớn, ampe kế
và khóa K có điện trở rất nhỏ.
- K mở, V chỉ 16V.
- K đóng, V
1
chỉ 10V, V
2
chỉ 12V, A chỉ 1A.
Tính điện trở R
4
. Biết R
3
= 2R
1
.
Bài 3: ( 5đ) Cho mạch điện như hình 2.
R
0
= 0,5
Ω
; R
1
= 5
Ω
; R
2
= 30
Ω
;
R
3
= 15
Ω
; R
4
= 3
Ω
; R
5
= 12
Ω
; U = 48V.
Bỏ qua điện trở của các dây nối và các ampe kế.
Tìm:
a. Điện trở tương đương R
AB
.
b. Số chỉ các ampe kế A
1
và A
2
.
c. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N.
Bài 4: (3,5đ) Chùm tia sáng mặt trời chiếu xuống một
gương phẳng G đặt nằm ngang trên mặt đất (Hình 3),
chùm phản xạ hắt lên bức tường T. Trên mặt
gương có vật AB đặt thẳng đứng có chiều cao
là h.
Tìm chiều cao của bóng của AB trên bức tường.
Bài 5:(3đ) Cho mạch điện như hình 4.
Điện trở mỗi cạnh của hình vuông là r.
Tìm điện trở giữa hai điểm A và B
HẾT
A
V
1
V
2
V
R
1
R
2
R
3
K
R
4
+
-
Hình 1
A
1
A
2
R
1
R
2
R
0
R
5
R
3
R
4
+
-
A
B
Hình 2
M
N
.
.
A
B
T
Hình 3
Hình 4
.
B
B
.
B
A
Đáp án và biểu điểm:
Bài 1: Gọi S là quãng đường, v
1
,
v
2
là vận tốc của thuyền đối với nước và của nước đối với
bờ. (0,5đ)
Ta có: Khi xuôi dòng: v
1
+ v
2
=
1
S
t
(1) (0,5đ)
Khi ngược dòng: v
1
– v
2
=
2
S
t
(2) (0,5đ)
Từ (1) và (2) suy ra: v
2
=
1 2
1 1
2
S
t t
−
÷
(1đ)
Khi trôi theo dòng nước, thuyền mất thời gian:
2 1
2 2 1
1 2
22
1 1
t tS
t
v t t
t t
= = =
−
−
(1đ)
Bài 2: K mở, chỉ U = 16V 0,5đ
Khi K đóng, ta có: - vôn kế V
1
chỉ U
12
= U
1
+ U
2
(1) (0,5đ)
- vôn kế V
2
chỉ U
23
= U
2
+ U
3
(2) (0,5đ)
Lấy (2) trừ (1) theo từng vế, ta có: U
3
– U
1
= 2V (0,5đ)
Vì R
3
= 2R
1
nên U
3
= 2U
1
(0,5đ)
Suy ra được U
1
= 2V (0,5đ)
Lúc này U
v
= U
1
+ U
23
= 14V (0,5đ)
Tính được U
4
= 2V (0,5đ)
I = I
4
= 1A (0,5đ)
Tính được R
4
= 2
Ω
(0,5đ)
Bài 3: Vẽ đúng MĐTĐ (0,5đ)
- Tính được R
AB
= 8
Ω
(1đ)
- Tính được
1
6
A
AB
U
I A
R
= =
(1đ)
-
2 1
3
4
A A
I I I A= − =
(1đ)
- U
MN
= U
MA
+ U
AN
(0,5đ)
= - I
5
R
5
+ I
3
R
3
= - 6V (1đ)
Bài 4: Vẽ hình đúng (0,5đ)
Xác định B’ là ảnh ảo của B (0,5đ)
Xác định chiều cao bóng trên tường (0,5đ)
Dùng hình học tính được chiều cao của bóng trên tường bằng 2h ( 2đ)
Bài 5: Vẽ được MĐTĐ (0,5đ)
Tính được R
APMQB
(0,5đ)
Tính được R
AENFB
(0,5đ)
Tính được R
AB
(0,5đ)
Tính được R
AB
=
3
5
r
(1đ)
A
B
E
F
P
Q
M
N
TRƯỜNG THCS NGUYỄN TRỰC - TTKB
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2013 – 2014
MÔN: VẬT LÝ
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Câu I: (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ bên. Biết R
1
= R
2
= R
3
= 12 Ω ;
R
4
= 4 Ω, U
AB
= 36V.
a . Tìm số chỉ của vôn kế?
b. Nếu thay vôn kế bằng ampe kế, tìm số chỉ của
ampe kế?
(Vôn kế và ampe kế lí tưởng)
Câu II: (4 điểm) Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ bên. U
MN
= 3V,
các điện trở đều là R (bằng nhau).
a. Nếu mắc vôn kế có điện trở rất lớn vào
PQ thì số chỉ của vôn kế là bao nhiêu?
b. Nếu mắc vào PQ một ampe có điện trở
không đáng kể thì số chỉ của ampe là 50mA. Tìm R?
Câu III: (5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ bên. Biết R
1
= 4
Ω
,
bóng đèn Đ loại: 6V – 3W, R
2
là một biến trở.
Hiệu điện thế U
AB
= 10 V (không đổi).
a. Xác định R
2
để đèn sáng bình thường.
b. Xác định R
2
để công suất tiêu thụ trên đoạn mạch mắc song song
đạt cực đại. Tìm giá trị đó.
Câu IV: (4 điểm) Người ta dùng một máy bơm loại 220V – 200W để đưa 1m
3
nước lên độ
cao 10m. Biết máy bơm được cắm vào ổ lấy điện có hiệu điện thế 220V, nước có trọng
lượng riêng 10000N/m
3
và máy bơm có hiệu suất 90%.
a. Tính điện trở của máy bơm và cường độ dòng điện chạy qua máy bơm khi đó.
b. Tính thời gian để máy bơm thực hiện công việc trên
c. Mỗi ngày dùng máy bơm trên để hút 4m
3
nước lên độ cao 10m. Tính số tiền điện
phải trả trong 30 ngày, biết một số điện giá 1500 đồng.
Câu V: (3 điểm) Có một số điện trở loại 1Ω - 2A.
a. Hỏi phải dùng ít nhất bao nhiêu điện trở trên để mắc thành mạch có điện trở Ω
b. Tính hiệu điện thế tối đa có thể mắc vào mạch điện ở câu a
ĐÁP ÁN MÔN LÝ
Câu 1: 4 điểm
a. – Vẽ được mạch điện tương đương [R1 // (R2 nt R3)] 0,25 điểm
- Tính được R
23
= 24Ω; R
123
= 8 Ω 0,25 điểm
- Vì mạch gồm R
4
nt R
123
=>
U
123
=U
m
– U
4
= 24V
0,5 điểm
M
N
P
Q
2
R
M
1
R
§
N
A
B
- Vì R
1
//R
23
=> U
23
= U
123
= 24V
- Vì R
2
nt R
3
=> U
3
= = 12V
0,5 điểm
- Số chỉ vôn kế: U
v
= U
MB
= U
3
+ U
4
= 24V
0,5 điểm
b. Thay vôn kế bằng ampe kế có điện trở rất nhỏ -> M trùng B, ta có mạch điện tương
đương: [R
1
nt (R
3
// R
4
)] // R
2
, Biểu diễn đúng chiều dòng điện trong mạch chính
0,5 điểm
- R
3
//R
4
=> R
34
= 3Ω
- Vì mạch gồm R
123
//R
2
=> U
134
= U
2
= U
m
= 36V
=> cường độ dòng điện chạy qua R
2
: I
2
= 3A
0,5 điểm
- Vì R
1
nt R
34
=> U
34
= = 7,2V
0,25 điểm
- Vì R
3
//R
4
=> U
3
= U
34
= 7,2V
- Cường độ dòng điện chạy qua R
3
: I
3
= 0,6A
0,25 điểm
- Xét tại nút M, áp dụng định lý nút ta có: I
A
= I
2
+ I
3
= 3,6A
- Vậy số chỉ ampe kế là 3,6A
0,5 điểm
HS làm cách khác, đúng vẫn cho điểm tối đa
Câu 2:
4 điểm
a. - Khi U
MN
= 3V => mạch tương đương gồm 2 điện trở R mắc nối tiếp
0,5 điểm
- Khi mắc vôn kế có điện trở rất lớn vào P, Q thì vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai điểm
HN => U
v
= U
PQ
= U
HN
(1)
0,5 điểm
- Vì các điện trở giống nhau => U
HN
= U
MH
= U
MN
/ 2 = 1,5V (2)
- Từ (1) và (2) => số chỉ vôn kế: U
v
= 1,5V
0,5 điểm
b. Nếu mắc vào PQ một ampe kế có điện trở không đáng kể => P, Q, N trùng nhau =>
mạch điện tương đương: R nt (R // R)
0,5 điểm
- Khi đó số chỉ ampe kế: I
A
= I
H1N
= 50mA = 0,05A
0,25 điểm
- Tính được: R
HN
= R/2 (Ω)
0,25 điểm
- Vì mạch gồm R
HN
nt R
MH
=> U
HN
= = 1V
0,5 điểm
- Nên số chỉ của ampe kế: I
A
= I
H1N
= => R = 20Ω
1 điểm
HS làm cách khác, đúng vẫn cho điểm tối đa
Câu 3
5 điểm
a. - Đèn sáng bình thường => -
Đ
= 3W => - I
Đ
= 0,5A
0,5 điểm
M
N
P
Q
H
H
M
1
P, Q, N
2
- U
Đ
= 6V - R
Đ
= 12Ω
- Vì Đ // R
2
=> U
2
= U
2Đ
= U
Đ
= 6V
- Vì R
1
nt R
2,Đ
=> U
1
= U
m
– U
2Đ
= 4V
0,5 điểm
- Cường độ dòng điện chạy qua R
1
: I
1
= 1A
- Vì R
2
nt R
2Đ
=> I
2Đ
= I
2
+ I
Đ
= I
1
=> I
2
= 0,5A
0,5 điểm
- Vậy giá trị của R
2
để đèn sang bình thường: R
2
= 12Ω
0,5 điểm
b. – Gọi giá trị của R
2
để công suất tiêu thụ trên đoạn mạch song song đạt cực đại là R
2
’
(Ω, R
2
’ > 0)
- Vì R
2
’ //Đ => R
2’Đ
= (Ω) (1)
- Vì R
1
nt R
2’Đ
=> R
m
= 4 + R
2’Đ
0,5 điểm
=> Các cường độ dòng điện: I
1
= I
2’Đ
= I
m
= (A)
0,5 điểm
- Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch song song:
2’Đ
= .R
2’Đ
=
0,5 điểm
- Thấy:
2’Đ
= = 6,25 W
(AD BĐT cô si cho 2 số dương 4 và R
2’Đ
)
0,5 điểm
- Dấu bằng xảy ra <=> R
2’Đ
= 4 Ω <=> R
2’Đ
= 6Ω
0,5 điểm
- Vậy công suất trên đoạn mạch song song đạt cực đại bằng 6,25W khi giá trị của biến trở
R
2
’ = 6Ω
0,5 điểm
HS làm cách khác, đúng vẫn cho điểm tối đa
Câu IV
4 điểm
a. - Vì máy bơm được cắm vào ổ lấy điện có hiệu điện thế U= 220V nên nó hoạt động
bình thường => cường độ dòng điện chạy qua máy bơm là: I = /U 0,91A
0,5 điểm
- Vì hiệu suất của máy bơm là 90% nên có 10% là công suất hao phí do tỏa nhiệt => Công
suất tỏa nhiệt của máy bơm:
hp
= 10%. = 20W
0,5 điểm
- Vậy điện trở của máy bơm là: R =
hp
/I
2
24,15Ω
0,5 điểm
- Công suất có ích của máy bơm dùng để bơm nước:
i
= 90%. = 180W
0,25 điểm
- Công thực hiện được để đưa 1m
3
nước lên độ cao h = 10m là
A = P.h = V.d.h = 100000J
0,25 điểm
- Giải thích điện năng tiêu thụ có ích có giá trị chính bằng A = 100000J
=> thời gian bơm nước: t = A/
i
555,56 (s)
0,5 điểm
c. Theo câu a, thời gian máy bơm hoạt động để bơm được 4m
3
nước là
t’ = 4.t = 2222,24 (s) 0,6173 (h)
0,5 điểm
- Điện năng máy bơm tiêu thụ trong một ngày: A
1
= . t’ 0,12346 kWh
- Điện năng tiêu thụ trong 30 ngày: A = 30. A
1
= 3,7038 kWh
0,5 điểm
- Vậy số tiền phải trả là: 3,7038 . 1500 = 5555,7 đồng
0,5 điểm
HS làm cách khác, đúng vẫn cho điểm tối đa
Câu V
3 điểm
- Vì R = 1Ω > R
m
= 3/5 Ω, nên để số điện trở là ít nhất thì phải mắc 1 điện trở R song song
với cụm điện trở X -> vẽ hình và tính được R
X
= 1,5 Ω
0,5 điểm
- Vì R = 1 Ω < R
X
= 1,5 Ω nên… mắc 1 điện trở R nối tiếp với cụm Y => vẽ hình và tính
được R
Y
= 0,5 Ω
0,5 điểm
- Vì R = 1 Ω < 2.R
Y
nên… mắc 1 điện trở R song song với 1 điện trở R => vẽ hình => Kết
luận
1 điểm
b. Theo câu a, ta có
- Ta có U
m
= U
R
= I
R
. R = I
R
(V)
0,5 điểm
- Vì I
R
lớn nhất bằng 2A -> U
m
lớn nhất bằng 2V
- Vậy hiệu điện thế lớn nhất có thể mắc vào mạch là: 2V 0,5 điểm
HS không nêu lí do vì số điện trở ít nhất, trừ 0,25 điểm mỗi lần.
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP 9
TRƯỜNG THCS LIÊN CHÂU Năm học: 2013 - 2014
Môn thi : Vật lí
Thời gian làm bài: 150 phút
Bài 1: (4điểm)
Cùng một lúc có hai xe xuất phát từ hai điểm A và B cách nhau 60km, chúng chuyển động cùng
chiều từ A đến B. Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc v
1
= 30km/h. Xe thứ hai khởi hành từ B
với vận tốc v
2
= 40km/h. (cả hai xe đều chuyển động thẳng đều).
1. Tính khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ kể từ lúc xuất phát.
2. sau khi xuất phát được 1 giờ 30 phút xe thứ nhất đột ngột tăng vận tốc với v
1
' = 50km/h.
Hãy xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau.
Bài 2 : ( 4điểm)
Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m
1
= 100g chứa m
2
= 400g nước ở nhiệt độ t
1
= 10
0
C. Người ta thêm vào nhiệt lượng kế 1 thỏi hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng m = 200g
được đun nóng đến nhiệt độ t
2
= 120
0
C, nhiệt độ cân bằng của hệ lúc đó là 14
0
C. Tính khối
lượng nhôm và thiếc có trong hợp kim. Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, thiếc là:
C
1
=
900J/kg.K; C
2
= 4200J/kg.K; C
4
= 230J/kg.K
Bài 3: (6điểm.)
Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế
U = 18V; R
0
= 0,4Ω; Đ
1
, Đ
2
là hai bóng đèn giống
nhau trên mỗi bóng ghi 12V - 6W. R
x
là một biến trở.
Vôn kế có điện trở vô cùng lớn. R
A
≈
0, R
dây
≈
0.
1. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch
hai bóng đèn Đ
1
, Đ
2
.
2. Nếu Ampe kế chỉ 1A thì vôn kế chỉ bao nhiêu?
Khi đó các đèn sáng bình thường không? Phải để
biến trở R
x
có gía trị nào?
3. Khi dịch chuyển con chạy R
x
sang phía a thì độ sáng của bóng đèn thay đổi như thế nào? Tại
sao?
Bài 4(2®)
V
A
U
+
-
Đ
1
Đ
2
B
A
R
x
c
a
b
R
0
Tính điện trở tơng đơng của các đoạn mạch a và b dới đây, biết rằng mỗi điện trở đều có giá trị
bằng r
1 2 3 4 1 2 3 4
Hình a Hình b
Bi 5 : (4 im)
Hai gng phng (M) v (N) t song song quay mt phn x vo nhau v cỏch nhau mt
khong AB = d. Trờn on AB cú t mt im sỏng S, cỏch gng (M) mt on SA = a. Xột
mt im O nm trờn ng thng i qua S v vuụng gúc vi AB cú khong cỏch OS = h.
1. V ng i ca mt tia sỏng xut phỏt t S, phn x trờn gng (N) ti I v truyn qua O.
2. V ng i ca mt tia sỏng xut phỏt t S phn x trờn gng (N) ti H, trờn gng (M) ti
K ri truyn qua O.
3. Tính khoảng cách từ I , K, H tới AB.
HT
PHềNG GIO DC V O TO K THI CHN HC SINH GII CP HUYN LP 9
TRNG THCS LIấN CHU Nm hc: 2013 - 2014
HNG DN CHM THI MễN VT Lí
Bi Ni dung
im
thnh
phn
Bi 1
(4 im)
S
AB
= 60Km
1) Quãng đờng xe đi đợc trong 1 giờ
Xe 1: S
1
= v
1
.t = 30km
Xe 2 : S
2
= v
2
. t = 40 km
Vì S
AB
= 60km.
Kí hiệu khoảng cách giữa 2 xe là MN
MN = S
2
+S - S
1
= 40 +60-30=70 km
2. Sau khi xuất phát 1 giờ 30 phút quãng đờng mỗi xe là:
Xe 1: S
1
= v
1
.t = 45km
Xe 2 : S
2
= v
2
. t = 60 km
Khoảng cách giữa 2 xe là: l = S
2
+S - S
1
= 75km
Sau thời gian t xe 1 đuổi kịp xe 2.
Quãng đờng mỗi xe là:
Xe 1: S
1
' = v
1
'.t = 50t
Xe 2 : S
2
' = v
2
'. t = 40t
Khi hai xe gặp nhau ta có S
2
'
= S
1
' - l l = S
1
'
- S
2
'
75 = 50t - 40 t = 10t t = 7,5 ( giờ)
Vị trí gặp nhau cách A một khoảng L, ta có:
S
1
'= v
1
'.t = 50.7,5 = 375 km
L = S
1
'+S
1
= 375 + 45 = 420 km
(0.25đ)
(0.25đ)
(0.5đ)
(0.25đ)
(0.25đ)
(0.5đ)
(0.25đ)
(0.25đ)
1
(0.25đ)
(0.25đ)
Gọi m
3
, m
4
là khối lợng nhôm và thiếc có trong hợp kim,
ta có : m
3
+ m
4
= 200g (1)
- Nhiệt lợng do hợp kim tỏa ra
(0.25đ)
Bi 2
(4 im)
Q = (m
3
C
1
+ m
4
C
4
)(t
2
-t
1
)
Q = ( 900m
3
+ 230m
4
)(120 - 14)
Q = 10600(9m
3
+ 2,3m
4
)
- Nhiệt lợng của nhiệt lợng kế và nớc thả vào là:
Q' = (m
1
C
1
+ m
2
C
2
)(t
3
-t
1
)
= ( 0,1.900 + 0,4.4200)( 14 - 10)
= 7080 J
Theo phơng trình cân bằng nhiệt : Q = Q' 10600(9m
3
+ 2,3m
4
) = 7080
J
9m
3
+ 2,3m
4
=
1060
708
(2)
Từ (1) m
4
= 0,2 - m
3
. Thay vào (2) ta đợc 9m
3
+ 2,3(0,2 - m
3
) =
1060
708
6,7m
3
= = 0.2079
m
3
= 31g
m
4
= 169g
Trả lời:
(0.25đ)
(0.25đ)
(0.25đ)
(0.25đ)
(0.25đ)
(0.25đ)
(0.25đ)
(0.25đ)
(0.25đ)
(0.25đ)
(0,25đ)
Bi 3
(6 im)
1. Điện trở mỗi bóng đènADCT: R
đ
= U
2
đm
: P
đm
= 24 (1đ)
R
12
= R
đ
: 2 = 12
2. Vôn kế chỉ U
AB
: U
AB
= U -IR
0
= 17,6 V
Hiệu điện thế trên 2 cực mỗi bóng đènU
đ
=IR
12
= 12V = U
đm
(do cỏc ốn
sỏng bỡnh thng) .
=> U
x
= U
AB
- U
đ
= 5,6 V
Vậy phải để biến trở R
x
ở giá trị : R
x
= U
x
: I = 5,6
3. Khi di chuyển con chạy sang phía a, R
x
tăng dần và R
mạch
tăng dần, I
mạch, I
đ
giảm dần do in tr cỏc ốn khụng i. Các đèn Đ
1
, Đ
2
tối đi.
1
(0.5đ)
1
1đ
(0.5đ)
1
1
Bi 4
(2 im)
Câu 5(2đ) Ta lu ý rằng điện thế hai điểm 1,3 bằng nhau; 2,4 bằng nhau
nên ta có thể chập chúng lại với nhau, ta có mạch sau:
Hình a: Từ đề bài ta có hình bên
1,3 2 2,4
Vậy
r
3
r
1
r
1
r
1
R
1
=++=
=> R =
3
r
Hình b) Bài cho ta có sơ đồ sau:
1,3 2,4
Vậy
r
r
R
2r
212
r
1
2r
1
r
1
R
1
5
2
5
2
===>
++
=++=
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5đ
Bài 5
(4 điểm)
1. Vẽ đường đi tia SIO
- Lấy S' đối xứng S qua (N)
- Nối S'O cắt gương (N) tại I
⇒ SIO cần vẽ
H
C
2. Vẽ đường đi S HKO
- Lấy S' đối xứng với S qua gương (N)
- Lấy O' đối xứng với O qua gương (M)
Nối S'O' cắt (N) ở H, cắt gương (M) ở K
Tia S HKO cần vẽ
3. Tính IB, HB, KA.
Tam giác S'IB đồng dạng với tam giác S'OS
⇒
SS
BS
OS
IB
'
'
=
⇒ IB =
SS
BS
'
'
.OS ⇒ IB = h/2
Tam giác S'HB đồng dạng với tam giác S'O'C
⇒
CS
BS
CO
HB
'
'
'
=
⇒ HB = h( d- a)/(2d)
Tam giác S'KA đồng dạng với tam giác S'O'C nên ta có:
d
adh
KACO
CS
AS
KA
CS
AS
CO
KA
2
)2(
'.
'
'
'
'
'
−
=⇒=⇒=
( 1đ)
( 1đ)
(0,5đ)
(0,5đ)
1đ
- Nếu học sinh làm theo cách khác nhưng đúng bản chất và kết quả vẫn cho đủ số điểm
- Nếu kết quả sai nhưng biểu thức thiết lập đúng cho ½ số điểm của câu đó
- Kết quả không có đơn vị hoặc sai đơn vị trừ 0,5 cho 1 bài
HẾT
(M)
(N)
I
O
S'
BS
A
O'
K
SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
Số báo danh:
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS
NĂM HỌC 2012 – 2013
Môn: VẬT LÍ
Khóa ngày: 27/ 3/2013
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Câu 1. (2,0 điểm) Hai ô tô đồng thời xuất phát từ A đi đến B cách A một
khoảng L. Ô tô thứ nhất đi nửa quãng đường đầu với tốc độ không đổi v
1
và đi nửa quãng đường sau với tốc độ không đổi v
2
. Ô tô thứ hai đi nửa
thời gian đầu với tốc độ không đổi v
1
và đi nửa thời gian sau với tốc độ
không đổi v
2
.
a) Hỏi ô tô nào đi đến B trước và đến trước ôtô còn lại bao lâu?
b) Tìm khoảng cách giữa hai ô tô khi một ô tô vừa đến B.
Câu 2. (2,0 điểm) Trong một bình hình trụ diện tích đáy S có chứa nước,
một cục nước đá được giữ bởi một sợi chỉ nhẹ, không giãn có một đầu
được buộc vào đáy bình như hình vẽ, sao cho khi nước đá tan hết thì mực
nước trong bình hạ xuống một đoạn ∆h. Biết trọng lượng riêng của nước là d
n
. Tìm lực căng của sợi chỉ
khi nước đá chưa kịp tan.
Câu 3. (2,0 điểm) Có hai bình cách nhiệt đựng cùng một loại chất lỏng. Một học sinh lần lượt múc từng ca
chất lỏng ở bình 1 đổ vào bình 2 và ghi lại nhiệt độ khi cân bằng của bình 2 sau mỗi lần đổ, trong bốn lần
ghi đầu tiên lần lượt là: t
1
= 10
0
C, t
2
= 17,5
0
C, t
3
(bỏ sót chưa ghi), t
4
= 25
0
C. Hãy tính nhiệt độ t
0
của
chất lỏng ở bình 1 và nhiệt độ t
3
ở trên. Coi nhiệt độ và khối lượng mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 1 là như
nhau. Bỏ qua các sự trao đổi nhiệt giữa chất lỏng với bình, ca và môi trường bên ngoài.
Câu 4. (2,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U
AB
không đổi, R
1
= 18 Ω, R
2
= 12 Ω, biến trở có điện trở toàn
phần là R
b
= 60 Ω, điện trở của dây nối và các ampe kế
không đáng kể. Xác định vị trí con chạy C sao cho:
a) ampe kế A
3
chỉ số không.
b) hai ampe kế A
1
, A
2
chỉ cùng giá trị.
c) hai ampe kế A
1
, A
3
chỉ cùng giá trị.
Câu 5 (2,0 điểm)
a) Một vật sáng dạng đoạn thẳng AB đặt vuông góc với
trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 40 cm, A ở trên trục chính. Dịch chuyển AB dọc theo
trục chính sao cho AB luôn vuông góc với trục chính. Khi khoảng cách giữa AB và ảnh thật A
’
B
’
của nó
qua thấu kính là nhỏ nhất thì vật cách thấu kính một khoảng bao nhiêu? Ảnh lúc đó cao gấp bao nhiêu lần
vật?
b) Cho hai thấu kính hội tụ L
1
, L
2
có trục chính trùng nhau, cách nhau 40 cm. Vật AB được đặt vuông
góc với trục chính, A nằm trên trục chính, trước L
1
(theo thứ tự
1 2
AB L L→ →
). Khi AB dịch chuyển dọc
theo trục chính (AB luôn vuông góc với trục chính) thì ảnh A
’
B
’
của nó tạo bởi hệ hai thấu kính có độ cao
không đổi và gấp 3 lần độ cao của vật AB. Tìm tiêu cự của hai thấu kính.
Hình cho câu 2
_
B
A
+
Hình cho câu 4
E
F
R
1
D
C
R
2
A
1
A
2
A
3
……………………. Hết………………………
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
QUẢNG BÌNH
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TĨNH LỚP 9 THCS
NĂM HỌC 2012 – 2013
Môn: VẬT LÍ
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC
Câu Nội dung Điểm
Câu 1
(2,0 đ)
a. Thời gian để ô tô thứ nhất đi từ A đến B là:
1 2
1
1 2 1 2
2 2 2
v vL L
t L
v v v v
+
= + =
……………………………………………………………………………………………………………………………….
Thời gian để ô tô thứ hai đi từ A đến B là:
2 2
1 2 2
1 2
2
2 2
t t L
v v L t
v v
+ = ⇒ =
+
……………………………………………………………………………………………………………………
Ta có:
2
1 2
1 2
1 2 1 2
( )
0
2 ( )
L v v
t t
v v v v
−
− = >
+
Vậy
1 2
t t>
hay ô tô thứ hai đến B trước và đến trước một khoảng thời gian:
2
1 2
1 2
1 2 1 2
( )
2 ( )
L v v
t t t
v v v v
−
∆ = − =
+
……………………………………………………………………………………………………………………………
b. Có thể xảy ra các trường hợp sau khi xe thứ hai đã đến B:
- Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường đầu của quãng đường AB, khi đó
khoảng cách giữa hai xe là:
2 1
1 2 1
1 2 1 2
2 v vL
S L v t L v L
v v v v
−
= − = − =
+ +
Trường hợp này xảy ra khi
2 1
3
2
L
S v v> → >
……………………………………………………………………………….
- Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường sau của quãng đường AB, khi đó
khoảng cách giữa hai xe là:
2
1 2
2
1 1 2
( )
.
2 ( )
v v
S t v L
v v v
−
= ∆ =
+
Trường hợp này xảy ra khi
2 1
3
2
L
S hay v v< <
………………………………………………………………………………
- Xe ô tô thứ nhất đến điểm chính giữa của quãng đường AB, khi đó khoảng
cách giữa hai xe là:
2
L
S =
. Trường hợp này xảy ra khi
2 1
3v v=
…………………………………….
0,5
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
a. Có 3 lực tác dụng vào cục nước đá như hình vẽ:
0,5
Câu 2
(2,0 đ)
Gọi trọng lượng riêng của nước đá là d; V và V
n
lần lượt là thể tích của cục
nước đá và của phần nước đá ngập trong nước.
ĐKCB của cục nước đá:
. .
A A n n
F T P T F P d V d V= + → = − = −
(1) …………………………
Khi đá tan hết, do khối lượng nước đá không đổi nên:
'
. .
n
d V d V=
với
'
V
là thể tích nước tạo ra khi cục nước đá tan hết.
Suy ra:
'
.
n
d V
V
d
=
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Gọi V
0
là thể tích nước ban đầu trong bình. Khi tan hết, mực nước đá trong
bình hạ xuống một đoạn
h
∆
nên:
'
0 0n
V V V V
h
S S
+ +
− = ∆
'
.
. .
n n
n
d V
V V S h V S h
d
⇒ − = ∆ ⇒ = ∆ +
(2) ……………………….
Từ (1) và (2) suy ra:
.
. . . .
n n
n
d V
T d S h d V d S h
d
= ∆ + − = ∆
÷
……………………………………………………
0,5
0,25
0,5
0,25
Câu 3
(2,0 đ)
Gọi khối lượng của mỗi ca chất lỏng múc từ bình 1 là m
0
, khối lượng của chất
lỏng trong bình 2 ban đầu là m, nhiệt dung riêng của chất lỏng là c.
Sau 4 lần đổ nhiệt độ bình 2 tăng dần đến bằng 25
0
C nên t
0
> 25
0
C …………
Sau lần đổ thứ nhất, khối lượng chất lỏng trong bình 2 là (m + m
0
) có
nhiệt độ t
1
= 10
0
C.
Sau khi đổ lần 2, phương trình cân bằng nhiệt là :
c(m + m
0
)(t
2
- t
1
) = cm
0
(t
0
- t
2
) (1) ……………………………………
Sau khi đổ lần 3, phương trình cân bằng nhiệt là (coi hai ca tỏa ra cho
(m + m
0
) thu vào):
c(m + m
0
)(t
3
– t
1
) = 2cm
0
(t
0
– t
3
) (2) …………………………………
Sau khi đổ lần 4, phương trình cân bằng nhiệt là (coi ba ca tỏa ra cho (m
+ m
0
) thu vào):
c(m + m
0
)(t
4
– t
1
) = 3cm
0
(t
0
– t
4
) (3) …………………………………
Từ (1) và (3) ta có:
0
0 2
2 1
0
4 1 0 4
40
3( )
t t
t t
t C
t t t t
−
−
= ⇒ =
− −
………………………………………………………………
Từ (1) và (2) ta có:
0
0 2
2 1
3
3 1 0 3
22
2( )
t t
t t
t C
t t t t
−
−
= ⇒ =
− −
………………………………………………………………
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
F
A
P
T
Câu 4
(2,0 đ)
a. Ampe kế 3 chỉ 0, ta có mạch cầu cân bằng:
R
1
/ R
EC
=R
2
/R
CF
= (R
1
+ R
2
) /R
b
=> R
EC
= R
1
. R
b
/ ( R
1
+ R
2
) = 36Ω.
⇒
R
EC
/ R
b
= 3/5.Vậy con chạy C nằm ở vị trí cách E là 3/5 EF ……………
b. Hai ampe kế A
1
và A
2
chỉ cùng giá trị
U
AC
= I
1
.R
1
= I
2
.R
EC
vì I
1
= I
2
nên R
1
= R
EC
= 18 Ω, R
FC
= 42Ω
Vậy con chạy C ở vị trí sao cho EC/EF = 3/10 ……………………………………………………………………….
c. Hai ampe kế A
1
và A
3
chỉ cùng giá trị
* Trường hợp 1: Dòng qua A
3
chạy từ D đến C
I
1
= I
3
=> I
5
= I
1
– I
3
= 0 => U
CB
= 0
Điều này chỉ xảy ra khi con chạy C trùng F. ……………………………………………………………………………….
* Trường hợp 2: Dòng qua A
3
chạy từ C đến D
I
5
= I
1
+ I
3
= 2I
1
U
AC
= I
1
. R
1
= I
2
. R
EC
=> I
1
/I
2
= R
EC
/ 18 (1) ………………………………………
U
CB
= I
5
. R
2
= I
4
. R
CF
với R
CF
= 60 - R
EC
I
5
=2 I
1
và I
4
= I
2
- I
3
= I
2
- I
1
=> 2I
1
/( 60 - R
EC
) = (I
2
- I
1
)/ 12
=> I
1
/ I
2
= ( 60 - R
EC
)/ (84- R
EC
) (2) …………………………………………
Từ (1) và (2) ta có : R
2
EC
- 102R
EC
+ 1080 = 0
Giải phương trình ta được R
EC
= 12Ω …………………………………………………………………………………………
0,5
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 5
(2,0 đ)
a.
Tacó:
∆OAB ~ ∆OA’B’ ⇒ (1)
∆F’OI ~ ∆F’A’B’ ⇒
'
' ' ' ' '
'
A B A F A B
OI OF AB
= =
(2)
Từ (1) và (2)
' ' ' ' ' '
'
' ' '
OF .OF
OF OF OF
OA A F OA OA
OA
OA OA
−
→ = = → =
−
(3)
0,25
_
B
A
+
E
F
R
1
D
C
R
2
A
1
A
2
A
3
A
B
A
’
B
’
O
F
F’
I
-
I
5
I
1
I
2
I
3
I
4
Đặt AA
’
= L, suy ra
'
'
'
.OF
OF
OA
L OA OA OA
OA
= + = +
−
(4)
2 '
. .OF 0OA L OA L⇔ − + =
(5) ……………………………………
Để có vị trí đặt vật, tức là phương trình (5) phải có nghiệm, suy ra:
2 ' '
0 4 .OF 0 4.OFL L L∆ ≥ ⇔ − ≥ ⇔ ≥
Vậy khoảng cách nhỏ nhất giữa vật và ảnh thật của nó:
L
min
= 4.OF
’
= 4f ………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Khi L
min
thì phương trình (5) có nghiệm kép:
'
2.OF 80
2
L
OA cm= = =
'
min
80OA L OA cm= − =
Thay OA và OA
’
vào (1) ta có:
' ' '
1
A B OA
AB OA
= =
. Vậy ảnh cao bằng vật. ………………….
b. Khi tịnh tiến vật trước L
1
thì tia tới từ B song song với trục chính không thay
đổi nên tia ló ra khỏi hệ của tia này cũng không đổi, ảnh B
’
của B nằm trên tia
ló này. Để ảnh A
’
B
’
có chiều cao không đổi với mọi vị trí của vật AB thì tia ló
khỏi hệ của tia trên phải là tia song song với trục chính. Điều này xảy ra khi hai
tiêu điểm chính của hai thấu kính trùng nhau (
'
1 2
F F≡
)………………………………………………….
Khi đó: O
1
F
1
’
+ O
2
F
2
= O
1
O
2
= 40 cm (1)
Mặt khác:
' '
'
2 2 2
2 2 1 1
'
1 1 1
3 3.
O F O J A B
O F O F
O F O I AB
= = = → =
(2)
Từ (1) và (2) suy ra: f
1
= O
1
F
1
’
= 10 cm, f
2
= O
2
F
2
= 30 cm. …………………………………………
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
* Ghi chú:
1. Phần nào thí sinh làm bài theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa phần đó.
2. Không viết công thức mà viết trực tiếp bằng số các đại lượng, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.
3. Ghi công thức đúng mà:
3.1. Thay số đúng nhưng tính toán sai thì cho nửa số điểm của câu.
3.3. Thay số từ kết quả sai của ý trước dẫn đến sai thì cho nửa số điểm của ý đó.
4. Nếu sai hoặc thiếu đơn vị 3 lần trở lên thì trừ 0,5 điểm cho toàn bài.
5. Điểm toàn bài làm tròn đến 0,25 điểm.
A
B
A
’
B
’
O
1
F
’
1
I
F
2
O
2
J
Trường THCS Cao Viên
ĐỀ THI TUYỂN CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
MÔN THI : VẬT LÍ 9
Thời gian làm bài: 150 phút ( Không kể thời gian giao đề)
Câu 1: (3 điểm) Muốn có 100 lít nước ở nhiệt độ 35
0
C thì phải đổ bao nhiêu lít nước đang sôi vào bao
nhiêu lít nước ở nhiệt độ 15
0
C ? Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kgK.
Câu 2: (3 điểm )Người ta cần truyền tải một công suất điện 100kW đi xa 90km, với điều kiện hao phí do
năng suất tỏa nhiệt trên đường truyền dây không vượt quá 2% công suất cần truyền đi. Người ta dùng dây
dẫn bằng đồng có điện trở suất và khối lượng riêng lần lượt là 1,7.10
-8
Ωm và 8900kg/m
3
.Tính khối lượng
của dây dẫn khi truyền điện năng dưới hiệu điện thế U=6kV.
Câu 3: ( 3 điểm) Hãy vẽ sơ đồ mạch điện gồm : Nguồn điện; dây dẫn; một bóng đèn; một chuông điện; ba
khóa K
1
, K
2
, K
3
sao cho:
a) Đóng K
1
đèn sáng.
b) Đóng K
2
chuông reo.
c) Đóng K
3
đèn sáng, chuông reo.
Câu 4: (4 điểm ) Một Xuồng máy đi trong nước yên lặng với vận tốc 30km/h. Khi xuôi dòng từ A đến B
mất 2h và khi ngược dòng từ B đến A mất 3h. Hãy tính vận tốc dòng nước đối với bờ sông và quãng
đường AB?
Câu 5: (3 điểm) Một bình thông nhau chứa nước biển, tiết diện 2 nhánh như nhau.Người ta đổ thêm xăng
vào một nhánh. Khi ổn định mực chất lỏng ở hai nhánh chênh lệch nhau 18mm. Tính độ cao của cột xăng.
Cho biết trọng lượng riêng của nước biến là 10300N/m
3
và của xăng là 7500N/m
3
.
Câu 6: (4 điểm) Hai điện trở R= 4Ω và r mắc nối tiếp vào hai đầu hiệu điện thế U=24V. Khi thay đổi giá
trị của r thì công suất tỏa nhiệt trên r thay đổi và đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại đó.
hết
( Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm )
HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI
MÔN VẬT LÍ - LỚP 9
Câu Nội dung – Yêu cầu Điểm
1
- Gọi x là khối lượng nước ở 15
0
C; y là khối lượng nước đang sôi
Ta có : x+y= 100g (1)
Nhiệt lượng do y kg nước đang sôi tỏa ra: Q
1
= y.4190(100-15)
Nhiệt lượng do x kg nước ở 15
0
C toả ra: Q
2
= x.4190(35-15)
Phương trình cân bằng nhiệt: x.4190(35-15) = y.4190(100-15) (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2)
Ta được: x=76,5kg; y=23,5kg
Vậy phải đổ 23,5 lít nước đang sôi vào 76,5 lít nước ở 15
0
C.
0.5đ
0.5đ
0.25đ
0.25đ
0.5đ
0.5đ
0.5đ
2
Ta có: Chiều dài dây dẫn l=2.90 km = 180 000m
Công suất cần truyền: P = 100 000W
Công suất hao phí cho phép: P
hp
= 0,02.100 000 = 2 000W
Điện trở dây dẫn: R= U
2
/P
hp
=6000
2
/2000 =18 000Ω
Tiết diện dây dẫn: S=
ρ
.l/R= 1,7.10
-8
.18.10
4
/1800 = 17.10
-8
m
2
Khối lượng của dây dẫn:
m = D.l.S = 89.10
2
.18.10
4
.17.10
-8
=272,3kg.
0.5đ
0.5đ
0.5đ
0.5đ
0.5đ
0.5đ
3
Vẽ đúng, đầy đủ 3đ
4
Gọi xuồng máy -1; dòng nước - 2; bờ sông – 3
*Khi xuôi dòng từ A-B:
=> V
13AB
=V
12
+ V
23
= 30 + V
23
Suy ra quãng đường AB: S
AB
= V
13AB
.t
AB
= (30+ V
23
).2 (1)
*Khi ngược dòng từ B-A
V
13BA
=V
12
- V
23
= 30 - V
23
Suy ra quãng đường BA: S
BA
= V
13BA
.t
BA
= (30 - V
23
).3 (2)
Từ (1) và (2) suy ra (30+ V
23
).2 = (30 - V
23
).3
5V
23
= 30 =>V
23
= 6 (km/h)
Thay V
23
vào (1) hoặc (2) ta được S
AB
= 72km.
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
1đ
Vẽ hình đúng 0,5đ
K
1
K
2
K
3
U
+
_
5
Xét hai điểm A, B trong hai nhánh nằm trong
. cùng một mặt phẳng ngang trùng với mặt
phân . cách giữa xăng và bước biển .
Ta có : P
A
= P
B
P
A
= d
1
.h
1 ,
P
B
= d
2
h
2
=>d
1
.h
1
= d
2
h
2
Theo hình vẽ ta có : h
2
= h
1
-h
d
1
.h
1
= d
2
(h
1
- h) = d
2
h
1
– d
2
h
=> (d
2
– d
1
) h
1
= d
2
h
=>h
1
= = = 66mm
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
6
Gọi I cường độ dòng điện qua mạch.
Hiệu điện thế hai đầu r:
U
r
= U – RI = 24 – 4I
Công suất tiêu thụ trên r:
P = U
r
.I = (24 – 4I) I
4I
2
– 24I + P = 0 (1)
∆ = 24
2
– 4P
Vì phương trình (1) luôn có nghiệm số nên ∆ ≥ 0
=> 24
2
– 4P ≥ 0
=> P ≤ 36
=> P
max
= 36W
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
PHÒNG GD & ĐT HUY¥N THANH OAI ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9
TRƯỜNG THCS TÂN ƯỚC NĂM HỌC 2013-2014
MÔN : VẬT LÝ
Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian phát đề).
Bài 1: (4 điểm) Hai người An và Bình xuất phát từ một nơi và chuyển động thẳng đều. An đi bộ
với vận tốc 5 km/h và khởi hành trước Bình 1 giờ. Bình đi xe đạp và đuổi theo An vớivận
tốc 15 km/h. Sau bao lâu kể từ lúc An khởi hành:
1. Bình đuổi kịp An?
2. Hai người cách nhau 5 km? Có nhận xét gì về kết quả này?
Bài 2 : (4 điểm)
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Hiệu điện thế hai đầu đoạn
mạch được giữ không đổi là U = 7 V; các điện trở R
1
= 3
Ω
, R
2
= 6
Ω
; MN là một dây dẫn điện có chiều dài l = 1,5 m, tiết diện không đổi S
= 0,1 mm
2
, điện trở suất
ρ
= 4.10
-7
Ω
m. Bỏ qua điện trở của ampe kế
và của các dây nối.
a, Tính điện trở R của dây dẫn MN.
h
1
h
h
2
A B
d
2
h
10300 - 7500
10300.18
d
2
– d
1
A
N
R R
+
_
U
1
2
M
C
D
Đề chính thức
b, Xác định vị trí điểm C để dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C và có cường độ 1/3
A.
Bài 3: (4 điểm): Một bình nhôm khối lượng m
0
=260g, nhiệt độ ban đầu là t
0
=20
0
C, được bọc kín
bằng lớp xốp cách nhiệt. Cần bao nhiêu nước ở nhiệt độ t
1
=50
0
C và bao nhiêu nước ở nhiệt độ
t
2
=0
0
C để khi cân bằng nhiệt có 1,5 kg nước ở t
3
=10
0
C . Cho nhiệt dung riêng của nhôm là
C
0
=880J/kg.độ, của nước là C
1
=4200J/kg.độ.
Bài 4: (6 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Đèn Đ
1
ghi
100V–P
đm1
, Đèn Đ
2
ghi 125V–P
đm2
(Số ghi công suất hai đốn bị
mờ). U
MN
= 150V (không đổi).
Khi các khóa K
1
, K
2
đóng, K
3
mở. Ampe kế chỉ 0, 3A.
Khi khóa K
2
, K
3
đóng, K
1
mở ampe kế chỉ 0,54A. Tính công
suất định mức của mỗi đèn? Bỏ qua sự phụ thuộc của điện trở
đèn vào nhiệt độ. Điện trở ampe kế và dây nối không đáng kể.
Bài 5.(2 điểm)
G
1
Hai gương phẳng G
1
và G
2
được bố trí hợp với
nhau một góc
α
như hinh vẽ. Hai điểm sáng A
và B được đặt vào giữa hai gương.
a/ Trình bày cách vẽ tia sáng suất phát
từ A phản xạ lần lượt lên gương G
2
đến gương
G
1
rồi đến B. G2
b/ Nếu ảnh A
1
của A qua G
1
cách A là
12cm và ảnh A
2
của A qua G
2
cách A là 16cm. Hai ảnh đó cách nhau 20cm. Tính góc A
1
AA
2
?
************Hết*************
HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG MÔN VẬT LÝ 9
NĂM HỌC 2013- 2014
Bài 1: (4.0 điểm)
1. (1,5 điểm)
Viết phương trình đường đi của từng người:
An: S
1
= 5t; Bình: S
2
= 15(t – 1) = 15t – 15 (0,5 đ)
Khi gặp nhau : S
1
= S
2
⇒
5t = 15t - 15
⇒
t =1,5(h) (1,0đ)
2. (2.5 điểm)
Viết được phương trình :
1 2
S S−
= 5 (0,5đ)
• S
1
- S
2
= 5
⇒
5t – 15t +15 = 5
⇒
t = 1 (h) (1,0đ)
• S
2
– S
1
= 5
⇒
15t – 15 – 5t = 5
⇒
t = 2(h) (1,0đ)
Có 2 thời điểm trước và sau khi hai người gặp nhau 0,5 giờ; Hai vị trí cách nhau 5 km.
Bài 2( 4,0 điểm)
a, Điện trở của dây MN : R
MN
=
l
ρ
S
=
7
7
4.10 .1,5
10
−
−
= 6 (
Ω
). (0,5 đ)
Đ
1
Đ
2
K
1
K
3
M
N
A
K
2
.
A
.
B
α