đề thi HSG vật lí 9 tỉnh Hoà Bình

Sở GD&ĐT HOà bình
Đề
chính thức
kỳ thi chọn học sinh giỏi CP TNH
LP 9- Năm học 2010 - 2011
Môn: Vật Lý
Ngy thi: 22/3/2011
(Thời gian làm bài 150 phút (không kể thời gian giao đề)
(Đề thi có 01 trang)
Cõu 1:(4,0 im) Hai xe mỏy ng thi xut phỏt, chuyn ng u i li gp nhau, xe 1 i t
thnh ph A n thnh ph B v xe 2 i t thnh ph B n thnh ph A. Sau khi gp nhau ti C
cỏch A 30km, hai xe tip tc hnh trỡnh ca mỡnh vi vn tc c. Khi ó ti ni quy nh (xe 1 ti
B, xe 2 ti A), c hai xe u quay ngay tr v v gp nhau ln th hai ti D cỏch B mt on 36 km.
Coi quóng ng AB l thng, vn tc ca hai xe khụng thay i trong quỏ trỡnh chuyn ng. Tỡm
khong cỏch AB v t s vn tc ca hai xe.
Cõu 2: (4,5 im) Cú hai bỡnh cỏch nhit, bỡnh th nht cha 4 lớt nc nhit 80
0
C, bỡnh th
hai cha 2 lớt nc nhit 20
0
C. Ngi ta ly m (kg) nc t bỡnh th nht rút vo bỡnh th hai.
Khi bỡnh th hai ó cõn bng nhit thỡ li ly m (kg) nc t bỡnh th hai rút vo bỡnh th nht
lng nc hai bỡnh nh lỳc ban u. Nhit nc bỡnh th nht sau khi cõn bng l 74
0
C, b
qua nhit lng ta ra mụi trng. Tớnh m.
Cõu 3: (2,0 im) Cho mch in cú s nh hỡnh 1. Bit
R
1
= 2R
2

, ampe k ch 0,5A, vụn k ch 3V, am pe k v cỏc dõy
ni cú in tr khụng ỏng k, vụn k cú in tr vụ cựng ln.
Hóy tớnh:
a) in tr R
1
v R
2.
b) Hiu in th gia hai im A,B v hai u in tr R
1
Cõu 4: (5,0 im)
Cho mch in cú s nh hỡnh 2. Thanh kim loi
MN ng cht, tit din u, cú in tr R

=16, cú chiu di
L. Con chy C chia thanh MN thnh 2 phn, on MC
cú chiu di a, t x = . Bit R
1
= 2, hiu in th U
AB
= 12V
khụng i, in tr ca cỏc dõy ni l khụng ỏng k.
a) Tỡm biu thc cng dũng in I chy qua R
1
theo x.
Vi cỏc giỏ tr no ca x thỡ I t giỏ tr ln nht, nh nht. Tỡm
cỏc giỏ tr ú?
b) Tỡm biu thc cụng sut to nhit P trờn thanh MN theo x.
Vi giỏ tr no ca x thỡ P t giỏ tr ln nht?

Cõu 5: (4,5 im) Mt im sỏng t cỏch mn mt khong 2m. Gia im sỏng v mn ngi ta

t mt a chn sỏng hỡnh trũn sao cho a song song vi mn v im sỏng nm trờn trc ca a.
a) Tỡm ng kớnh búng en in trờn mn bit ng kớnh ca a d = 20cm v a cỏch im sỏng
50cm.
b) Cn di chuyn a theo phng vuụng gúc vi mn mt on bao nhiờu, theo chiu no ng
kớnh búng en gim i mt na?
Hết
H v tờn thớ sinh: S bỏo danh: Phũng thi:
Giỏm th 1 (h v tờn, ch ký):
Giỏm th 2 (h v tờn, ch ký):

a
L

A
B
R
1
R
2
A
V
K
Hỡnh 1
11111
R
1
+
-
B
M

N
C
Hỡnh 2
A
Së
GD&§T HOµ b×nh

kú thi chän häc sinh giái CẤP TỈNH
LỚP 9- NĂM HỌC 2010-2011
híng dÉn chÊm M«n VËt Lý
( Hướng dẫn chấm này có 04 trang)
Câu- ý Nội dung Điểm
1 4,0 đ
Gọi v
1
là vận tốc của xe xuất phát từ A, v
2
là vận tốc của xe xuất phát từ B,
t
1
là khoảng thời gian từ lúc xuất phát đến lúc gặp nhau lần 1, t
2
là khoảng
thời gian từ lúc gặp nhau lần 1đến lúc gặp nhau lần 2 và đặt x = AB.
1,0
Gặp nhau lần 1: , suy ra
1,0
Gặp nhau lần 2: ;
suy ra
1,0

Từ (1) và (2) suy ra x = 54km.
Thay x = 54 km vào (1) ta được
1,0
Câu 2 4,5đ
Gọi nhiệt độ bình 2 sau khi đã cân bằng nhiệt là t
1
(
0
C):
- Phương trình cân bằng nhiệt sau sau khi rót lần 1:
m.C(80 -t
1
) = 2.C(t
1
- 20) (1)
1,0
- Phương trình cân bằng nhiệt sau sau khi rót lần 2:
( 4 - m).C. ( 80 - 74) = m.C ( 74 - t
1
) (2)
1,5
Đơn giản C ở 2 vế các phương trình (1) và (2)
Giải hệ phương trình gồm (1) và (2)
⇒ 2t
1
= 24 + 40 = 64 ⇒ t
1
= 32
Thay t
1

= 32 vào (1) ta có : m( 80 - 32) = 2 ( 32 - 20) ⇒ m.48 = 2.12 = 24
⇒ m = 24:48 = 0,5 (kg)
Vậy : Khối lượng nước đã rót mỗi lần là m = 0,5 (kg)
2,0
Câu 3 2,0đ
Vì R
1
nt R
2
nên
0,5
Điện trở
0,5
Điện trở
0,5
1 1
v t 30=
2 1
v t = x - 30
1
2
v 30
=
v x-30
(1)
1 2
v t = (x - 30) + 36 = x + 6
2 2
v t = 30 + (x - 36) = x - 6
1

2
v x + 6
=
v x - 6
(2)
1 2
2 1
v v
1,25 hay 0,8
v v
= =
1 1 1 1 1 1
1 1 1
m(80 - t ) = 2(t - 20) 80m - mt = 2t - 40 80m = 2t + mt - 40
(4 - m).6= m(74 - t ) 24 - 6m = 74m - mt 80m = mt + 24
  
⇔ ⇒
  
  
1 2A
I I I I= = =
2
6
v
U
R
I
= = Ω
1 2
2 2.6 12R R= = = Ω

0,5
Câu 4 5,0đ
Vẽ lại mạch điện

0,5
a
+ Phần biến trở giữa M và C; giữa C và N:
R
MC
= R = Rx; R
CN
= R= R(1-x)
0,5
+ Điện trở tương đương của R
MC
và R
CN
là R
0
= R(1-x)x 0,5
+ Điện trở toàn mạch R
tm
= R
0
+R
1
= R
1
+ R(1-x)x (1) 0,5
+ Cường độ dòng điện qua

R
1
là
I = 0 x1
(2)
0,5
+ Từ (2) ta thấy I đạt giá trị cực đại khi mẫu số nhỏ nhất x=0; x=1
I
max
= 6(A)
0,5
+ I đạt giá trị cực tiểu khi mẫu số đạt giá trị cực đại:
R
1
+ R(1-x)x = 2+16x-16x
2
có giá lớn nhất
(Hàm bậc 2 có hệ số a âm nên nó có giá trị cực đại khi x= -b/2a=1/2)
=> I= I
min
= 2 (A)
0,5
b
+ Công suất toả nhiệt trên
thanh MN
P= I
2
R
0
=

(3)
0,5
+ Biến đổi biểu thức (3)
ta có:
P=
(4)
+ Áp dụng bất đẳng thức
Côsi cho mẫu số của biểu
thức (4) ta có:
P =
P
max

khi R
1
= R(1-x)x
(5)
+ Thay số và giải phương trình (5)
ta có
1,0
1 2
.( ) 9
AB
U I R R V= + =
1 1 1
0,5.12 6U I R V= = =
a
L
L a
L

−
tm 1
U U
R R(1 x)x R
=
− +
≤≤
⇔
2
2
1
U
R(1 x)x
{R(1 x)x R }
−
− +
2
2
1
U
R
R(1 x)x
R(1 x)x
 
+ −
 
−
 
 
1

R
R(1 x)x
R(1 x)x
= −
−
⇔
x 0.85
x 0.15
≈


≈

R
1
R
MC
R
CN
A
B
Câu 5 4,5đ
0,5
a
∆SAB ~ ∆SA’B’ => hay
Với AB, A’B’ là đường kính của
đĩa chắn sáng và của bóng đen
SI, SI’ là khoảng cách từ
điểm sáng đến đĩa và màn
Thay số:

2,0
- Dựa vào hình vẽ ta thấy,
để đường kính bóng đen
giảm xuống phải di chuyển
đĩa về phía màn
Gọi A
2
B
2
là đường kính
bóng đen lúc này =>
∆SA
1
B
1
~
∆SA
2
B
2
=>
=>
Cần phải di chuyển đĩa một đoạn I I
1
= SI
1
- SI = 100- 50
I I
1

= 50 (cm)
2,0
Hết
* Ghi chó:
- Giám khảo có thể thống nhất việc chia nhỏ biểu điểm tối thiểu đến 0,25đ cho từng ý nhỏ
nhưng phải đảm bảo thang điểm của từng câu trong đáp án.
- Bài giải theo cách khác, nếu đảm bảo tính chặt chẽ, logic giám khảo cho điểm tối đa.
''' SI
SI
BA
AB
=
AB
SI
SI
BA .
'
'' =
)(8020.
50
200
'' cmBA ==
)(40''
2
1
22
cmBABA ==
)(
'
11

2222
111
ABBA
BA
AB
BA
BA
SI
SI
===
)(1)(100200.
40
20
'.
22
1
mcmSI
BA
AB
SI ====
I
1
B
1
A
1
IS
A
B
A’

A
2
I’
B
2
B’