Đề thi Học Sinh giỏi Vật Lý lớp 9 các trường (74)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI TUYỂN SINH THPT CHUYÊN QUỐC HỌC
THỪA THIÊN HUẾ Khoá ngày 24 tháng 6 năm 2010
Môn : VẬT LÍ
Thời gian làm bài : 150 phót

Bài 1 : (2,5 điểm)
Hải, Quang và Tùng cùng khởi hành từ A lúc 8 giờ để đi đến B, với AB = 8 km. Do chỉ
có một xe đạp nên Hải chở Quang đến B với vận tốc v
1
= 16 km/h, rồi liền quay lại đón Tùng.
Trong lúc đó Tùng đi bộ dần đến B với vận tốc v
2
= 4 km/h.
a, Hỏi Tùng đến B lúc mấy giờ ? Quãng đường Tùng phải đi bộ là bao nhiêu km ?
b, Để Hải đến B đúng 9 giờ, Hải bỏ Quang tại một điểm nào đó rồi lập tức quay lại chở
Tùng cùng về B, Quang tiếp tục đi bộ về B. Tìm quãng đường đi bộ của Tùng và của Quang.
Quang đến B lúc mấy giờ ?
Biết xe đạp luôn chuyển động đều với vận tốc v
1
, những người đi bộ luôn đi với vận tốc v
2
.
Bài 2 : (2 điểm)
Một quả cầu bằng sắt có khối lượng m được nung nóng đến nhiệt độ t
0
0
C. Nếu thả quả
cầu đó vào một bình cách nhiệt thứ nhất chứa 5 kg nước ở nhiệt độ 0
0
C thì nhiệt độ cân bằng
của hệ là 4,2

0
C. Nếu thả quả cầu đó vào bình cách nhiệt thứ hai chứa 4 kg nước ở nhiệt độ 25
0
C thì nhiệt độ cân bằng của hệ là 28,9
0
C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung
quanh. Xác định khối lượng m và nhiệt độ t
0
ban đầu của quả cầu. Biết nhiệt dung riêng của
sắt và nước lần lượt là 460 J/kg.K và 4200 J/kg.K.
Bài 3 : (2,5 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ. Biết : R
1
= R
3
= R
4
= 2 Ω ;
R
6
= 3,2 Ω ; R
2
là giá trị phần điện trở tham gia vào mạch của
biến trở. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch không đổi U = 60 V.
a, Điều chỉnh R
2
sao cho dòng điện đi qua điện trở R
5
bằng
không. Tính R

2
lúc đó và dòng điện qua các điện trở.
b, Khi R
2
= 10 Ω, dòng điện qua R
5
là 2 A. Tính R
5
.
Bài 4 : (2 điểm)
Cho một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (A nằm trên
trục chính). Khi vật ở vị trí thứ nhất A
1
B
1
thì cho ảnh thật A’
1
B’
1
ở cách thấu kính
120 cm. Di chuyển vật đến vị trí thứ hai A
2
B
2
(cùng phía với vị trí thứ nhất so với thấu kính)
thì cho ảnh ảo A’
2
B’
2
có chiều cao bằng ảnh thật (A’

1
B’
1
= A’
2
B’
2
) và cách thấu kính 60 cm.
a, Nêu cách vẽ hình.
b, Xác định khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm của thấu kính và hai vị trí của vật.
Bài 5 : (1 điểm)
Cho một bình thuỷ tinh hình trụ tiết diện đều, một thước chia tới mm, nước (đã biết khối
lượng riêng), dầu thực vật và một khối gỗ nhỏ (hình dạng không đều đặn, bỏ lọt được vào
bình, không thấm chất lỏng, nổi trong nước và trong dầu thực vật). Hãy trình bày một phương
án để xác định :
a, Khối lượng riêng của gỗ.
b, Khối lượng riêng của dầu thực vật.

Họ tên thí sinh : …………… …………… Số BD : ………… Chữ kí giám thị 1: ……….
C
A
B
D
R
R
1
R
R
R
2

3
4
6
5
R
U
+
_
ĐỀ CHÍNH THỨC
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI TUYỂN SINH THPT CHUYÊN QUỐC HỌC
THỪA THIÊN HUẾ Khoá ngày 24 tháng 6 năm 2010
HƯỚNG DẪN CHẤM VẬT LÍ
Câu
Nội dung – Yêu cầu
Điểm
1
(2,5đ)
a, (1,5 đ)
- Gọi C là điểm gặp nhau của Hải và Tùng.
- Trong cùng khoảng thời gian t
1
: Hải đi xe
đạp đoạn đường s + s
1
và Tùng đi bộ quãng
đường s
3
.
Ta có: s + s
1

= v
1
.t
1
; s
3
= v
2
.t
1
; s
1
+ s
3
= s

s + s
1
+ s
3
= v
1
.t
1
+ s
3

2s = v
1
.t

1
+ v
2
.t
1

t
1
=
1 2
2s
v + v

0,8 (h)
- Sau đó từ C, Hải và Tùng cùng về B với vận tốc v
1
trong thời gian t
2
:
t
2
=
1
1
s
v

3
1
s - s

v
=
8 4.0,8
16

= 0,3 (h)
- Thời gian tổng cộng của Tùng đi là : t = t
1
+ t
2
= 0,8 + 0,3 = 1,1(h) = 1 giờ 6 phút.
- Vậy Tùng đến B lúc 9 giờ 6 phút và quãng đường Tùng đi bộ là :
s
3
= v
2
.t
1
= 4.0,8 = 3,2 (km).

b, (1,0 đ)
Gọi t
1
là thời gian Hải đi xe đạp chở Quang
từ A đến D rồi quay về E, cũng là thời gian
Tùng đi bộ từ A đến E (AE = s
3
).
s
3

= v
2
.t
1
(1)
-Sau đó Hải và Tùng cùng đi xe đạp từ E đến B (EB = s
1
) trong khoảng thời gian t
2
.
Ta có : s
1
= v
1
.t
2
(2)
t
1
+ t
2
= 9 – 8 = 1 (h) (3)
s
3
+ s
1
= 8 (km) (4)
Từ (1), (2), (3) và (4), giải ra ta có: t
1
=

2
3
(h)
- Quãng đường đi bộ của Tùng là : s
3
= v
2
.t
1
=
8
3
≈ 2,67 (km)
- Ta cũng có : AD + DE = v
1
.t
1
(5)
- Từ (1) và (5) => AD + DE + AE = 2AD = v
1
.t
1
+ v
2
.t
1
= t
1
(v
1

+ v
2
)
=> AD = = = (km)
- Quãng đường đi bộ của Quang : DB = s
2
= AB – AD = 8 - = ≈ 1,33 (km)
- Tổng thời gian Quang đi từ A

B là : t
3
= + = + = (h) = 45 ph
Vậy Quang đến B lúc 8 giờ 45 phút.
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
A
.
s
.
.
C
B

s
3
s
1
A
.
.
.
E
B
D
.
s
1
s
3
s
2
s
2
(2 đ)
- Đối với bình cách nhiệt thứ nhất : Q
tỏa1
= Q
thu1
m.c
qc
.(t
0
- 4,2) = m

1
.c (4,2 - 0)
m.c
qc
.(t
0
- 4,2) = 5.4200.4,2 = 88200 (1)
- Đối với bình cách nhiệt thứ hai : Q
tỏa2
= Q
thu2
m.c
qc
.(t
0
- 28,9) = m
2
.c (28,9 - 25)
m.c
qc
.(t
0
- 28,9) = 4.4200.3,9 = 65520 (2)
Từ (1) và (2) ta có :
0
0
t - 4,2
88200
t 28,9 65520




t
0

100 (
0
C)
Thế t
0
vào (1) ta có : m.460.(100 - 4,2) = 88200

m

2 (kg)
0,25
0,25
0,25
0,25
0,50
0,50
3
(2,5đ)
a, (1,5 đ)
- Gọi I
1
, I
2
, I
3

, I
4
, I
5
, I lần lượt là dòng điện qua các điện trở R
1
, R
2
, R
3
, R
4
, R
5
, R
6
.
a. - Khi dòng điện qua R
5
là I
5
= 0 thì U
5
= 0. Mạch cầu cân bằng.
- Do đó : = = 1 R
2
= 2 (Ω).
- Điện trở tương đương của mạch điện :
R
tđ

= + R
6
= 5,2 Ω.
- Dòng điện qua R
6
: I = = 11,54 (A).
- Dòng điện qua các điện trở :
R
13
= R
24
I
1
= I
3
= I
2
= I
4
= I/2 = 5,77 (A)
b.
c. b, (1,0 đ)
d. - Giả sử dòng điện đi qua R
5
có chiều từ C D.
Tại nút C : I
3
= I
1
– I

5
= I
1
- 2 (1)
Tại nút D : I
4
= I
2
+ I
5
= I
2
+ 2 (2)
- Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB:
U
AB
= U
1
+ U
3
= U
2
+ U
4
R
1
I
1
+ R
3

I
3
= R
2
I
2
+ R
4
I
4
(3)
- Thế (1), (2) vào (3) :
U
AB
= 2I
1
+ 2(I
1
- 2) = 10I
2
+ 2(I
2
+ 2) (4)
4I
1
= 12I
2
+ 8
I
1

= 3I
2
+ 2 (5)
- Mặt khác : U = U
AB
+ U
6
= U
AB
+ R
6
.(I
1
+ I
2
) (6)
- Thế (4), (5) vào (6) ta có : 60 = 10I
2
+ 2.(I
2
+ 2) +3,2.(4I
2
+ 2)
I
2
= = 2 (A).
- Thay I
2
vào (5), ta có : I
1

= 3.2 + 2 = 8 (A)
- Hiệu điện thế hai đầu R
5
là :
U
5
= U
CD
= - U
AC
+ U
AD
= - I
1
R
1
+ I
2
R
2
= - 8.2 + 10.2 = 4 (V).
Vậy : R
5
= = 2 (Ω)
0,50
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25

0,25
0,25
0,25
C
A
B
D
R
R
1
R
R
R
2
3
4
6
5
R
U
+
_
C
A
B
D
R
1
R
R

R
2
3
4
6
5
R
U
+
_
I
I
I
I
I
I
R
1
2
3
4
5
4
(2 đ)
Cho :
A
1
B
1
= A

2
B
2
= h
A’
1
B’
1
= A’
2
B’
2
= h’
OA’
1
= d’
1
= 120 cm
OA’
2
= d’
2
= 60 cm
OF’= f = ? ; d
1
= ? ; d
2
= ?
a – (0,5 đ) HS nêu đúng cách vẽ, cho 0,5 điểm.

b - (1,5 đ)
- Xét
1 1
OA B
' '
1 1
OA B
1 1 1
' ' '
1 1 1
OA A B
OA A B
 
1
'
1
d
h
d h '
 
(1)
Xét
2 2
OA B
' '
2 2
OA B
2 2 2
' ' '
2 2 2

OA A B
OA A B
 
2
'
2
d
h
d h'
 
(2)
Từ (1) và (2)
1 2
' '
1 2
d d
d d
 
1 2
1 2
d d
d 2d
120 60
   
(*)
- Xét
F'OI
' '
1 1
F'A B

' ' ' '
1 1 1 1
F'O OI f h
F'A A B d f h'
   

(3)
Xét
F'OI
' '
2 2
F'A B
' ' ' '
2 2 2 2
F'O OI f h
F'A A B d f h'
   

(4)
- Từ (3) và (4)
' '
1 2
f f
d f d f
 
 
f
f
f
f





60120

f = 30 (cm)
- Từ (1) và (3) ta có :
fd
f
d
d


11
1
''
30120
30
120
1


d

d
1
= 40 (cm)
Từ (*)


d
2
= 20 (cm)
0,50
0,50
0,50
0,50
5
(1 đ)
a - Đổ vào bình thuỷ tinh một lượng nước thể tích V
0
, dùng thước đo độ cao h
0
của
cột nước trong bình.
- Thả khối gỗ vào bình, nó chìm một phần trong nước, nước dâng lên tới độ cao h
1
,
ứng với thể tích V
1
.
- Nhấn chìm hoàn toàn khối gỗ vào nước, nước dâng tới độ cao h
2
, ứng với thể tích
V
2
. Ta có : V
gỗ
= V
2

– V
0
.
- Khối gỗ nổi, trọng lượng của nó bằng trọng lượng khối nước mà nó chiếm chỗ.
Suy ra: D
gỗ
(V
2
– V
0
) = D
nước
(V
1
– V
0
)
D
gỗ
= D
nước
(V
1
– V
0
)/(V
2
– V
0
)

- Do bình hình trụ có tiết diện đều S nên : D
gỗ
= D
nước
(h
1
– h
0
)/(h
2
– h
0
)

b, Làm tương tự với dầu thực vật. Với chiều cao h
0
ban đầu bằng chiều cao nước ;
xác định h’
1
khi khối gỗ nổi trong dầu. Suy ra : D
gỗ
= D
dầu
(h’
1
– h
0
)/(h
2
– h

0
)

D
dầu
= D
gỗ
(h
2
– h
0
)/(h’
1
– h
0
)
0,25
0,25
0,25
0,25
A’
2
B’
2
B’
1
A’
1
A
1

A
2
B
1
B
2
F’
I
O