Tổng hợp đề thi HSG Vật Lý lớp 9 (4)

phßng gD ĐT thanh Oai §Ò thi häc sinh giái líp 9
TRƯỜNG THCS BÍCH HÒA N¨m häc 2013 -2014
Môn: Vật Lý
(Thời gian: 150 phút không kể thời gian giao đề)
Câu 1: (3 điểm)
Lúc 6 giờ hai xe xùng xuất phát từ hai địa điểm A và B cách nhau 24 km. Chúng
chuyển động thẳng đều và cùng chiều từ A đến B. Xe thứ nhất khởi hành từ A
với vận tốc 42 km/h. Xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc 36 km/h.
a. Tìm khoảng các giữa hai xe sau 45 phút kể từ lúc xuất phát.
b. Hai xe có gặp nhau không? Nếu có chúng gặp nhau lúc mấy giờ? Ở đâu?
Câu 2: (6 điểm)
Một ấm đun nước điện 220V – 1000W được mắc vào nguồn điện có hiệu điện
thế U là 220V.
a. Tính điện trở của dây đốt nóng và cường độ định mức của ấm.
b. Dây đốt nóng được làm từ một sợi dây nikênin có S là 0,1 mm
2
. Tính độ dài
dây đó.
c. Tính thời gian cần thiết để đun 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 20
0
C đến lúc sôi.
Biết rằng hiệu suất của quá trình đun nước là 80%.
d. Tính điện năng hao phí trong thời gian đun nước trên theo đơn vị kWh.
e. Tính tiền điện phải trả trong 1 tháng (30 ngày). Nếu mỗi ngày đun 2 lít nước.
Trong bài lấy điện trở suất của nikênin là 40.10
-8

Ω
m, nhiệt dung riêng
của nước là 4200 J/kg.K, giá tiền điện là 700đ/kWh.
Câu 3: (5 điểm).

Cho mạch điện như hình vẽ biết: Hiệu điện thế U có giá trị bằng 18V không đổi.
Điện trở R
0
= 0,4
Ω
. Đèn Đ
1
và Đ
2
giống hệt nhau. Biến trở đều MN, con chạy C
ở vị trí đoạn MC có điện trở 5,6
Ω
. Ampe kế, vôn kế là những dụng cụ lý tưởng.
1. Khi K đóng Ampe kế chỉ 1A, vôn kế chỉ bao
ĐỀ CHÍNH THỨC
nhiêu?
2. Khi K đóng 2 đèn sáng bình thường. Xác
định hiệu điện thế định mức và công suất định
mức của mỗi bóng đèn.
3. Khi dịch chuyển con chạy C của biến trở
sang phía N thì độ sáng của hai đèn thay đổi thế
nào? Giải thích?
Câu 4 : (3 điểm)
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:
Biết: R
1
= 30
Ω
; R
2

= 60
Ω
; R
3
= 90
Ω
Điện trở của Ampe kế nhỏ không đáng kể;
Hiệu điện thế U
AB
= 150V.
a. Cho R
4
= 20
Ω
thì Ampe kế chỉ bao nhiêu?
b. Điều chỉnh R
4
để Ampe kế chỉ số 0. Tính trị
số R
4
khi đó?
Câu 5: (3điểm)
Có 2 gương (I) và (II) hợp với nhau một
góc
α
= 30
0
và hai mặt phản xạ quay vào
nhau như hình vẽ. Một tia sáng SI đến
gương thứ (II) phản xạ theo IJ đến gương

thứ (I) rồi phản xạ tiếp theo theo phương
JR.
a. Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ S
phản xạ lần lượt qua hai gương trên.
b. Tính độ lớn góc
β
hợp bởi tia tới SI và
tia phản xạ JR.
——————————————– Hết ——————————————–
phßng gD ĐT thanh Oai
TRƯỜNG THCS BÍCH HÒA
híng dÉn chÊm m«n : LÝ 9
N¨m häc 2013-2014
(1)
Câu 1( 3 điểm)
a) Quãng đường các xe đi được sau 45 phút tức ( ¾ h ) là:
)(5,31
4
3
.42
11
kmtvS
===

)(27
4
3
.36
22
kmtvS

===

vị trí hai xe đối với điểm A là:

)(51
)(5,31
222
11
kmSABSx
kmtSx
=+==
==
Khoảng cách hai xe sau 45 phút là:
lxx =−
12
51- 31,5 = 19,5 km
b) Do
21
vv
>
nên 2 xe gặp nhau
ĐK để 2 xe gặp nhau
12
xx =
Mà
ht
tvSABx
ttvSx
4
24

42
222
111
=⇒
+=+=
===
(2)
2 xe gặp nhau lúc 4 + 6 = 10( h)
Vị trí gặp nhau cách A một khoảng
)(168
21
kmSABS
=+=
Hoặc cách B 1 khoảng
)(144
22
kmtvS
==
Câu 2( 6 điểm)
a) Điện trở của dây đốt nóng là:
)(4,48
1000
220
2
2
Ω===
DM
DM
P
U

R
Cường độ dòng điện định mức của ấm là:

)(
11
50
220
1000
A
U
P
I
DM
DM
DM
===
b) Từ
)(1,12. ml
S
l
R
=⇒∫=
c) Nhiệt lượng để đun sôi 2l nước là:
)(672000)(
12
JttcmQ
i
=−=
Hiệu suất là 80% nên
tp

Q
mà ấm điện tỏa ra là:
)(840000%100. JQ
Q
Q
H
tp
tp
i
=⇒=
Thời gian cần thiết để đun sôi là:
===⇒== )(840 s
p
Q
tptAQ
14 phút 40 giây
d)Theo c thì điện năng toàn phần mà ấm tiêu thụ là: A = 840000J
Điện năng hao phí là:
HPi
AAA
+=
)(047,0)(168000 kWhJA
HP
≈=⇒
e) Điện năng ấm tiêu thụ trong 1 tháng là:
0.25 đ
0.25 đ
0.25 đ
0.25 đ
0.25 đ

0.25 đ
0.25 đ
0,25đ
0.25 đ
0.25 đ
0,25đ
0.25 đ
0,75 đ
0,75 đ
0,5 đ
0,75đ
0,75 đ
0,5 đ
0,5đ
0,5đ
kWhJAA 7)(10.25230.
6'
===
Tiền điện phải trả trong 1 tháng là:
T=7.700=4900đ
Bài 3( 5 điểm)
1)Vôn kế do hiệu điện thế biến trở và 2 bóng mắc song song nên:
//
UUU
xAB
+=
Tính
)(6,5. VRIU
MCx
==

)(4,0.
000
VRIU ==

)(6,17126,5
12
//10
VU
VUUUUUUUU
AB
xox
=+=⇒
=−−=⇒++=
2) Do các đèn sáng bình thường nên
VUU
SdDM
12==
Do

VUU
UUUDD
DMDM
12
//
21
//2121
==⇒
==⇒
Do 2 đèn giống hệt nhau tức là:

WIUPP
AIIIRRUU
DMDMDMDM
65,0.12.
5,02/;
1121
212121
====⇒
===⇒==
3) Khi dịch con chạy C ->N =>
MC
R
tăng =>
mach
R
tăng
Vì I tỉ lệ nghịch với R => I giảm =>
d
I
giảm => đèn sang yếu hơn
bình thường
Câu 4( 3 điểm)
Giả sử chiều dòng điện từ C đến D: Tại C có
21
III
a
−=
Do
a
R

nhỏ không đáng kể nên có thể chập C trùng D
mạch có dạng:
( )
4231
//)//( RRntRR
)(5,37
.
.
.
42
42
31
31
2413
Ω=
+
+
+
=+=
RR
RR
RR
RR
RRR
AB
A
R
U
I
AB

AB
4
5,37
150
===
)(905,22.4
13
VIRU
AC
===
I
vậy
A
R
U
I
AC
3
1
1
==
AIII
A
R
U
I
VIRU
a
CB
CD

2
1
60
60
6015.4
21
2
2
24
=−=
===
===
b)Cường độ dòng điện qua ampe kế bằng 0
Dc
VVIIII =⇒==
4321
;
Ta có:
)(180
4
4
3
2
1
Ω=⇒=
R
R
R
R
R

Câu 5( 3 điểm)
a)-Từ S kẻ tia tới SI tới gương II
- Dựng pháp tuyến vuông góc với gương II
- Có tia IJ là tia phản xạ tới G(I)
0,5 đ
0,5 đ
0,25 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5đ
0,25đ
0,5 đ
0,5đ
0,5 đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ

0,25đ
0,25đ
- Dựng pháp tuyến vuông góc với G(I)
- Có tia phản xạ JR
Vật tia SỈ là tia cần vẽ
b)Góc hợp bởi 2 gương phẳng bằng
α
thì góc hợp bởi 2 pháp tuyến
cũng bằng
α
(
α
là góc IHJ)
Vận dụng định lí về góc ngoài của một tam giác
+ Tam giác IHJ có:
α
+=
1
ii
(1) (
1
i
là góc IJH)
+ Tam giác IJK có:
β
+=
1
22 ii
(2)
Từ (2) =>

)(2
1
ii
−=
β
(
β
là góc SKJ)
Từ ( 1) =>
1
ii
−=
α
=>
0
6030.22 ===
αβ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,5đ

(I)
(II)
O
S

I
H
K
R
J
i