Đề + Đáp án Kỳ thi HSG Vật lý 9 Tỉnh An Giang năm học 2012 - 2013

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THCS
ANGIANG NĂM HỌC 2012 – 2013
MÔN : VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể phát đề)
Số báo danh: . . . . . . . . . . . .
Họ tên thí sinh:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Câu 1: (4 điểm) Ba xe đạp đi từ A đến B với các vận tốc không đổi. Xe 1 và xe 2 xuất phát
cùng một lúc với các vận tốc tương ứng là v
1
= 12km/h và v
2
= 18km/h. Xe 3 xuất phát sau hai
xe trên 20 phút. Khoảng thời gian giữa hai lần gặp nhau của xe 3 với hai xe đi trước là 2 giờ 30
phút. Tìm vận tốc của xe thứ 3.
Câu 2: (4 điểm) Người ta dùng dây hợp kim nicrôm có tiết diện 0,15mm
2
để làm một biến trở.
Biết điện trở lớn nhất của biến trở là 60
Ω
.
a) Tính chiều dài của dây nicrôm cần dùng. Biết điện trở suất của dây hợp kim nicrôm là
1,1.10
-6

Ω
m.
b) Dây điện trở của biến trở được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn đường kính 1,7mm.
Tính số vòng dây của biến trở này.
Câu 3: (4 điểm) Một nhiệt lượng kế có khối lượng m
1
= 120g, chứa một lượng nước có khối

lượng 600g ở cùng nhiệt độ t
1
= 26
0
C. Người ta thả vào đó một viên bi nhôm và một viên bi thiếc
có khối lượng tổng cộng 180g đã được nung nóng tới nhiệt độ t
2
= 106
0
C. Nhiệt độ khi cân bằng
nhiệt là t=30
0
C. Tính khối lượng m
3
của viên bi nhôm và m
4
của viên bi thiếc. Biết nhiệt dung
riêng của chất làm nhiệt lượng kế, của nước, của nhôm, của thiếc lần lượt là C
1
= 460J/kg.K; C
2
= 4200j/kg.K; C
3
= 900J/kg,K; C
4
= 230J/kg.K.
Câu 4: (4 điểm) Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (điểm A
trên trục chính) cho ảnh thật A
1
B

1
. Khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm của thấu kính là
20cm. Dịch chuyển vật một đoạn 15cm dọc theo trục chính thì thu được ảnh ảo A
2
B
2
lớn gấp hai
lần ảnh A
1
B
1
. Xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính trước khi dịch chuyển.
Câu 5: (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế
U=24V, các điện trở: R
1
= 12
Ω
; R
2
= 9
Ω
; R
4
= 6
Ω
và R
3
là
biến trở. Am pe kế có điện trở không đáng kể.
1. Cho R

3
= 6
Ω
. Tìm cường độ dòng điện qua các điện
trở R
1
, R
3
và số chỉ của ampe kế.
2. Thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở rất lớn. Điều
chỉnh biến trở để vôn kế chỉ 16V. Tìm giá trị R
3
của biến trở.
Hết
Giám thị không được giải thích gì thêm
HƯỚNG DẪN CHẤM
Câu 1 (4 điểm)
Tóm tắt cách giải Điểm
Khi xe 3 xuất phát thì xe 1 cách A 4km, xe 2 cách A 6km.
Gọi t
1
, t
2
là thời gian từ khi xe 3 xuất phát cho đến khi gặp xe 1 và xe 2.
Ta có: v
3
. t
1
= 4 + 12t
1

=> t
1
=
3
4
12v −
(1)
V
3
. t
2
= 6 + 18t
1
=> t
2
=
3
6
18v −
(2)
Theo đề bài : t
2
– t
1
= 2,5 (3)
Thay (1), (2) vào (3) ta được:

3
6
18v −

-
3
4
12v −
= 2,5
 2,5v
3
2
– 77v
3
+ 540 = 0
 v
3
= 20km/h và v
3
= 10km/h
Vì v
3
phải lớn hơn v
1
và v
2
nên ta chọn v
3
= 20km/h
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5

0,5
0,5
0,5
Câu 2 (4 điểm)
Tóm tắt cách giải Điểm
a) Chiều dài sợi dây:
R =
l RS
l
S
ρ
ρ
=> =
= . . . . . . . . . . .= 8,18m
b) Chiều dài mỗi vòng dây chính là chu vi lõi sứ: l’ =
π
.d
Số vòng dây: n =
' .
l l
l d
π
=
= 153,2 vòng
2
2
Câu 3 (4 điểm)
Tóm tắt cách giải Điểm
Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế và nước hấp thụ:
+ Nhiệt lượng kế: Q

1
= m
1
.C
1
.(t – t
1
) (1)
+ Nước: Q
2
= m
2
.C
2
.(t – t
1
) (2)
Nhiệt lượng do viên bi nhôm và thiếc tỏa ra:
+ Nhôm: Q
3
= m
3
.C
3
.(t
2
– t) (3)
+ Thiếc: Q
4
= m

4
.C
4
.(t
2
– t) (4)
Khi có cân bằng nhiệt: Q
1
+ Q
2
= Q
3
+ Q
4
(5)
Thay (1), (2), (3), (4) vào (5)
=> (m
1
.C
1
+ m
2
.C
2
). (t – t
1
) = (m
3
.C
3

+ m
4
.C
4
). (t
2
– t)
=> m
3
.C
3
+ m
4
.C
4
=
1 1 2 2 1
2
( ).( )m C m C t t
t t
+ −
−
=>m
3
.C
3
+ m
4
.C
4

=
(0,12.460 0,6.4200).(30 26)
(106 30)
+ −
−
= 135,54
Theo đề bài: m
3
+ m
4
= 0,18
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Nên ta có hệ phương trình:
m
3
.900 + m
4
.230 = 135,54
m
3
+ m
4
= 0,18
Giải hệ pt trên ta được m
3

≈
140,5g và m
4

≈
39,5g
0,5
0,5
Câu 4 (4 điểm)
Tóm tắt cách giải Điểm
+ Vị trí ban đầu của vật:
Xét hai tam giác đồng dạng OA
0
B
0
và OA
1
B
1
1 1 1
0 0 0
A B OA
A B OA
=
(1)
Xét hai tam giác đồng dạng OIF và A
1
FB
1

1 1 1 1 1 1
0 0
OF
OF
A B A B FA OA
OI A B FO
−
= = =
(2)
Từ (1) và (2) suy ra:
1 1 1
0 0 0
A B OA
A B OA
=
=
1
OF
OF
OA −
=
1 1
0
( OF)OA OA
OA OF
− −
−
=
0
OF

OA OF−
=>
1 1
0 0
A B
A B
=
0
20
20OA −
(3)
+ Vị trí lúc sau của vật:
Xét hai tam giác đồng dạng OAB và OA
2
B
2
2 2 2
A B OA
AB OA
=
(4)
Xét hai tam giác đồng dạng FOI và FA
2
B
2
2 2 2 2 2 2
A B A B FA OA OF
OI AB OF OF
+
= = =

(5)
Từ (4) và (5) suy ra
2 2 2
A B OA
AB OA
=
=
2
OA OF
OF
+
=
2 2
( OF) OF
OF OF-OA
OA OA
OA
− +
=
−
=>
2 2
A B
AB
=
0 0
OF 20
OF-(OA 15) 35 OA
=
− −

(6)
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Mặt khác A
2
B
2
= 2A
1
B
1
(7)
Thay (7) vào (6) =>
1 1
0
10
35
A B
AB OA
=
−
(8)
Từ (7) và (8) suy ra OA
0
= 30cm
0,5

0,5
Câu 5 (4 điểm)
Tóm tắt cách giải Điểm
a) Tìm số chỉ ampe:
Sơ đồ mạch điện: [(R
3
//R
4
)nt R
2
]//R
1
Ampe kế chỉ dòng điện qua R
1
và R
3
hay I
A
= I
1
+ I
3
Với
1
1
24
2
12
U
I A

R
= = =
+ R
3
// R
4
=> R
34
= …… = 3
Ω
+ R
34
nt R
2
=> R
234
=…… =12
Ω
2
234
24
2
12
U
I A
R
= = =
Vì R
3
= R

4
=> I
3
= I
4
=
2
1
2
I
A=
Vậy số chỉ ampe kế : I
A
= I
1
+ I
3
= ……= 3A
0,5
0,5
0,5
0,5
b) Thay ampe kế bởi vôn kế:
U
1
= U – U
CB
= 24 – 16 = 8V
I
1

=
1
1
8 2
12 3
U
A
R
= =
I
2
R
2
= I
1
(R
1
+ R
3
) => I
2
= I
1
1 2
2
R R
R
 
+
 ÷

 
Suy ra I = I
4
=I
1
+ I
2
= I
1
1 3 3
2
21
2
1
3 9
R R R
R
 
+ +
 
+ =
 ÷
 ÷
 
 

Mặt khác: U
CB
= U
3

+ U
4
= I
3
R
3
+ I
4
R
4
 16 =
3
3
21
2 2
.6
3 3 9
R
R
+
 
+
 ÷
 
 R
3
= 6
Ω
0,5
0,5

0,25
0,25
0,5