Đề Thi HSG Vật Lý 9 có đáp án

UBND HUYỆN QUẾ SƠN
PHÒNG GD&ĐT

KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN
NĂM HỌC 2009-2010
Môn: Vật lí
Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)

ĐỀ CHÍNH THỨC - VÒNG I

Bài 1:(2,5 điểm)
Ba người đi xe đạp từ A đến B với các vận tốc không đổi. Người thứ nhất và người
thứ hai xuất phát cùng một lúc với vận tốc tương ứng là v1=10km/h và v2 =12km/h. Người
thứ ba xuất phát sau hai người nói trên 30 phút và sau khi đuổi kịp người thứ nhất 1 giờ
thì đuổi kịp người thứ hai. Tìm vận tốc của người thứ ba.
Bài 2:(2,5 điểm)
Sự biến thiên nhiệt độ của khối nước đá đựng
trong ca nhôm theo nhiệt lượng cung cấp được cho
trên đồ thị bên. Tìm khối lượng nước đá và khối
lượng ca nhôm.
Cho Cnước = 4200 J/Kg.độ;
Cnước đá =1800J/Kg. độ;
Cnhôm=880J/Kg.độ;
nước đá=3,4.105J/Kg.

0

C

2

O

896

70752

J

-2

C

Bài 3:(2,5 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ. Biết UAB = 8V;
R1 = 2  ; Điện trở ampe kế RA = 0  ; Điện trở vôn
kế RV vô cùng lớn; RMN = 8  .
Con chạy đặt ở vị trí nào thì ampe kế chỉ 1A. Lúc này
vôn kế chỉ bao nhiêu?

R1 A

V

-

+
M

A

D

N

B

Bài 4: (2,5 điểm)
Hai gương G1, G2 có mặt phản xạ hướng vào nhau hợp với nhau góc  như hình vẽ dưới.
G1
G1
I

I

S

O


O

G2

S

G2
J

J

a. Tia tới SI song song với G2 lần lượt
phản xạ qua G1, G2. Tia phản xạ G2 song
song với G1.
Tính số đo góc  trong mỗi trường hợp trên.

b. Tia tới SI song song với G2 lần lượt
phản xạ qua G1, G2, G1, G2, G1. Tia
phản xạ G1 (lần cuối) trùng với tia IS.


UBND HUYỆN QUẾ SƠN
PHÒNG GD&ĐT

KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN
NĂM HỌC 2009-2010
Môn: Vật lí

HƯỚNG DẪN CHẤM - VÒNG I
Bài 1: (2.5 điểm)
Khi người thứ ba xuất phát thì người thứ nhất cách A 5 km, người thứ hai cách A
6km
Gọi v là vận tốc người thứ ba ( v > v1 và v > v2), t1 và t2 là thời gian từ khi người
thứ ba xuất phát cho đến khi gặp người thứ nhất và người thứ hai ta có:

0,25

0,50

5
v  10

6
vt2=6+12t2  t 2 
v  12

vt1=5+10t1  t1 

0,50

Theo đề bài : t2-t1= 1 nên:
0,50

6
5
=1
v  12 v  10

 v2 - 23v + 120 = 0
Giải phương trình được: v = 15 hoặc v = 8
Nghiệm cần tìm phải lớn hơn v1, v2 nên ta có v = 15 (km/h)

Bài 3: (2.5 điểm)
- Vì điện trở của ampe kế Ra = 0 nên:
UAC = UAD = U1 = I1R1. = 2.1 = 2 (V)
Gọi điện trở phần MD là x (x 0) thì:
2
- Ix  ;
x

0,25

0,50
R1

2
x

 1 


- U AB  U AD  U DB

 2
- 2  1  8  x   8
 x
- Giải được x = 4.

-  x = 4  Con chạy ở chính giữa MN
- Chỉ số vôn kế bằng UDN
 2
1  8  4  6 (V)
 4

(Hoặc UDN = UAB - UAD = 8 - 2 = 6 (V)).

CD

0,25

2
8  x 

x
 2
 2  1  8  x 
x


0,25

Rx

0,25

AM

0,25
0,25
0,25

=
0,25

V

A

0,25

- I DN  I 1  I x  1 
- U DN  I DN .RDN

0,50

BN


Bài 2: (2.5 điểm)
Gọi x, y lần lượt là khối lượng nước đá, ca nhôm. Ta có:
- Nhiệt lượng tăng nhiệt độ nước đá từ -20 lên 0 0: 1800. 2x
- Nhiệt lượng tăng nhiệt độ ca nhôm từ -20 lên 00: 880. 2y
- Lập được phương trình: 1800. 2x + 880.2y = 896
- Nhiệt lượng tăng nhiệt độ nước đá từ 00 lên 20: 4200. 2x
- Nhiệt lượng tăng nhiệt độ ca nhôm từ 00 lên 2 0: 880. 2y
- Nhiệt lượng nóng chảy nước đá: 3,4. 10 5.x
- Lập được phương trình: 4200.2x + 880.2y + 3,4. 105.x = 70752- 896
- Giải hệ (1) và (2) được: x = 0,2 y = 0,1 và kết luận.

0,25
0,25
0,50
0,25
0,25
0,25
0,50
0,25

(1)

(2)

Bài 4: (2.5 điểm)

G1

G1

I

1

S
I

2

K
1

O

2
G2
J

- Có I1 = I2 theo tính chất của gương phẳng.
- Có I1 = O (SI// G2)  O = I2.
- Tương tự O = J1
-  OIJ đều   = 60 0.

3

O

12

S

1

2

G2
J

- Chứng tỏ O = I2 như câu a).
- Kẻ pháp tuyến tại J có J1=J2.
- Chứng tỏ JK vuông góc với G1.
- J1 = O (Cùng phụ với J3)
- J1+J2+I2 = 900  3Ô = 900
-  Ô = 300 hay  = 300
Mỗi bước cho 0,25 điểm


UBND HUYỆN QUẾ SƠN
PHÒNG GD&ĐT

KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN
NĂM HỌC 2009-2010
Môn: Vật Lí
Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)

ĐỀ CHÍNH THỨC - VÒNG II

Bài 1: (2.5 điểm)
Một thanh AB đồng chất tiết diện đều
một đầu nhúng vào nước, đầu kia tựa vào
thành chậu tại O sao cho OB = 2OA. Khi
thanh cân bằng, mực nước ở chính giữa
thanh. Tìm khối lượng riêng D của thanh biết
khối lượng riêng của nước Dn = 1000 Kg/m 3.

A
O

B

Bài 2: (2.5 điểm)
Dẫn luồng hơi nước ở 1000C vào một bình đựng nước đá ở - 40C. Sau một thời
gian thì thu được 0,6kg nước ở 120C. Bỏ qua sự truyền nhiệt cho bình và cho môi trường.
Tính khối lượng nước đá ban đầu có trong bình.
Cho:Cnước = 4200 J/Kg.độ; Cnước đá =1800 J/Kg.độ;
nước đá=3,4.105J/Kg; Lnước=2,3.106J/Kg.
Bài 3: (2.5 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ bên (H).
Có UMN = 6V, R1 = 3. Khi khóa K mở
ampe kế A1 chỉ 1,2 A. Khi khóa K đóng
ampe kế A2 chỉ 0,75 A.
Bỏ qua điện trở của dây dẫn, ampe kế, khóa
K. Hãy tính R2 , R3.
Bài 4: (2.5 điểm)
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ
bên. Điện trở toàn phần của biến trở là Ro ,

điện trở của vôn kế rất lớn. Bỏ qua điện trở
của ampe kế, các dây nối và sự phụ thuộc
của điện trở vào nhiệt độ. Duy trì hai đầu
mạch một hiệu điện thế U không đổi. Lúc
đầu con chạy C của biến trở đặt gần phía
M. Hỏi số chỉ của các dụng cụ đo sẽ thay
đổi như thế nào khi dịch chuyển con chạy
C về phía N? Hãy giải thích tại sao?

K

R2
A2

R1
A1

R3
M

N

V
R1
A1
C
A
M

N

UBND HUYỆN QUẾ SƠN
PHÒNG GD&ĐT

KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN
NĂM HỌC 2009-2010
Môn: Vật lí

HƯỚNG DẪN CHẤM - VÒNG II
Bài 1: (2.5 điểm)
Thanh AB chịu tác dụng của trọng lực P đặt tại trung điểm M của thanh AB và
lực đẩy Asimet F đặt tại trung điểm N của MB.
Thanh có thể quay quanh O. Áp dụng qui tắc cân bằng ta có:
P. OM = F. ON
(1)
Đặt độ dài của thanh AB là 3x ta có:

0,50
0,50
0,50

3x
3x x
x 3x 5 x
 ; ON = OM + MN = 

; OM = OB - MB = 2x 2
2 2
2 4

4
3x
Gọi S là tiết diện của thanh ta có: P = 10.D.S.3x;
F = 10.Dn.S.
2

MB =

0,50

Thay vào (1) được:
10.D.S. 3x.
Thay số được: D =

0,25

x
3x 5 x
5
= 10.Dn.S. .
 D = Dn.
2
2 4
4

5
.1000 = 1250 Kg/m3.
4

0,25

A
O

M
N
P
F

B

Bài 2: (2.5 điểm)
- Nước thu được ở 120C nên tất cả nước đá đã nóng chảy.
Gọi x (kg) là khối lượng nước đá có trong bình ta có:
- Nhiệt lượng để tăng x (kg) nước đá từ - 40C lên 00C là:
Q1 = Cnước đá. x. (0-(-4)) = 4.1800 x (J)
- Nhiệt lượng để nóng chảy x (kg) nước đá: Q2 = nước đá. x = 340000 x (J)
- Nhiệt lượng để tăng x (kg) nước từ 00C lên 120C là:
Q3 = Cnước x. (12-0) = 4200.12.x (J)
- Lượng nước ngưng tụ là: 0,6 - x
- Nhiệt lượng toả ra do ngưng tụ: Q4 = m. L = 2300000(0,6-x)
- Nhiệt lượng toả ra khi hạ nhiệt từ 100 xuống 120C là: Q5 = Cmước(0,6-x)(100-12)
- Có Q1 + Q2 + Q3 = Q4 + Q5
- 4.1800x+340000x+4200.12.x = 2300000.0,6-2300000x+88.0,6.4200-88.4200.x
- x

2300000.0,6  88.0,6.4200
 0,5( 2) (Kg). Kết luận
4.1800  340000  4200.12  2300000  88.4200

0,25

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25


Bài 3: (2.5 điểm)
- Khi khoá K mở có R1 nt R3 được R = R1 + R3 và R 

U
I

0,25

U
U
 R3   R1
I
I
6
 3  2()
- Thay số được: R3 
1,2
R R
R R  R1 R3  R2 R3

- Khi khoá K đóng có R  R1  2 3  1 2
R2  R3
R 2  R3

- R1  R3 

- I

0,25
0,25
0,50

U ( R2  R3 )
U
U


R R1 R2  R1 R3  R2 R3 R1 R2  R1 R3  R2 R3
R2  R3

- I  I 2  I 3 và I 2 R2  I 3 R3 nên I  I 2 
- Lập được quan hệ:

0,25

I 2 R2
R3

0,25

U ( R 2  R3 )
I R
 I2  2 2
R1 R2  R1 R3  R2 R3
R3

0,25

6( R2  2)
0,75.R2
 0,75 
3R2  3.2  2 R2
2
- Giải được: R2  2

- Thay số:

0,25
0,25

Bài 4: (2.5 điểm)
Gọi x là phần điện trở của đoạn MC của biến trở; I1 và U V là số chỉ của ampe kế A1
và vôn kế.
- Điện trở tương đương R của đoạn mạch: R = (Ro – x) +
- Biến đổi: R  R0 

xR 1
x  R1

1

x2
= R0 
1 R1
x  R1

x x2

- Lí luận: Khi dịch con chạy về phía N thì x tăng  (

0,50

0,50
1
1 R1

x x2

) tăng  R giảm 
0,50

cường độ dòng điện mạch chính: I = U/R sẽ tăng (do U không đổi). Chỉ số Ampe kế
A tăng.
Mặt khác, ta lại có: I1 .R1  ( I  I 1 ).x  I 1 .R1  I .x  I 1 .x 

- Lí luận : khi x tăng thì (1 +

I1 =

I .x


R1  x

I
1

R1
x

R1
) giảm và I tăng (c/m ở trên) nên I1 tăng  UV =
x

I1.R cũng tăng (do IA tăng, R không đổi) Chỉ số của ampe kế A1 và vôn kế V tăng.

0,50

0,50