Đề thi HSG Vật lí 9 - Đề số 03

UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI

MÔN: VẬT LÝ 9
Thời gian: 90 phút (Không kể thời gian giao đề)
Câu 1:(2.5 điểm):
Một bếp dầu dùng để đun nước . Khi đun 1kg nước ở 20oC thì sau 10 phút thì nước
sôi. Cho bếp cung cấp nhiệt đều đặn.
a) Tìm thời gian cần thiết để đun sôi lượng nước trên bay hơi hoàn toàn. Cho nhiệt
dung riêng và nhiệt hóa hơi của nước là: C= 4200J/kg.K ; L = 2,3.106 J/kg. Bỏ qua sự
mất mát nhiệt.
b) Giải lại câu a nếu tính đến ấm nhôm có khối lượng 200g có nhiệt dung riêng
880J/kg.K.
Câu 2: (2.5 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ : U= 6V, bóng đèn Đ có điện trở Rđ =
2,5 Ω và hiệu điện thế định mức Uđ = 4,5V. MN một dây điện trở đồng chất, tiết diện
đều . Bỏ qua điện trở của dây nối và của ampe kế.
Đ

A

M

C

N

+ a) Cho biết bóng đèn sáng bình thường và số chỉ của ampe kế I = 2A. Xác định tỉ số
MC
.

NC

b) Thay đổi điểm C đến vị trí sao cho tỉ số NC = 4MC. Chỉ số của ampe kế khi đó
bằng bao nhiêu? Độ sáng của bóng đèn thay đổi như thế nào?
Câu 3: (2.5 điểm): Hai xe máy khởi hành cùng lúc tại hai địa điểm A và B cách nhau
60 Km. Xe thứ nhất xuất phát từ A, xe thứ hai xuát phát từ B. Nếu chúng đi cùng chiều
về phía M (hình vẽ) thì sau 40 phút hai xe cách nhau 80 Km. Nếu đi ngược chiều nhau
thì sau 10 phút hai xe cách nhau 40 Km. Tính vận tốc của mỗi xe?
A

B

M

Câu 4: (2.5 điểm): Hai gương phẳng có hai mặt sáng quay vào nhau, tạo với nhau
một góc α = 1200 (hình vẽ). Một điểm sáng S nằm cách cạnh chung của hai gương một
khoảng OS = 6 cm.
M
a) Hãy xác định số ảnh tạo bởi hệ gương trên.
S
b) Tính khoảng cách giữa hai ảnh gần nhất.
––––– Hết –––––
O

N

1


UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

Câu

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI
CHỌN HSG
MÔN: VẬT LÝ 9

Đáp án
a/ Nhiệt lượng nước thu vào để tăng từ 20oC đến sôi.
Q1 = m1C1 ( t2 – t1 ) = 1. 4200. (100 – 20) = 336000 J = 336kJ
Nhiệt lượng nước thu vào để hóa hơi hoàn toàn:
Q2 = L.m1 = 2,3.106 . 1 = 2,3.106 J = 2300 kJ
Sau 10 phút , nước thu được một nhiệt lượng Q1 = 336kJ. Do bếp
cung cấp nhiệt đều đặn nên thời gian cần thiết để thu một nhiệt
lượng Q2 là:
Q1
2300
. 10 =
.10 = 68,45 phút.
Q2
336

1

Điểm
0,5đ
0,5đ

0,25đ

Thời gian tổng cộng kể từ lúc đun cho đến khi nó bay hơi hoàn
toàn là:
t = 10 + 68,45 = 78,45 phút.
b/ Nếu kể phần nhiệt lượng do ấm nhôm thu vào thì sau 10 phút
bếp dầu đã cung cấp một nhiệt lượng:
Q = Q1 + Q’1 = 336000 + (0,2 .880.80) = 350080J = 350,08 kJ.
Kể từ lúc này trở đi ấm nhôm không nhận nhiệt nữa và nhiệt
lượng để nước hóa hơi hoàn toàn vẫn là 2300 kJ . Do đó thời
gian để cung cấp nhiệt lượng Q2 là:

0,25đ

0,25đ

0,25đ

Q2
2300
.10 =
. 10 = 65,70 phút
Q'1
350,08

Thời gian tổng cộng kể từ lúc đun cho đến khi nó bay hơi hoàn
toàn.
t = 10 + 65,70 = 75,70 phút.
Đ

0,5đ

A
RMC

RNC

+
a.) Vẽ lại mạch tương đương (như hình vẽ).
Cấu trúc mạch: RMC nt (Đ // RCN )
2

Để đèn sáng bình thường thì : Iđ = Iđm =

0,25đ
9
A
5

Ta có: IMC = IA =I = 2A.
Cường độ dòng điện qua phần CN của sợi dây:
ICN = I - Iđ = 2 -

9
1
= A.
5
5

0,25đ
0,25đ

Hiệu điện thế giữa hai đầu các đoạn dây :

2


UCN = Uđ = 4,5V ;
UMC = U - Uđ = 6 – 4,5 =1,5 V.
Điện trở của các đoạn dây là: RMC = 0,75 Ω .
RNC = 22,5 Ω .

ρ

ρ

MC
; : RNC =
S
1
MC
⇒
NC = RMC : RNC = 30 .

Mặc khác: RMC =

CN
S

Hay CN = 30 .MC.
Điện trở của các đoạn dây MN: RMN = 22,5 + 0,75 = 23,25 ( Ω ).

b) Khi NC = 4 MC:
Ta có: RMN = 5RMc = 23,25 Ω .
⇒ RMC = 4,65 Ω . ; RNC =18,6 Ω .
Điện trở tương đương của mạch: Rtđ = 6,85 Ω .
Số chỉ của ampe kế khi đó: IA =

v2

S1

A

0,25đ

0,25đ

S2

B

D

0,5đ

6
U
=
= 0,88A .
6,85
R

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây MC:
UMC = RMC . IA = 4,1V.
Hiệu điện thế giữa hai đầu đèn :
Uđ = U - UMC = 1,9 V < Uđm = 4,5 V.
Do đó đèn sáng yếu hơn mứcbình thường.
v1

0,25đ
0,25đ
0,25đ

C

* Từ sơ đồ: DC = AB – S1 + S2 = 80 km.
⇒ S2 – S1 = 80 – AB = 80 – 60 = 20 (km)
Ta có S2 = v2.t (1) ; S1 = v1.t (2)
20
20
Từ (1) và (2) ⇒ v2 – v1 =
= 2 = 30 (km/h) (I)
t
3

0,25đ
0,25đ
0,5đ

• Khi hai xe ngược chiều nhau:
v1

3

A

S' 2

S' 1
E

F

v2
B

EF = AB – S’1 – S’2 = 60 – S’1 – S’2 = 40
⇒ S 1 + S’2 = 60 – 40 = 20 (km)
⇒ t’ (v2 + v1) = 20

0,25đ

’

⇒ v2+ v1 =

20
20
= 1 = 120 (km)
t'
6

Từ (I) và (II): ⇒ v2 – v1 = 30
v2 + v1 = 120

(II)

0,25đ
0,5đ

0,5đ

3


⇒ v2 = 75 (km/h); v1 = 45 (km/h)
¶ =O
¶
a) Vẽ ảnh S1 đối xứng với S qua OM ⇒ O
1
2

4

¶ =O
¶
Vẽ ảnh S2 đối xứng với S qua ON ⇒ O
3
4
OS1 = OS = OS2 (∆S1OS và ∆SOS2 cân tại O)
Như vậy có hai ảnh được tạo thành.

M

0,25đ
0,25đ
0,5đ

S

I
1
6

O

2
5

K

3
4

N

S1

0,5đ

H
S2

¶ +O
¶ = 1200
b) Vẽ OH ⊥ S1S2 . Vì O
2
3

0,25đ

¶ +O
¶ = 1200
⇒O
1
4
Do đó góc S1OS2 = 3600 – 2400 = 1200
Trong tam giác S1OS2 cân tại O, AH là đường cao nên cũng là
phân giác

0,25đ

0
·
¶ =O
¶ = S1OS2 = 120 = 600
Suy ra O
5
6

2

2

S2H = OS2.sin60 ≈ 0,866.6 = 5,196 ⇒ S1S2 ≈ 10,39 (cm).
0

0,5đ

------------- HẾT ---------------

4