Đề + đáp án HSG lớp 9 vật lý 20172018

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HUYỆN THIỆU HÓA
ĐỀ CHÍNH THỨC

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN
NĂM HỌC 2017 - 2018
Môn: VẬT LÍ
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 24 tháng 10 năm 2017

(Đề thi gồm có 01 trang)
Câu 1 : (4,0 điểm)
Hai xe máy đồng thời xuất phát, chuyển động đều đi lại gặp nhau, một đi từ thành
phố A đến thành phố B và một đi từ thành phố B đến thành phố A. Sau khi gặp nhau tại C
cách A 30km, hai xe tiếp tục hành trình của mình với vận tốc cũ. Khi đã tới nơi quy định, cả
hai xe đều quay ngay trở về và gặp nhau lần thứ hai tại D cách B 36 km. Coi quãng đường
AB là thẳng. Tìm khoảng cách AB và tỉ số vận tốc của hai xe.
Câu 2 : (4,0 điểm)
Có hai bình cách nhiệt, bình 1 chứa 10kg nước ở nhiệt độ 60 0C. Bình 2 chứa 2 kg
nước ở nhiệt độ 200C. Người ta rót một lượng nước ở bình 1 sang bình 2, khi có cân bằng
nhiệt lại rót lượng nước như cũ từ bình 2 sang bình 1. Khi đó nhiệt độ bình 1 là 58 0C.
a. Tính khối lượng nước đã rót và nhiệt độ của bình thứ hai?
b. Tiếp tục làm như vậy nhiều lần, tìm nhiệt độ mỗi bình?
Câu 3:(5,0 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ. Biết: UMN = 24V không
đổi, các điện trở R1 = 2; R2 = 3; R3 = 4; R4 = 4; R0 =
2. Cho rằng ampe kế và khóa K có điện trở không đáng
kể, vôn kế có điện trở rất lớn.
a. Khi K mở, tính cường độ dòng điện qua mạch
chính và số chỉ của vôn kế.
b. Khi K đóng tính số chỉ của ampe kế và vôn kế.

M+

_N

R0

R1
A

R2 B R3

A

K

c. Hoán vị vôn kế và ampe kế, hãy tính lại số chỉ của
R4
V
vôn kế và ampe kế khi K đóng.
E
Câu 4: (4,0 điểm)
Cho hai gương phẳng G1 và G2 đặt hợp với nhau một góc   300 và một điểm sáng S
nằm trong khoảng giữa hai gương như hình vẽ.
a. Nêu cách vẽ và vẽ đường đi của một tia sáng phát ra từ S tới G 1 ở I, phản xạ tới G2
ở J rồi truyền tới S?
G1
b. Giữ nguyên gương G 1 và phương của tia tới SI, quay gương G2
quanh giao tuyến của hai gương một góc bao nhiêu để tia phản
.S

xạ đi ra từ G2:
+ Vuông góc với phương của tia tới SI.
G2
+ Song song với phương của tia tới SI.
Câu 5: (3,0 điểm).
Nêu một phương án thực nghiệm xác định điện trở của một ampe kế. Dụng cụ gồm:
một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một ampe kế cần xác định điện trở, một điện trở
R0 đã biết giá trị, một biến trở con chạy R b có điện trở toàn phần lớn hơn R 0, hai công tắc
điện K1 và K2, một số dây dẫn đủ dùng. Các công tắc điện và dây dẫn có điện trở không đáng
kể. (Chú ý: Không mắc ampe kế trực tiếp vào nguồn)

Họ tên học sinh: .................................................; Số báo danh: ..................................

D


PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HUYỆN THIỆU HÓA

HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN
NĂM HỌC 2017 - 2018
Môn: Vật lí

ĐỀ CHÍNH
THỨC
CÂU
CÂU 1

NỘI DUNG

ĐIỂM

Gọi v1 là vận tốc của xe xuất phát từ A, v2 là vận tốc của xe xuất phát
từ B, t1 là khoảng thời gian từ lúc xuất phát đến lúc gặp nhau lần 1, t2
là khoảng thời gian từ lúc gặp nhau lần 1đến lúc gặp nhau lần 2, x =
AB.

0,5

Gặp nhau lần 1: v1t1  30 , v2t1  x  30

0,5

suy ra

v1
30

(1)
v2 x  30

Gặp nhau lần 2: v1t2  ( x  30)  36  x  6

0,5

v2t 2  30  ( x  36)  x  6

0,5

suy ra

v1 x  6

(2)
v2 x  6

Từ (1) và (2) suy ra x = 54km.
Thay x = 54 km vào (1) ta được
CÂU 2

0,5

0,5
1,0

v1
v
 1, 25 hay 2  0,8
v2
v1

a) Gọi khối lượng nước rót là m(kg); nhiệt độ bình 2 là t2 ta có:
Nhiệt lượng thu vào của bình 2 là: Q1 = 4200.2(t2 – 20)
Nhiệt lượng toả ra của m kg nước rót sang bình 2:
Q2 = 4200.m(60 – t2)

0,25

Do Q1 = Q2, ta có phương trình:

4200.2(t2 – 20) = 4200.m(60 – t2)
=> 2t2 – 40 = m (60 – t2)
(1)
ở bình 1 nhiệt lượng toả ra để hạ nhiệt độ:
Q3 = 4200(10 - m)(60 – 58) = 4200.2(10 - m)

0,5

Nhiệt lượng thu vào của m kg nước từ bình 2 rót sang là;
Q4 = 4200.m(58 – t2)
Do Q3 = Q4, ta có phương trình:
4200.2(10 - m) = 4200.m (58 – t2)
=> 2(10 - m) = m(58 – t2)
(2)

0,25

0,25

0,25

0,5


Từ (1) và (2) ta lập hệ phương trình:

2t 2  40  m(60  t 2 )
�
�
2(10  m)  m(58  t 2 )

�
2
Giải hệ phương trình tìm ra t2 = 300 C; m = kg
3

CÂU 3

1,0

b) Nếu đổ đi lại nhiều lần thì nhiệt độ cuối cùng của mỗi bình gần bằng 0,5
nhau và bằng nhiệt độ hỗn hợp khi đổ 2 bình vào nhau.
gọi nhiệt độ cuối là t ta có: Qtoả = 10. 4200(60 – t)
Qthu = 2.4200(t – 20); Qtoả = Qthu => 5(60 – t) = t – 20
0,5
=> t  53,30C
a, Khi K mở, ta có sơ đồ mạch điện tương đương:
M I
•
+

I1

R1





C

R
3

R2

I2
V

B A
IA

R4

R
0

N
•
-

0,5


( R1 + R3 ) R2
(2 + 4)3
=
= 2 ()
R1 + R3 + R2 2 + 4 + 3

0,25

RMN = RAB + R4 + R0 = 2+4+2 = 8()

0,25

RAB =

Cường độ dòng điện qua mạch chính: I =

U MN 24
= = 3( A)
RMN
8

Số chỉ của vôn kế: Uv = UAB = I.RAB = 3.2 = 6(V)

0,5
0,5

b, Khi K đóng, ta có sơ đồ mạch điện tương đương:
R1
M
•
+

I1

I2 R2



V

I3 R C  A


3

B

N
•
-

R

IA



0

0,5

R4



R3 R4
4.4

=3+
= 5 ()
R3 + R4
4 +4
R1R234
2.5
10
=
= ()
RAD =
R1 + R234 2 + 5 7
10
24
RMN = RAD + R0 = +2 =
()
7
7

R234 = R2 +

0,25

U MN 24.7
=
= 7( A)
RMN
24
10
Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AD: UAD = I.RAD = 7. = 10(V)
7

U1 U AD 10
=
= = 5( A)
Cường độ dòng điện qua R1: I1 =
R1
R1
2

Cường độ dòng điện qua mạch chính:

Cường độ dòng điện qua R2: I2 =

I=

0,25

0,25

U AD 10
= = 2( A)
R234
5

Hiệu điện thế hai đầu R3: U3 =U34 = I2.R34 = 2.2 = 4(V)
Cường độ dòng điện qua R3: I3 =

U3 4
= = 1( A)
R3 4

0,25

Số chỉ của ampe kế: IA = I1 + I3 = 5 + 1 = 6(A)
Số chỉ của vôn kế:

0,5

Uv = U2 = I2R2 = 2.3 = 6(V)

c. Khi K đóng, hoán vị vôn kế và am pe kế. Lúc này R 1, R2, R3 bị nối
tắt. Mạch điện chỉ còn lại R4 nt R0 (Sơ đồ mạch điện tương dương như
hình vẽ).
M I
•  A

I2 R4


R
0

N
•

0,5


V

CÂU 4

a,*Vẽ hình đúng (có mũi tên chỉ đường đi tia sáng ,thể hiện rõ đường
S1
R
kéo dài của tia sáng )
I .S
*Nêu cách vẽ
N
-Vẽ ảnh S1 đối xứng với S qua G1
O
-Vẽ ảnh S2 của S1 tạo bởi gương G2
J
- Kẻ đường thẳng S2S cắt G2 tại J, kẻ JS1 cắt G1 tại I



1,0
0,25
0,25
0,25

S2

- Vẽ tia SI, IJ, JS ta được đường truyền của tia sáng cần vẽ là đường
SIJS .
b) Theo hình vẽ ở câu a ta có:
- Kẻ các pháp tuyến IN và JN
�  1800 (1)
- Xét tứ giác OINJ có I$ J�  900 �   JNI
-

�IJ  IJN
�  JNI
�  1800 (2)
Mặt khác trong NIJ có N

-

�  IJN
�
Từ (1) và (2) suy ra   NIJ

�  2 (3)
Hay: S�IJ  IJS
�  ISR
� (4)
Mặt khác: S�IJ  IJS
�  2 (*)
Từ (3) và (4) suy ra ISR

-

Khi gương G2 quay quanh O nhưng giữ nguyên G1 và phương của
SI thì phương của tia phản xạ JR vẫn hợp với phương của tia tới
SI một góc vẫn là 2 (theo *)
- Để JR vuông góc với SI thì 2  900 �   450 Nghĩa là quay G2
theo chiều kim đồng hồ một góc 150 .
- Để JR//SI thì 2  00 hoặc 2  1800 �   00 hoặc   900 Nghĩa là
quay G2 ngược chiều kim đồng hồ 300 hoăc quay theo chiều kim đồng
hồ 600

CÂU 5

0,25

0,25
0,25

0,25
0,25
0,5
0,5

- Bố trí mạch điện như hình vẽ:
+

A

K

1

K

2

_

U
R

R

1,0

0

b

- Bước 1: chỉ đóng K1 : số chỉ ampekế là I1
Ta có: U = I1.(RA + R0)
(1)
- Bước 2: Chỉ đóng K2 và dịch chuyển con chạy để am pe kế chỉ I1.
Khi đó phần biến trở tham gia vào mạch điện có giá trị bằng R0.
- Bước 3: Giữ nguyên vị trí con chạy của biến trở ở bước 2 rồi đóng

0,5

0,5


cả K1 và K2, số chỉ ampekế là I2. Ta có: U = I2.(RA + R0/2)
- Giải hệ phương trình (1) và (2) ta tìm được:

RA 

(2)

(2 I1  I 2 ) R0
.
2( I 2  I1 )

Chú ý : Học Sinh làm cách khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa.

1,0