De dap an vat li thi HSG lop 9 huyen 20122013

PHềNG GIO DC O TO
HUYN YấN NH

Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 cấp huyện
năm học 2012- 2013
Môn thi: Vật lý 9
Thi gian 150 phỳt (khụng k thi gian

giao )
Bi 1 (4,0 im):
Xe I xut phỏt t A i n B, trờn na on ng u i vi tc khụng i v1, na on ng
sau vi tc khụng i v2. Xe II xut phỏt t B i v A, trong na thi gian u i vi tc khụng i v1,
na thi gian sau i vi tc khụng i v2. Bit v v2 = 60 km/h. Nu xe II xut phỏt mun hn 30 phỳt so
vi xe I, thỡ xe II n A v xe I n B cựng mt lỳc.
a) Tớnh tc trung bỡnh ca mi xe trờn on ng AB.
b) Nu hai xe xut phỏt cựng lỳc thỡ chỳng s gp nhau ti v trớ cỏch A mt khong bng bao nhiờu?
Bi 2 (3,0 im):
Có hai bình cách nhiệt, bình 1 chứa 10kg nớc ở nhiệt độ 600C. Bình 2 chứa
2kg nớc ở nhiệt độ 200C. Ngời ta rót một lợng nớc ở bình 1 sang bình 2, khi có cân
bằng nhiệt lại rót lợng nớc nh cũ từ bình 2 sang bình 1. Khi đó nhiệt độ bình 1 là
580C.
a. Tính khối lợng nớc đã rót và nhiệt độ của bình thứ hai.
b. Tiếp tục làm nh vậy nhiều lần, tìm nhiệt độ mỗi bình.
Bi 3 (2,0 im):
Hai gng phng G1 , G2 quay mt phn x vo nhau v to vi nhau mt gúc 60 0. Mt im S nm
trong khong hai gng.
a) Hóy v hỡnh v nờu cỏch v ng i ca tia sỏng phỏt ra t S phn x ln lt qua G 1, G2 ri quay
tr li S.
b) Tớnh gúc to bi tia ti xut phỏt t S v tia phn x i qua S.
Bi 4 (4,0 im):
Mt si dõy dn ng cht tit din u c un thnh mt khung

kớn hỡnh ch nht ABCD. Nu mc mt ngun in cú hiu in th U
khụng i vo hai im A v B thỡ cng dũng in chy qua ngun
l IAB = 0,72A. Nu mc ngun ú vo hai im A v D thỡ cng
dũng in chy qua ngun l IAD = 0,45A. Bõy gi, mc ngun trờn vo
hai im A v C.
a) Tớnh cng dũng in IAC chy qua ngun.
b) Mc thờm mt in tr Rx ni gia hai im M v N l trung im
ca cỏc cnh AD v BC thỡ hiu in th trờn R x l U/5. Tớnh cng
dũng in chy qua ngun khi ú.
Bi 5 (5,0 im):
Cho mạch điện có sơ đồ nh hình
v, trong đó các điện trở R 1 = 3R, R2 = R3
= R4 = R. Hiệu điện thế giữa hai đầu
mạch điện là U không đổi. Khi biến trở R X
có một giá trị nào đó thì công suất tỏa
nhiệt trên điện trở R1 là P1 = 9W.
a) Tìm công suất tỏa nhiệt trên điện
trở R4 khi đó.
b) Tìm RX theo R để công suất tỏa
nhiệt trên RX cực đại.

A

M

D

B

N

C

R1

R2
RX

+
R3


R4

Bi 6 : (2,0 im)
Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40 cm2 cao h = 10 cm. Có khối lợng m =
160 g
a. Thả khối gỗ vào nớc.Tìm chiều cao của phần gỗ nổi trên mặt nớc. Cho khối lợng
riêng của nớc là D0 = 1000 Kg/m3


b. Bây giờ khối gỗ đợc khoét một lỗ hình trụ ở giữa có tiết diện S = 4 cm2, sâu h
và lấp đầy chì có khối lợng riêng D2 = 11300 kg/m3 khi thả vào trong nớc ngời ta thấy
mực nớc bằng với mặt trên của khối gỗ. Tìm độ sâu h của lỗ.
(Thớ sinh c s dng mỏy tớnh cm tay thụng thng)

hớng dẫn chấm THI HC SINH GII CP HUYN
môn vật lý - lớp 9 - Nm hc: 2012 - 2013
Bi 1 (4,0 im):
Nội dung

a) Kớ hiu AB = S. Thi gian i t A n B ca xe I l:
S. v1 +v 2
S
S
t1 =
+
=
2.v1 2.v 2
2.v1.v 2
Tc trung bỡnh trờn quóng ng AB ca xe I l:
S 2v v
v A = = 1 2 =30km/h
t1 v1 +v 2
Gi thi gian i t B n A ca xe II l t2. Theo bi ta cú
t v +v
t
t
S= 2 v1 + 2 v 2 = 2 1 2
2
2
2
Tc trung bỡnh trờn quóng ng BA ca xe II l:
S v +v
v B = = 1 2 =40km/h
t2
2
S S
- =0,5 h S=60km
b) Theo bi ra ta cú
vA vB

Khi hai xe xut phỏt cựng mt lỳc thỡ quóng ng mi xe i c trong thi gian t l:
SA = 20t nu t 1,5h
(1)
t

1,5h
SA = 30+(t-1,5).60 nu
(2)
t

0,75h
SB = 20t nu
(3)
SB = 15+(t-0,75).60 nu t 0,75h
(4)
Hai xe gp nhau khi SA + SB=S=60
v ch xy ra khi 0,75 t 1,5h . S dng (1) v (4):
20t+15+(t-0,75)60 = 60
Gii phng trỡnh ta cú t=9/8 h v v trớ hai xe gp nhau cỏch A l: SA=20.9/8 =22,5km.

Than
g
điể
m
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5

0,5

0,5

0,5

Bi 2 (3,0 im):
Nội dung
a) Gọi khối lợng nớc rót là m(kg); nhiệt độ bình 2 là t2 ta có:
Nhiệt lợng thu vào của bình 2 là: Q1 = 4200.2(t2 20)
Nhiệt lợng toả ra của m kg nớc rót sang bình 2:
Q2 =
4200.m(60 t2)
Do Q1 = Q2, ta có phơng trình:
4200.2(t2 20) = 4200.m(60 t2)

Than
g
điể
m
0,5
0,5


Nội dung
=> 2t2 40 = m (60 t2)
(1)
ở bình 1 nhiệt lợng toả ra để hạ nhiệt độ:
Q3 = 4200(10 - m)(60 58) = 4200.2(10 - m)

Nhiệt lợng thu vào của m kg nớc từ bình 2 rót sang là;
Q4 = 4200.m(58 t2)
Do Q3 = Q4, ta có phơng trình:
4200.2(10 - m) = 4200.m (58 t2)
=> 2(10 - m) = m(58 t2)
(2)
Từ (1) và (2) ta lập hệ phơng trình:
2t 2 40 m(60 t 2 )


2(10 m) m(58 t 2 )

2
Giải hệ phơng trình tìm ra t2 = 300 C; m = kg
3
b) Nếu đổ đi lại nhiều lần thì nhiệt độ cuối cùng của mỗi
bình gần bằng 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
=> t 53,30C

Than
g
điể
m

0,5

0,5

0,5

0,5

Bi 3 (2,0 im):
Nội dung

Than
g
điể
m

a)

0,25

Cỏch v:
+ Ly S1 i xng vi S qua G1
+ Ly S2 i xng vi S qua G2

0,125
0,125


Néi dung
+ Nối S1 và S2 cắt G1 tại I cắt G2 tại J
+ Nối S, I, J, S và đánh hướng đi ta được tia sáng cần vẽ.
b) Ta phải tính góc ISR.

0,125

Kẻ pháp tuyến tại I và J cắt nhau tại K
Trong tứ giác IKJO có 2 góc vuông I và J và có góc O = 60 0
Do đó góc còn lại IKJ = 1200
I 1 = I2 ; J 1 = J 2

Từ đó: � I1 + I2 + J1 + J2 = 1200
= 1200 � IS J = 600

Xét  SJI có tổng 2 góc : I + J
Do vậy:

0,25
0,25

Suy ra: Trong  JKI có: I1 + J1 = 600
Mà các cặp góc tới và góc phản xạ

Than
g
®iÓ
m
0,125
0,25

ISR = 1200 (Do kề bù với ISJ)

0,25

0,25

Bài 4 (4,0 điểm):
Néi dung

Than
g
®iÓ
m

Đặt a là điện trở của đoạn dây AB, b là điện trở của dây BC.
D
A
a
b
C
B
* Khi mắc hiệu điện thế U vào hai điểm A-B, điện trở tương đương của mạch:
R AB 

0,5

U
a.  a  2b 
� Cường độ dòng điện qua toàn mạch: I AB 
.
R AB
2a  2b

* Khi mắc hiệu điện thế U vào hai điểm A-D, điện trở tương đương của mạch:

R AD 

U
b.  2a  b 
� Cường độ dòng điện qua toàn mạch: I AD 
.
R AD
2a  2b
I

b  2a  b 

0, 72

0,5

8

Theo đề bài thì: I AB  a a  2b  0, 45  5 .


AD

0,5

Giải ra ta được b = 2a.
* Ta có:
R AB 

U

6U
U 5I
5.0, 72
a.  a  2b  5a
� I AB 

�  AB 
 0, 6  A 

R AB 5a
a
6
6
2a  2b
6

1,0


Than
g
®iÓ
m

Néi dung
a) Khi mắc hiệu điện thế vào A và C:
R AC 

U
2U 2.0, 6

a  b 3a
� I AC 


 0, 4A

R AC 3a
3
2
2

0,5

b) Khi mắc hiệu điện thế U vào A và C và mắc thêm Rx.
Mạch điện trở thành mạch đối xứng.
a M 2a
U2
U1
A
C
Rx
U2
2a N a
Dựa vào tính đối xứng của mạch điện suy ra phân bố hiệu điện thế trong mạch
như hình vẽ.
Ta có: Xét Chiều từ M đến N
�U1  U x  U 2
U  U x 2U
3U
� U1 


� U2 
�
2
5
5
�U1  U 2  U

Cường độ dòng điện mạch chính:

0,5

U U
2U 3U 7U 7.0, 6
I 1 2 



 0, 42  A 
a 2a 5a 10a 10a
10

(Nếu HS xét chiều từ N đến M thì I = 0,48 (A)).........................

0,5

Bài 5 (5,0 điểm):
Than
g
®iÓ

m

Néi dung

I1

+

P4 I 24 R 4  I 4   R  1  I 4 

  
a)
  
P1 I12 R 1  I1   3R  3  I1 
I4



RX
I3

2

R2

IX

I

A

M I2

R1

R3

N I4

B

0,25

R4

2

T×m I . Ta cã: I = I1 + I3 = I2 + I4
1

0,25
0,25


Than
g
điể
m

Nội dung

U3 U U 4 U I4R 4 U I4R



R3
R3
R3
R
U
U U1 U I1R 1 U I1 .3R
I2 2


R2
R2
R2
R
U I4R
U I1.3R
I
I1
I 4
4I1 2I 4 4 2
Do đó:
R
R
I1
P
4

4
4 P4 P1 12W.
P1 3
3

mà:

I3

I4
Ta nhận thấy tỷ số I không phụ thuộc vào RX.
1

b) Ta có:
* U AB U AM U MN U NB I1R1 I x R x I 4 R 4 U
3I1R I x R x 2I1R U
5I1R I x R x U
(1)
I 2 R 2 I x R x I 4 R 4
* U MB U MN U NB
I1 I x R I x R x 2I1R I1R I x R R x
(2)

0,25
0,25
0,25

0,5

0,5

0,25
0,25
0,25

Khử I1 khỏi hệ phơng trình trên để tìm IX, chẳng hạn nhân hai vế của
(2) với 5 rồi cộng với (1):
0,5
U

I

I x R x U 5I x R R x
x
5R 4 R x
Khi đó ta viết đợc biểu thức công suất tỏa nhiệt trên RX là:
U 2R x
U2
Px I 2x R x

2
5R R x 2 R

5
4 Rx
R

x

0,25

áp dụng bất đẳng thức Côsi:
5

R
4 R x 2
Rx

5R
.4 R x 2 20R
Rx

Dấu "=" xảy ra, tức là PX đạt giá trị lớn nhất Pmax
5

R
4 R x
Rx

5
Rx R
4

0,5
U2
, khi:
80R

0,5

Bi 6: (2,0 im)
Nội dung

Than
g
điể
m
0,25


Nội dung

x

h
S

h

h

Than
g
điể
m

P

P

FA

FA

a. Khi khối gỗ cân bằng trong nớc thì trọng lợng của khối gỗ
cân bằng với lực đẩy Acsimet. Gọi x là phần khối gỗ nổi trên
mặt nớc, ta có.
m
x h 6cm
P = FA 10.m =10.D0.S.(h-x)
D0 .S
b. Khối gỗ sau khi khoét lỗ có khối lợng là .
m1 = m - m = D1.(S.h - S. h)
Với D1 là khối lợng riêng của gỗ: D1

m
.
S .h

Khối lợng m2 của chì lấp vào là: m2 D2 S .h
Khối lợng tổng cộng của khối gỗ và chì lúc này là
M = m1 + m2 = m + (D2 -

m
).S.h
Sh

Vì khối gỗ ngập hoàn toàn trong nớc nên.
10.M=10.D0.S.h

==> h =

D0 S .h m
5,5cm
m
( D2
)S
S .h

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