Đề + đáp án HSG lớp 9 vật lý 18 19 KS lan 2

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THIỆU HÓA
Đề thi lần 2

ĐỀ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG ĐỘI TUYỂN HỌC SINH
GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2018 – 2019
Môn: Vật lí

Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Ngày thi

(Đề thi gồm 01 trang)

Câu 1. (4,0 điểm)
Một xe tốc hành chuyển động với vận tốc không đổi đi ngang qua một đèn tín hiệu bên
đường mất thời gian t0 = 8 s, sau đó nó liên tiếp vượt qua hai tầu điện có cùng chiều dài và mất
thời gian là t1 = 20 s và t2 = 15 s. Hỏi tầu điện thứ nhất vượt qua tầu điện thứ hai trong thời gian
bao lâu, biết rằng vận tốc của nó gấp 1,5 lần tầu điện thứ hai.
Câu 2. (4,0 điểm)
Có một số chai sữa hoàn toàn giống nhau, đều đang ở nhiệt độ t x0 C. Người ta thả từng chai
lần lượt vào một bình cách nhiệt chứa nước, sau khi cân bằng nhiệt thì lấy ra rồi thả chai khác
vào. Nhiệt độ nước ban đầu trong bình là t 0 = 360C, chai thứ nhất khi lấy ra có nhiệt độ t 1 = 330C,
chai thứ hai khi lấy ra có nhiệt độ t2 = 30,50C. Bỏ qua sự hao phí do tỏa nhiệt ra môi trường.
a. Tìm nhiệt độ tx.
b. Đến chai thứ bao nhiêu thì khi lấy ra nhiệt độ nước trong bình bắt đầu nhỏ hơn 260C.
Câu 3. (5,0 điểm)
1. Cho mạch điện như hình vẽ 1. Nguồn điện có hiệu
●U ●
điện thế không đổi U = 21 V; biến trở có RNM = 4,5  ,
R1
R1 = 3 Ω, bóng đèn có điện trở không đổi RĐ = 4,5 Ω,

P
ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể.
R2
Đ
a. Khi khóa K đóng, con chạy C của biến trở ở vị trí
C
điểm N, thì ampe kế chỉ 4 A. Tìm giá trị của R2.
N
M
b. Xác định giá trị của đoạn biến trở RX (từ M tới C)
để đèn tối nhất khi khóa K mở.
A
K
c. Khi khóa K mở, dịch con chạy C từ M đến N thì
độ sáng của đèn thay đổi thế nào ? Giải thích ?
Hình 1
2. Có 2016 điểm trong không gian. Cứ hai điểm bất
kì trong số điểm đó, được nối với nhau bằng một điện trở
có giá trị R = 2016 Ω. Một nguồn điện có hiệu điện thế 12 V được mắc vào hai điểm trong mạch.
Bỏ qua điện trở dây nối. Tìm công suất tỏa nhiệt trong mạch điện này.
Câu 4. (4,0 điểm)
Cho gương phẳng hình vuông cạnh a đặt thẳng đứng trên sàn nhà, mặt hướng vào tường và
song song với tường. Trên sàn nhà, sát chân tường, trước gương có nguồn sáng điểm S.
a. Xác định kích thước của vệt sáng trên tường do chùm tia phản xạ từ gương tạo nên ?
b. Khi gương dịch chuyển với vận tốc v vuông góc với tường (sao cho gương luôn ở vị trí
thẳng đứng và song song với tường) thì ảnh S’’ của S và kích thước của vệt sáng thay đổi như thế
nào? Giải thích? Tìm vận tốc của ảnh S’?
Câu 5. (3,0 điểm) Hãy trình bày phương án xác định (gần đúng) khối lượng riêng của một vật
nhỏ bằng kim loại.
Dụng cụ gồm:

- Vật cần xác định khối lượng riêng.
- Lực kế.
- Ca đựng nước có thể nhúng chìm hoàn toàn vật.
- Một số sợi dây nhỏ mềm có thể bỏ qua khối lượng.
Coi rằng khối lượng riêng của không khí là D1 và khối lượng riêng của nước là D2 đã biết.
---------------------------------- Hết ------------------------------1


PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HUYỆN THIỆU HÓA

KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI
LỚP 9 NĂM HỌC 2018 – 2019
Môn: Vật lý

Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Ngày thi

HƯỚNG DẪN CHẤM
CÂU

HD GIẢI CHI TIẾT

Câu 1
4,0 đ

Gọi chiều dài, vận tốc của xe tốc hành, tàu điện thứ nhất và tàu điện thứ hai lần lượt là
l0, l1, l2 và v0, v1, v2
- Ta có l1 = l2 và v1 = 1,5v2.
- Khi đi ngang qua đèn tín hiệu: l0 = v0t0

(1)
- Khi vượt qua tàu thứ nhất:
l0 + l1 = (v0 – v1).t1
(2)
- Khi vượt qua tàu thứ hai:
l0 + l2 = (v0 – v2).t2
(3)

ĐIỂM

0,5

-Tàu điện thứ nhất vượt qua tàu thứ hai hết thời gian t: l1 + l2 = (v1 – v2).t
l1 + l 2
2l2
=
Suy ra: t =
(4)
v1 - v 2
0,5v2

0,5

- Từ (2) và (3) ta có: (v0 – v1)t1 = (v0 – v2)t2 .hay (v0 – 1,5v2)20 = (v0 – v2).15
Suy ra : v0 = 3v2 ; Thay v0 vào (1) và (3), ta được l2 = 6v2.

0,5
0,5

2.6v 2

= 24 s
0,5v 2
- Gọi q1 là nhiệt lượng tỏa ra của nước trong bình khi nó giảm nhiệt độ đi 10C;
- Gọi q2 là nhiệt lượng thu vào của chai sữa khi nó tăng lên 10C.
Phương trình cân bằng nhiệt giữa bình với chai sữa thứ nhất là:
q1(t0 – t1) = q2 (t1 – tx)
(1)
- Phương trình cân bằng nhiệt giữa bình với chai sữa thứ 2 là:
q1 (t1 – t2) = q2 (t2 – tx)
(2)
- Chia (1) và (2) rồi thay số với t0 = 360C, t1 = 330C, t2 = 30,50C ta được: tx = 180C
q2 1
- Thay tx = 180C vào (1) và (2) � =
q1 5
- Thay l2 vào (4) ta được: t =

Câu 2
4,0đ

0,5

q1.t 0 + q 2 .t x
q1
= tx +
.(t 0 - t x )
(3)
q1 + q 2
q1 +q 2
- Tương tự khi lấy chai thứ hai ra, do vai trò của t0 bây giờ là t1 ta có:
q1

t2 = tx +
.(t1 - t x )
(4).
q1 + q 2

- Từ phương trình (1) suy ra: t1 =

0,5

0,5

0,5

0,5
0,5
0,5

0,5

2

� q �
- Thay (3) vào (4) => t 2 = t x + � 1 �.(t 0 - t x ) .
�q1 + q 2 �

0,5
n

� q �
- Tổng quát: Chai thứ n khi lấy ra nhiệt độ: t n = t x + � 1 �.(t 0 - t x )

�q1 + q 2 �

2

0,5


n
�
�
q2 1
5�
�
=
��
t n = 18 + � �.(36 - 18) � 26 � n  5
- Theo điều kiện: tn < 26 C và
q1 5
�6 �
�
�
Vậy: đến chai thứ 5 thì khi lấy ra nhiệt độ của nước trong bình bắt đầu nhỏ hơn 260C
0

Câu 3
5,0đ
1.
3,0đ

1. a.- Khi K đóng và con chạy ở đầu N thì toàn bộ biến trở MN mắc song song với

ampe kế. Khi đó mạch điện trở thành: (R2 // Đ) nt R1.
- Lúc này ampe kế đo cường độ dòng điện mạch chính
U 21
Rtm   5,25 (1)
I
4
Rđ .R2
4,5.R2
 R1 
 3 (2)
- Mặt khác: Rtm 
Rđ  R2
4,5  R2
- Từ (1) và (2) giải ra: R2 = 4,5 Ω
b. - Gọi điện trở của phần biến trở từ M tới
con chạy là RX, như vậy điện trở của đoạn
từ C đến N là R - RX. Khi K mở mạch
điện thành:
R1ntRXnt{R2//[(R-RXntRđ)]}

U
Đ
P

0,5

0,5

R1

R-RX

RX
C

N

0,5

M

R2
- Điện trở toàn mạch:
Rtm 

( R  R X  Rđ ) R2
 R X2  6 R X  81
 R X  R1 
R  R X  Rđ  R2
13,5  R X

0,5

U (13,5  R X )
U

Rtm  R X2  6 R X  81
U (13,5  R X ) (9  R X ).4,5
4,5U (9  R X )
.


UPC = I.RPC =
2
 R X  6 R X  81 13,5  R X
 R X2  6 R X  81
Cường độ dòng điện ở mạch chính: I 

U PC
4,5U

(3)
2
9  R X  R X  6 R X  81
Đèn tối nhất khi Iđ nhỏ nhất. Mẫu của biểu thức trong vế phải của (3) là một tam thức
bậc hai mà hệ số của RX2 âm. Do đó mẫu đạt giá trị lớn nhất khi:
4,5.U
6
R X 
3 hoặc phân tích: Iđ =
để RX = 3 
2.( 1)
90  (R x  3) 2
Cường độ dòng điện chạy qua đèn: I đ 

Vậy khi Rx = 3Ω thì Iđ nhỏ nhất, đèn tối nhất.
c. Theo kết quả câu trên, ta thấy: Khi K mở, nếu dịch chuyển con chạy từ M tới vị trí
ứng với RX = 3 Ω thì đèn tối dần đi, nếu tiếp tục dịch chuyển con chạy từ vị trí đó tới
N thì đèn sẽ sáng dần lên.

3

0,5

0,5

0,5


2. Mch in c v nh hỡnh bờn.
2.
1,5

C1

Ngoi hai im A, B ni vi cỏc cc ca
ngun in thỡ cũn li l 2014 im t C1
n C2014 m gia chỳng tng ụi mt
c ni vi in tr R. Do tớnh cht ca
mch cu nờn khụng cú dũng in chy
qua cỏc in tr ny v cú th b qua cỏc
in tr ú trong mch. Khi ú mch AB
gm 2015 mch mc song song, trong ú
cú 2014 mch nhỏnh cú in tr 2R v
mt nhỏnh cú in tr R.

in tr ca mch AB l: R AB

R

0,5

R

A

B

C2014
+ U -

0,5

2R
.R
2R
2014


2
2R
R 2016
2014

0,5

U2
72W
Cụng sut: P
R AB
Cõu 4.
4,0

0,5

a. Dựng S đối xứng với S qua gơng. Từ S nối đến bốn đỉnh
của gơng hình vuông cạnh a ta đợc bốn tia giới hạn của chùm
sáng phản xạ. (Trên hình vẽ do chỉ là một mặt cắt vuông góc
nên ta chỉ vẽ đợc hai tia). Bốn tia này tạo ra bốn đỉnh của vệt
sáng hình vuông cạnh 2a
L

I
S'

a
K

Tờng
2a

1
2

=> LS = 2IK = 2a

4

0,5

S

Thật vậy: Có IK // LS, SK = SK => IK là đờng trung bình của
tam giác SLS
-> IK LS

0,5

0,5


b.
0,5
Giả sử gơng đã dịch
L
chuyển từ H sang bên trái
một đoạn nhỏ s đến H.
K
Khoảng cách từ S đến gơng
0,5
S ''
lúc này là (s + s ) (với s là
S'
H' a H
S
khoảng cách từ S đến gơng
S
s
khi gơng cha dịch chuyển)
- Khoảng cách từ S đến S là:
2.(s + s ) = 2s + 2 s
0,5

( S là ảnh của S qua gơng sau khi gơng dịch chuyển )
- Vì S cách S một khoảng 2s nên ảnh của điểm sáng S đã
dịch chuyển một đoạn:
0,25
SS = SS - SS = 2s + 2 s - 2s = 2 s
Trên cùng một thời gian, gơng dịch chuyển s còn ảnh dịch
chuyển 2 s mà vận tốc của gơng là v nên vận tốc của ảnh là
0,25
2v , vận tốc của ảnh cùng chiều với vận tốc của gơng
Do ảnh S luôn đối xứng với vật sáng S nên khoảng cách từ S
0,5
đến tờng luôn gấp đôi khoảng cách từ gơng đến tờng.
Tỉ lệ đồng dạng của hai tam giác SLS và SKH luôn bằng 2:1,
tức vệt sáng hình vuông trên tờng luôn có cạnh bằng 2a không
phụ thuộc vào vị trí của gơng.
c. Xỏc nh qu tớch cỏc im rt sỏng quan sỏt c.
-Hỡnh v
0,5

0
+ Ta cú F1 i xng vi F qua gng v gng nghiờng gúc 45 so vi trc
chớnh nờn OF' F1 450 .
0,5
+Khi dch chuyn gng ti B thỡ nh cui cựng F2 v OFF2 = 450.
+ Vy qu tớch cỏc im sỏng quan sỏt c l on thng F'M, vuụng gúc vi
mt phn x ca gng; nú cng to vi trc chớnh OF' mt gúc 45 0, vi M nm
0,5
trờn mt phng thu kớnh.
Cõu 6
3,0

Bc 1: Treo vt vo lc k.
o s ch ca lc k khi vt trong khụng khớ (P1)
Nhỳng chỡm vt trong nc. c s ch ca lc k khi vt b nhỳng chỡm (P2)
Bc 2: Thit lp phng trỡnh:
Gi th tớch ca vt l V, lc y Acsimet khi vt ngoi khụng khớ l PA1 v khi vt
trong nc l FA2
Khi vt trong khụng khớ: P1 = P - FA1 = P - 10D1V
(1)
Khi vt c nhỳng chỡm trong nc: P2 = P - FA2 = P - 10D2V (2)
T (1) v (2); V

P1 P2
10(D2 D1 )

T (1) v (3): P P1 10D1V
Khi lng ca vt: m
Khi lng riờng: D

(3)
P1D2 P2 D1
D 2 D1

P P1D 2 P2 D1

10 10(D 2 D1 )

m P1D2 P2 D1

V

P1 P2

0,5

0,5
0,5
0,5

0,5
0,5

5


---------------------------------HẾT--------------------------------Chú ý: Học sinh làm cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.

6