bộ đề thi HSG + đáp án lý 9

1
Đề thi học sinh giỏi
Môn thi: Vật lý
Thời gian:......phút
Bài 1: (4đ)
Một chiếc xe đi từ A đến B với vận tốc không đổi v
1
=20km/h rồi quay trở lại A với
vận tốc không đổi v
2
=25km/h. Thời gian nghỉ ở dọc đờng bằng 20% thời gian chuyển động
.
Tính vận tốc trung bình của xe trên quãng đờng A-B-A?
Bài 2: (4đ)
Thả một thỏi đồng có khối lợng 600gam và một bình nớc có nhiệt độ 20
0
C thì thấy
nhiệt độ của nớc tăng đến 80
0
C cho biết khối lợng của nớc là 500gm, nhiết dung riêng của
nớc là 4200J/kg.k, của đồng là 380J/kg.k, nhiệt lợng mất mát do bình hấp thụ và toả ra
không khí là 20%. Hãy xác định nhiệt độ của thỏi đồng trớc khi thả vào nớc?
Bài 3: (6đ)
Cho mạnh điện nh hình vẽ
Trong đó: Hiệu điện thế U bằng 68 vôn không đổi, r là một điện trở có độ lớn cha biết.
1. Nếu lần lợt mắc điện trở R
1
bằng 2 và điện trở R
2
bằng 8 vào hai điểm A và B
(mỗi lần chỉ một điện trở) thì công suất toả nhiệt trên các điện trở này là nh nhau.

Hãy xác định độ lớn của điện trở r?
2. Hai điện trở R
1
và

R
2
đợc mắc song song với nhau rồi nối tiếp với điện trở Rx , sau
đó mắc chúng vào 2 điểm A và B. Hỏi Rx bằng bao nhiêu thì công suất toả nhiệt ở
Rx là lớn nhất?
3. 3. Bây giờ lại mắc vào hai điểm A và B các điện trở R
1
, R
2
và R
3
=58,4, R
4
=60,
ampekế (A) có điện trở không đáng kể tạo thàh mạch điện nh hình vẽ bên.
Hỏi ampkế chỉ bao nhiêu?
Bài 4: (6đ)
Một ngời đứng trớc một gơng phẳng đặt thẳng đứng, ngời này cao 2,6m, mắt cách
mặt đất 1,5m.
Tìm chiều cao tối thiểu của gơng để ngời này nhìn thấy hoàn tpàn ảnh của mình
trong gơng. Gơng đặt cách đất bao nhiêu mét?
Hớng dẫn chấm và đáp án
môn Vật lý
Bài 1: (4đ)
Gọi quãng đờng AB = a.

U
r
A
B
Nếu xe không nghỉ ở dọc đờng thì:
+ Thời gian xe chuyển động từ AB là t
1
=
1
v
a
1/2đ
+ Thời gian xe chuyển động từ BA là t
2
=
2
v
a
1/2đ
+ Thời gian nghỉ t
3
bằng 20% tức là 1/5 tổng số thời gian chuyển động t
3
=

+
21
5
1
v
a
v
a
1/2đ
+ Quãng đờng xe đã đi từ AB rồi từ BA là S=2a 1/2đ
+ Thời gian kể từ lúc xe khởi hành từ A rồi lại trở về tới A là t.
t=t
1
+t
2
+t
3
=
212121
5
6
5
6
5
1
v
a
v

a
v
a
v
a
v
a
v
a
+=








+++
1/2đ
+ Vận tốc trung bình v
tb
=
t
s
mà s=2a, t=
21
5
6
5

6
v
a
v
a
+
v
tb
=
2121
5
1
5
1
(
5
6
2
5
6
5
6
2
vv
a
a
v
a
v
a

a
+
=
+
1đ
Rút gọn thay v
1
, v
2
tính đợc v
tb
= 18,5km/h. 1/2đ 1/2đ
Đáp số: v
tb
=18,5km/h.
Bài 2: (4đ)
Gọi t
x
o
là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng.
20
o
C <80
0
C<t
x
0
C
1/2đ
Nhiệt độ cân bằng là 80

0
C
- Thỏi đồng toả ra nhiệt lợng để hạ nhiệt độ từ t
x
0
C xuống 80
0
C là Q
1
.
Q
1
=c
đ
m
đ
(t
x
-80).
1/2đ
_
- Nớc thu nhiệt lợng (Q
2
) để tăng nhiệt độ từ 20
0
C đến 80
0
C là:
Q
2

=c
n
m
n
(80-20).
1/2đ
- Nhiệt lợng hao phí do bình và không khí hấp thụ là (Q)=20%Q
1
.
Q
1
=Q
2
+Q Q
1
=Q
2
=20%Q
1
.
1/2 đ
Thay biểu thức của Q
1
, Q
2
rồi biến đổi có:
c
đ
m
đ

(t
x
-80)=c
n
m
n
(80-20)+0,2c
đ
m
đ
(t
x
-80)
380.0,6(t
x
-80)=4200.0,5.60+0,2.380.0,6(t
x
-80)
228t
x
-45,6t
x
=126000+18240-3648
182,4t
x
=140592
t
x
=
4,182

140592
770,7771
o
C
1đ
Đáp án: t
x
=771
0
C
Bài 3: (6đ)
1. Xác định điện trở r.
(2đ)
Mắc R
1
I
1
=
1
Rr
u
+

1
=
( )
1
2
1
2

.R
Rr
u
+
(1)
Mắc R
2
I
2
=
2Rr
u
+

2
=
( )
2.
2
2
2
R
Rr
u
+
(2)
Theo bài ra thì
1=

2

(1)=(2)
Biến đổi cho kết quả r=4.
2. Tìm điện trở R
x

(2đ)
* Điện trở tơng đơng của toàn mạch.
R=r+
x
R
RR
RR
+
+
21
21
.
= 4+1,6+R
x
=5,6+R
x
* Công suất
x
= I
2
R
x
=
( )

++
=
+
x
x
u
x
x
u
2
2
2
2
6,5
2,11
.
6,5
*
x
lớn nhất (x+
x
2

6,5
) nhỏ nhất vì tích
x.
2
2
6,5
6,5
=
x
= không đổi
x +
x
2
6,5
nhỏ nhất x =
x
2
6,5
x = 5,6

3. Xác định I
A
(2 đ)
* Vẽ lại mạch điện
A
1
R
3
R
4

B
r
+
-
R
R
2
Ta có
( )
[ ]
4312
// RntRR
nt r
R
tđ
= r +
4123
123
4.
RR
RR
+
= 4 + 30 = 34

* I =
td
R
U
=
34

68
= 2 (A) U
r
= I.r = 8(V).
U
AB
= 68 8 = 60 (V)
I
3
=
123
R
U
AB
=
60
60
= 1(A) U
12
= I
3
.R
12
= 1,6(V)
I
1
=
1
12
R

U
=
2
6,1
= 0,8(A)
* Nhìn vào hình vẽ ban đầu ta có:
I
A
= I I
1
= 2 0,8 = 1,2(A)
Trả lời: Ampekế chỉ 1,2(A).
Bài 4: (6 đ)
Gọi AB là chiều cao của nguời đó.
O là mắt ngời đó, Ob là khoảng cách từ mắt chân
MH là khoảng cách từ chổ đặt gơng tới mặt đất
MN là chiều cao của gơng
Thể hiện hình vẽ
Gơng phẳng cho một ảnh ABđối sứng với AB qua gơng BH=BH
1 tia sáng từ đỉnh đầu A tới gơng ở M phản xạ vào mắt ở O tia này nh đi từ A mà tới. Do
đó muốn ngời đó nhìn thấy đỉnh đầu (A) của mình trong gơng thì gơng phải cao tới M.
Tơng tự nh trên: Muốn nhìn thấy chân mình trong gơng thì gơng phải thấp tới N. 1/2đ
A'
H
M
B'
A
B
N
O

1,5 m
1,6 m
(1 đ)
Nh vậy MN là bề cao tối thiếu của gơng để ngời đó nhìn thấy hoàn toàn ảnh của mình
trong gơng. 1/2đ
2 OMN và OAB đồng dạng có các đờng cao lần lợt là:
BH và BB ta có:
2
1
'''
==
BB
BH
BA
MN
Tính đợc MN=0,8m. 1đ
2 BNH và BOB đồng dạng với các đờng cao BH, BB.
Ta có
2
1
'
'
==
BB
HB
OB
NH
Tính đợc NH=0,75 (m)
Trả lời: Muốn ngời này nhìn thấy hoàn toàn ảnh của mình trong gơng thì gơng có beef dài
0,8m và treo cách mặt.

2
đề thi học sinh giỏi môn vật Lý
Thời gian :150 phút
Câu 1 : Một ngời chèo một con thuyền qua sông nớc chảy. Muốn cho thuyền đi
theo đờng thẳng AB vuông góc với bờ ngời ấy phải luôn chèo thuyền hớng theo đờng
thẳng AC (hình vẽ). C B
Biết bờ sông rộng 400m.
Thuyền qua sông hết 8 phút 20 giây.
Vận tốc thuyền đối với nớc là 1m/s .
Tính vận tốc của nớc đối với bờ . A
Câu 2 : Thả một cục sắt có khối lợng 100g đang nóng ở 500
0
C và 1 kg nớc ở 20
0
C .
Một lợng nớc ở quanh cục sắt đã sôi và hoá hơi. Khi có cân bằng nhiệt thì hệ thống có
nhiệt độ là 24
0
C. Hỏi khối lợng nớc đã hoá hơi. Biết nhiệt dung riêng của sắt C sắt = 460
J/kg K, của nớc C nớc = 4200J/kgK . Nhiệt hoá hơi L = 2,3.10
6
J/kg .