De thi HSG Vat Ly 9 cap huyen

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HUYỆN ĐỨC PHỔ

THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
CẤP HUYỆN, NĂM HỌC 2018-2019
Môn thi: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 150 phút

Câu 1: (4,0 điểm)
Hai quả cầu đặc có thể tích mỗi quả cầu là 100cm 3, được nối với nhau
bằng một sợi dây nhẹ, không co dãn thả trong nước như hình vẽ. Khối lượng
quả cầu bên dưới gấp 4 lần khối lượng quả cầu bên trên. Khi cân bằng thì ½
thể tích quả cầu bên trên bị ngập trong nước. Biết trọng lượng riêng của
nước là 10000 N/m3. Hãy tính:
a) Trọng lượng riêng của các quả cầu.
b) Lực căng của sợi dây.
Câu 2: (4,0 điểm)
Một bình bằng nhơm có khối lượng m(kg) ở nhiệt độ 23oC, cho vào bình một khối lượng
m(kg) nước ở nhiệt độ t2. Sau khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước giảm đi 9 oC. Biết nhiệt dung
riêng của nhôm là c1= 880 J/kg.K, của nước là c2= 4200 J/kg.K.
a) Tính nhiệt độ sau cùng của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt.
b) Tiếp tục đổ thêm vào bình 2m(kg) một chất lỏng khác (khơng tác dụng hóa học với nước) ở
nhiệt độ 46oC. Khi có sự cân bằng nhiệt lần hai nhiệt độ của hệ giảm 10 oC so với nhiệt độ cân
bằng lần thứ nhất. Tính nhiệt dung riêng của chất lỏng đã đổ thêm vào bình.
(Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường)
Câu 3: (5,0 điểm)
Cho mạch điện gồm một đèn Đ(6V - 6W) mắc nối tiếp với một biến trở vào nguồn điện 12V
không đổi.
Điều chỉnh biến trở sao cho công suất tiêu thụ trên đèn chỉ bằng 25% công suất định mức của
đèn (xem điện trở của đèn khơng phụ thuộc vào nhiệt độ).
a) Tính giá trị điện trở Rb của biến trở khi đó.

b) Khi giá trị Rb của biến trở như ở câu a) ta mắc thêm điện trở R 2 song song với Rb thì cơng
suất tiêu thụ trên đèn lúc này là 3,375W. Tính giá trị điện trở R2.
Câu 4: (3,0 điểm)
Cho các dụng cụ sau: Một nguồn điện có hiệu điện thế khơng đổi U AB = 12V; một bóng đèn
Đ(6V-3W); một điện trở R = 8  ; một biến trở có điện trở tồn phần 10  .
Nêu cách mắc các dụng cụ trên với nhau để đèn sáng bình thường, vẽ sơ đồ mạch điện. Tính
giá trị điện trở của biến trở trong mỗi cách.
Câu 5: (3,0 điểm)
G
S A
Cho hai gương phẳng G1 và G2 vng góc với nhau. Đặt một điểm 1
sáng S và điểm A trước gương sao cho SA song song với gương G2.
a) Hãy vẽ tia sáng từ S tới gương G 1 sao cho khi qua gương G 2 sẽ cho
G
tia phản xạ đi qua điểm A. Giải thích cách vẽ.
2
b) Cho SA = a, khoảng cách từ S đến gương G1 là b và đến gương G2 là
c, vận tốc truyền của ánh sáng là v. Hãy tính thời gian truyền của tia sáng
từ S tới A theo con đường vẽ được của câu a).
Câu 6: (1,0 điểm)
Một miếng gỗ được gắn chặt với một quả cầu bằng chì vào mặt đang
nổi trên mặt nước như hình vẽ.
Nếu quay ngược miếng gỗ cho quả cầu nằm trong nước thì nước trong
bình dâng lên hay hạ xuống ? Giải thích vì sao ?
---------------HẾT--------------Giám thị coi thi khơng giải thích gì thêm


PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HUYỆN ĐỨC PHỔ
Câu

Câu 1:
(4,0 điểm)

HƯỚNG DẪN CHẤM, THI CHỌN HỌC SINH GIỎI
LỚP 9 CẤP HUYỆN, NĂM HỌC 2018-2019
Môn thi: Vật lý

Nội dung bài giải
a) Khi hệ cân bằng ta có phương trình:
P1 + P2 + T = F 1 + F2 + T  P1 + P2 = F1 + F2
3
 d1.V + d2.V = dn.½ V + dn.V = 2 V.dn
3
 d1 + d2 = 2 dn . Mà d2 = 4d1
3
3
3
 5d1 = 2 dn  d1 = 2.5 dn = 2.5 .10000 = 3000 (N/m3)
 d2 = 4d1 = 4.3000 = 12000 (N/m3)

Câu 2:
(4,0 điểm)

Câu 3:
(5,0 điểm)

0,5
0,5
0,5
0,5

0,5
0,5

b) Khi hệ đứng yên, xét lực tác dụng vào quả cầu bên dưới ta có:
T + F2 = P2  T = P2 - F2 = d2.V – dn.V = (d2 – dn)V
 T = (12000 – 10000).0,0001 = 0,2 (N)

0,5

a) Khi cân bằng nhiệt lần thứ nhất, nhiệt độ sau cùng của hệ là: (t2 -9)
Theo đề ta thấy nhiệt độ của nước giảm nên nước tỏa nhiệt, bình thu nhiệt.
Ta có phương trình: mc2.9 = mc1[(t2 – 9) – 23] = mc1(t2 – 32)
 4200.9 = 880(t2 – 32)  t2  75oC
Vậy nhiệt độ sau cùng khi hỗn hợp cân bằng nhiệt là: t = 75 – 9 = 66oC
b) Khi cân bằng nhiệt lần thứ hai, nhiệt độ sau cùng của hệ là: t’= 66-10 = 56oC
Theo đề ta thấy nhiệt độ của hệ (gồm bình và nước trong bình) giảm nên hệ tỏa
nhiệt, chất lỏng khác thu nhiệt.
Ta có phương trình: m(c1+c2)(66 - 56) = 2mc(56 – 46)
 (880+4200) = 2c  c = 2540 (J/kg.K)

0,5

a) Điện trở của đèn: R1 = U2/P1 = 62/6 = 6 (  )

0,5

0,75
0,5
0,5
0,5

0,75
0,75
0,5

Công suất tiêu thụ trên đèn: P1 = 25%.6 = 1,5(W)

0,5

Hiệu điện thế giữa hai đầu đèn: U1 = P1.R1 = 1,5.6 = 9  U1 = 3(V)
 UCB = UAB – U1 = 12 - 3= 9(V)

0,5

2

0,25

Cường độ dòng điện chạy qua mạch. I = U1/R1 = 3/6 = 0,5(A)
Điện trở của biến trở khi đó: Rb = UCB/I = 9/0,5 = 18(  )

0,5

b) Khi mắc R2// Rb thì công suất tiêu thụ trên đèn là P1’ = 3,375W.
(U1’)2 = P1’ .R1 = 3,375.6 = 20,25  U1’ = 4,5(V)

0,5

0,5
0,5

 UCB’= UAB – U1’ = 12 – 4,5 = 7,5(V)
 I’ = U1’/R1 = 4,5/6 = 0,75(A)

0,25

 I1 = UCB’/Rb = 7,5/18  0,417 (A)
 I2 = I’ – I1 = 0,75 – 0,417 = 0,333(A)

0,25

 R2 = UCB’/I2 = 7,5/0,333  22,5(  )
Câu 4:

Điểm

Có nhiều cách mắc khác nhau nhưng chỉ có hai cách dưới đây thỏa mãn yêu cầu:

0,25
0,5


(3,0 điểm)

a) Mắc nối tiếp các dụng cụ trên vào nguồn UAB = 12V như hình vẽ.
0,25
Điện trở của đèn: Rđ = U2/P = 62/3 = 12(  )

0,25

Để đèn sáng bình thường thì: UAC = Uđm = 6V  UCB = 6V

Cường độ dòng điện chạy qua mạch khi đèn sáng bình thường:

0,25

I = Iđm = Pđm/Uđm = 3/6 = 0,5(A)
 RCB =Rđ
b )
UCB/I =R 6/0,5 = R
12(

A
C
 Rb = RCB – R = 12-8 = 4(  )
+
I

0,25
0,25

B
-

0,25

b) Mắc (Đ//R) nt Rb như sơ đồ hình vẽ.

A
+

I1

Rđ

I2 R

C I’

Rb

B
-

Để đèn sáng bình thường thì: UAC = Uđm = 6V  UCB = 6V
 I1 = Iđm = 0,5(A) và I2 = UAC/R = 6/8 = 0,75(A)
 I’ = I1 + I2 = 0,5 + 0,75 = 1,25(A)
 Rb = UCB/I’ = 6/1,25 = 4,8(  )
Câu 5:
(3,0 điểm)

a) Gọi S1 là ảnh của S qua G1; S2 là ảnh của S1 qua G2.
Để tia phản xạ trên G2 đi qua điểm A thì điểm tới G2 là giao điểm K của S2A với G2.
Tia phản xạ trên G1 phải qua K suy ra điểm tới G1 là giao điểm I của S1K với G1
G
Vậy tia sáng cần vẽ là SIKA ( như hình vẽ)
1
b) Tổng đường đi của tia sáng SIKA là:
Sa A
S
b
s = SI +IK +KA = S1I +IK + KM = S1M

1
2
2
a+2
b
¿
+
4
c
c
2
= √ AS 1 + AM =
¿
I
G
√¿
H 2
K
2
2
2
= √ a +4 b +4 c + 4 ab
Vậy thời gian truyền của tia sáng từ S tới A
S
như câu a) là:
M
2
2
2
2

a + 4 b + 4 c +4 ab
t= √
v
2

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

0,5
0,5

0,5
0,5
0,5
0,5

Câu 6:
(1,0 điểm)

0,2
Gọi V1, V2 là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ trong 2 trường hợp trên.
0,2
P là trọng lượng của hệ (gồm miếng gỗ và quả cầu bằng chì).
Vật nổi trên mặt nước và đứng yên nên ta có: F1 = P và F2 = P
 F1 = F2  dn.V1 = dn.V2  V1 = V2
0,4
0,2

Điều này có nghĩa là mực nước trong bình khơng thay đổi.
Ghi chú: Ngồi đáp án trên, nếu học sinh làm theo cách khác mà vẫn đúng bản chất vật lý và kết quả thì
vẫn cho điểm tối đa tương ứng. Nếu học sinh làm đúng từ trên xuống nhưng chưa ra kết quả thì đúng đến
bước nào cho điểm đến bước đó.