De thi chon HSG HUYEN BAO THANG TINH LAO CAI

UBND HUYỆN BẢO THẮNG
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN

Năm học 2010-2011
Môn: Vật lý - Lớp 9
Thời gian 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu 1: (4điểm)

Trên một đường gấp khúc tạo thành tam giác đều ABC, cạnh
AB = 30m, có 2 xe cùng xuất phát từ A. Xe (I) đi theo hướng AB với vận tốc v 1=3m/s,
xe (II) theo hướng AC với vận tốc v 2=2m/s (như hình vẽ), hai xe chuyển động coi như
đều.
a. Xác định vị trí hai xe gặp nhau lần đầu.
b. Mỗi xe chạy 5 vòng, Hãy xác định các thời điểm mà 2 xe gặp nhau và số lần
2 xe gặp nhau.
Câu 2: (4điểm)
Thả một quả cầu bằng thép có khối lượng m 1 = 2kg đươc nung tới nhiệt độ
0
600 C vào một hỗn hợp nước đá ở 00C. Hỗn hợp có khối lượng tổng cộng là m2 = 2kg
a. Tính khối lượng nước đá có trong hỗn hợp, biết nhiệt độ cuối cùng của hỗn
hợp là 500C. Cho nhiệt dung riêng của thép, nước là: C 1= 460 J/kg độ ; C2 = 4200 J/kg
độ ; Nhiệt nóng chảy của nước đá là:  = 3,4.105 J/kg.
b. Thực ra trong q trình trên có một lớp nuớc tiếp xúc trực tiếp với quả cầu bị
hoá hơi nên nhiệt độ cuối cuối cùng của hỗn hợp chỉ là 48 0C. Tính lượng nước đã hóa
thành hơi. Cho nhiệt hoá hơi của nước là: L = 2,3.106 J/kg.
Câu 3: (4điểm)
Hai gương phẳng (G1) và (G2) có các mặt phản xạ quay vào nhau và hợp với
nhau góc  = 600. Chiếu một chùm tia sáng hẹp SI tới (G 1) chùm này phản xạ theo IJ

và phản xạ trên (G2) theo JR ra ngồi. Vẽ hình và xác định góc  tạo bởi hướng của tia
tới SI và tia ló JR.
Câu 4: (3,5 điểm)
Người kê một tấm ván để kéo một cái hịm có trọng lượng 600N lên một chiếc
xe tải. sàn xe cao 0,8m, tấm ván dài 2,5 m, lực kéo bằng 300N.
a. Tính lực ma sát giữa đáy hịm và mặt ván?
b. Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng ?
Câu 5: (4,5 điểm)
Cho m¹ch ®iƯn nh h×nh 2 . BiÕt R1 = R3 = 30 ; R2 = 10 ; R4 lµ mét biÕn trở.
Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là UAB = 18V không đổi .
R1
Bỏ qua điện trở của dây nối và của ampe kế .
R2
C
a. Cho R4 = 10 . Tính điện trở tơng đơng
của đoạn mạch AB và cờng độ dòng điện
mạch chính khi đó ?
A
b. Phải ®iỊu chØnh biÕn trë cã ®iƯn trë b»ngA
B
bao nhiªu ®Ĩ ampe kế chỉ 0,2A và dòng điện
R3

D

R4


chạy qua ampe kế có chiều từ C đến D ?

H×nh 2

HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG MƠN VẬT LÍ - LỚP 9
Năm 2010 - 2011
Giám khảo chú ý :
- Ngoài đáp án sau , nếu HS làm theo cách khác mà vẫn đúng bản chất vật lý và đáp
số thì vẫn cho điểm tối đa .
- Nếu HS làm đúng từ trên xuống dưới nhưng chưa ra kết quả thì đúng đến bước nào
cho điểm bước đó.
- Nếu HS làm sai trên , đúng dưới hoăc xuất phát từ những quan niệm vật lí sai thì
dù có ra kết quả đúng vẫn không cho điểm .

Câu 1: (4điểm)
a/ AB=30m ; v1=3m/s ; v2 = 2m/s Cả đoạn đường ABC dài là S=30.3=90m
2 xe gặp nhau khi tổng quãng đường đi được bằng chu vi của tam giác ABC => v1.t +
v2.t = 90
Vậy thời gian gặp nhau giữa 2 lần là: =>

t=

90
90
= =18 s
v 1+ v 2 5

Sau 18 giây xe 1 đi được quãng đường là 18.3 = 54m. Vậy hai xe gặp nhau lần
đầu trên đoạn BC, vị trí gặp nhau cách điểm B là 24m.
(2điểm)
b/ Nếu chọn gốc thời gian là lúc khởi hành, thì các thời điểm gặp nhau là:
t1=18s;

t2=2.18=36s; t3=3.18=54s; …; tn=n.18s
theo đầu bài, mỗi xe chạy 5 vịng thì xe (I) đi hết thời gian:
Vậy số lần 2 xe gặp nhau là

150
≈8
18

t' =

5 . 90
=150 s
3

lần (kể cả lần xuất phát)

(2điểm)

Câu 2 (4điểm)
Nhiệt lượng do quả cầu thép toả ra khi hạ từ 6000C đến 500C
Q1= m 1c1 ( 600 – 50 ) = 2.460 ( 550 ) = 506 000J
(0,5điểm)
Gọi mx là lượng nước đá có trong hỗn hợp. Nhiệt lượng của nước đá nhận được để
chảy hoàn toàn ở 00C: Qx = m x 
Nhiệt lượng cả hỗn hợp nhận để tăng từ 00C đến 500C là :
Q2 = M2C2 (50- 0) = 2. 4200.50 = 420000 J.
(0,5điểm)
Theo phương trích cân bằng nhiệt ta có:
 m x  0,253 Kg 253 g (1điểm)
Qx + Q2= Q1 hay : mx  + 420000 = 506000

b/ Phần nhiệt lượng mất đi do hỗn hợp chỉ lên 48 0C thay vì 500C được dùng để làm
tăng my gam nước từ 480C đến 1000C và hoá hơi hồn tồn, ta có phương trình cân
bằng nhiệt.
m2c2 ( 50 – 48 ) = myc2 ( 100 – 48 ) + my .L => m2c2 .2 = my (c2 .52 + L ) (1điểm)




my 

m2 c2 .2
2 . 4200 . 2

c 2 52  L 4200 . 52  2,3 .10 6



my 

16800
 0,00667 Kg 6,67 g
2518400

(1điểm)
Câu3: ( 4đ)
Hình vẽ : (2.0đ)
Tia tới S1I tới G1  theo đ/l phản xạ
Ta có : i1 = i2
Tia IJ tới G2  j1 = j2
Tia ló JR cắt SI tại M cho ta góc

tạo bởi tia ló và tia tới là góc .
Xét tam giác MIJ ta có  = 2i + 2 j
Pháp tuyến tại I và J gặp nhau tại H.
Tứ giác IJOH cho ta góc O =  = i + j
  = 2.

G
J 2j
(0.5 đ)
(0.5 đ)

O

(0.5 đ)

l
Fms

P.h 600.0,8

192 N
2,5
=> F’ = l

(0,5đ)
Vậy lực ma sát giữa đáy hòm và mặt ván:
Fms = F – F’
= 300 – 192 = 108 N
(0,5đ)
b. (2,0đ) áp dụng công thức hiệu suất:

P.h
100%
=> H = F .l

G
1

Fk

thì lực kéo hịm sẽ là F’:(0,25đ)
áp dụng định luật bảo tồn cơng ta được:
F’.l = P.h
(0,25đ)

Mà A0 = P.h
Và A = F.l


1 M
H
ii
21
I

(0.5 đ)

Bài 4: (3,5đ)
a. (1,5đ) Nếu khơng có ma sát

A0
100%
H= A



S

(0,5đ)
(0,25d)
(0,25d)
(0,5đ)

600.0,8
100% 64%
300
.
2
,
5
Thay số vào ta có: H =

(0,5đ)
Vậy hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là 64%
Câu 5 (4,5 điểm)
a. ( 2,0®)
Do ampe kÕ cã ®iƯn trë không đáng kể nên ta chập C với D
Mạch điện đợc mắc nh sau : ( R1 // R3 ) nt ( R2 // R4 )
V× R1 = R3 = 30 nên R13 = 15
Vì R2 = R4 = 10 nên R24 = 5

Vậy điện trở tơng đơng của mạch điện là :
RAB = R13 + R24 = 15 + 5 = 20 (  )

P

h


Cờng độ dòng điện mạch chính là :
U
18
I AB 0,9( A)
R AB 20

b. (2,5đ)
Gọi I là cờng độ dòng điện chạy trong mạch chính
Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D
Mạch điện đợc mắc nh sau :
R2
I1 R1 C
( R1 // R3 ) nt ( R2 // R4 )
Do R1 = R3 nên
I1 I2
I
I1 = I 3 = 2
R4
I
R

R

2
4
I =

IA

A

A

I
I3

2

Cờng độ dòng điện qua ampe kế là :
R4
I

I
2
R

R
2
4
=> IA = I1 – I2 =
I ( R2  R4 ) I (10  R4 )

2

(
R

R
)
2(10  R4 ) = 0,2 ( A )
2
4
=> IA =

Điện trở của mạch điện là :

(1)

R1
R .R
10.R4
2 4 15 
10  R4
RAB = 2 R2  R4

Cờng độ dòng điện mạch chính là :
18(10 R4 )
U
18


10.R4
R AB
150  25R4

15 
10  R4
I=

(2)
Thay ( 2 ) vào ( 1 ) rồi rút gọn ta đợc :
14R4 = 60

30
=> R4 = 7 (  )  4,3 (  )

R3 D I4

B

R4


Bài 3: ( 4đ)
- Hình vẽ : (2.0đ)

G2
J j1


O

S

H

i2i1
I

M

G1