Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS qua các năm đến 2019 (có đáp án)

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN VẬT LÝ

vectorstock.com/28062424

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection DẠY KÈM QUY NHƠN OLYMPIAD PHÁT TRIỂN NỘI DUNG

Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS qua các năm đến 2019 (có đáp án chi tiết) WORD VERSION | 2016 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 30 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi HSG Lý 9 – H. Cẩm Thủy – Ngày thi 08/10/2019 - Năm học 2019 – 2020)

FF IC IA L

ĐỀ BÀI

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Câu 1 (2,5 điểm): Cho cơ hệ như hình 1. Các khối trụ đặc được làm bằng thép, m1 = 680 g, khối m2 có chiều cao h = 10 cm. Dưới m2 có một cục nước đá khối lượng m0 bị dính chặt. Sau đó thả khối m2 vào một bình nước lớn, thì thấy ban đầu khi nước đá chưa tan hệ vật nằm cân bằng, m2 ngập một nửa trong nước (cục nước đá vẫn nằm dưới khối trụ). m1 Sau 10 phút cục nước đá tan hết, hệ cân bằng và m2 vừa ngập hoàn m2 toàn trong nước. Bỏ qua ma sát, khối lượng các ròng rọc và dây treo.

3 Biết khối lượng riêng của thép D1 = 7,8 g/cm , của nước D2 = 1 Hình 1 3 3 g/cm , của nước đá Do = 0,9 g/cm . a. Tính vận tốc trung bình của m1 trong thời gian nước đá tan. b. Tính m0 và m2.

Câu 2 (2,5 điểm): Một tàu hỏa chiều dài L = 200 m đang chạy với vận tốc v0 = 15 m/s trên đường ray thẳng song song với đường quốc lộ 1A. Một xe máy và một xe đạp đang chạy thẳng trên đường quốc lộ 1A, ngược chiều nhau. Tốc độ của xe máy và xe đạp không đổi lần lượt là v1 và v2. Tại thời điểm t0 = 0 s, xe máy bắt đầu đuổi kịp tàu, còn xe đạp bắt đầu gặp đầu tàu. a. Xe máy bắt đầu vượt qua tàu khi xe máy đã đi được quãng đường s1 = 800 m kể từ thời điểm t0 = 0 s. Tính tốc độ v1 của xe máy. b. Xe máy và xe đạp gặp nhau tại vị trí cách đầu tàu tại thời điểm đó một khoảng l = 160 m. Tính tốc độ v2 của xe đạp. c. Hỏi khi đuôi tàu bắt đầu đi qua xe đạp thì xe đạp cách xe máy bao xa ?

Câu 3 (5,0 điểm): A Cho mạch điện như hình 2. Hiệu điện thế Đ U MN = 18 V và không đổi. Các điện trở R3 R1 E B A C R5 = 6  , R 1 = 12  , R2= 4 , R 4 = 18  , R 6 = 4  , R3 là một biến trở và điện trở của đèn R2 V là Rđ = 3  . Biết vôn kế có điện trở rất lớn và R4 R5 M N rR6 ampe kế có điện trở không đáng kể, bỏ qua điện trở các dây nối.

D F (+) (-) 1. Cho R 3 = 21  . Tìm số chỉ của ampe Hình 2 kế, vôn kế và công suất tiêu thụ trên đèn.

2. Cho R3 thay đổi từ 0 đến 30  . Tìm R3 để: a. Số chỉ của vôn kế là lớn nhất. Tìm giá trị lớn nhất. b. Công suất tiêu thụ trên R3 là lớn nhất. Tìm giá trị lớn nhất đó.

Câu 4 (4,0 điểm): 1

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Một bình hình trụ có bán kính đáy R 1 = 20 cm được đặt thẳng đứng chứa nước ở nhiệt độ t 1 = 20 0 C. Người ta thả một quả cầu bằng nhôm có bán kính R 2 = 10 cm ở nhiệt độ t 2 = 40 0 C vào bình thì khi cân bằng mực nước trong bình ngập chính giữa quả cầu.

Cho khối lượng riêng của nước D 1 = 1000 kg/m 3 và của nhôm D 2 = 2700 kg/m 3 , nhiệt dung riêng của nước C 1 = 4200 J/kg.K và của nhôm C 2 = 880 J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và với môi trường. a. Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt. b. Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t 3 = 15 0 C vào bình cho vừa đủ ngập quả cầu. Biết khối lượng riêng và nhiệt dung riêng của dầu D 3 = 800 kg/m 3 và C 3 = 2800 J/kg.K. Xác định: Nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt ? Áp lực của quả cầu lên đáy bình ?

Câu 5 (4,0 điểm): Hai gương phẳng M1 , M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau. Cách nhau một đoạn d. Trên đường thẳng song song với hai gương có hai điểm S, O với các khoảng cách được cho như hình vẽ a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương M1 tại I, phản xạ đến gương M2 tại J rồi phản xạ đến O b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

Bài 6 (2,0 điểm): Trình bày một phương án thí nghiệm để xác định giá trị của hai điện trở R1 và R2.

Chỉ dùng các dụng cụ sau đây: - Một nguồn điện không đổi có hiệu điện thế U chưa biết.

- Một điện trở có giá trị R đã biết.

- Một ampe kế có điện trở RA chưa biết.

- Hai điện trở cần đo R1 và R2.

- Một số dây dẫn có điện trở không đáng kể.

----------------------------Hết---------------------------

2

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 30 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 (Đề thi HSG Lý 9 – H. Cẩm Thủy – Ngày thi 08/10/2019 - Năm học 2019 – 2020) .

Nội dung a. + Trong thời gian nước đá tan, vật m2 chuyển động xuống dưới được quãng đường: S2 = 5 cm + Vậy m1 chuyển động đi lên được quãng đường: S1 = 2S2 = 10 cm. + Vận tốc của vật m1 là: v 

S1 10   1 cm/phút t 10

F

3

N

-3

0.25

0.25 0.25 0.25

O

+ Khi cục nước đá chưa tan ta có: 2 P1  A2  FA0  P2  P0 (2) 1 2 (2,5đ) + Từ (1) ta có: 2m1 + V2.D2 = V2.D1 2m1  0, 2.10-3 (m3 ) D1  D2

0.25

0.5

b. + Gọi thể tích của khối m2 là V2, của cục nước đá ban đầu là V0. + Khi cục nước đá tan hết ta có: 2 P1  FA2  P2 (1)

 V2 

Điểm

FF IC IA L

Câu

0.25

H

V 2 .D 2  V2 .D1 2  10 3 ( m 3 ) D0  D 2

0.25

N

+ Từ (2) ta có: V0 

2m1 

Ơ

=> m2 = V2.D1 = 0,2.10 .7,8.10 = 1,56 kg

Q

U

Y

0.25 + m0 = V0.D0 = 0,9 kg a.

Coi tàu đứng yên so với xe máy, vận tốc của xe máy so với tàu 0.25 là: v1 - v0 .

0.25 Thời gian để xe máy vượt tàu hỏa: t1= L  200 (1) v1  v0

v1  15

M

Trong thời gian t1 đó xe máy đi được quãng đường s1 = 800 m nên:

KÈ

s 800 (2) t1  1  v1 v1

ẠY

2 (2,5đ) Từ (1) và (2): v1 = 20 m/s b. Vận tốc của xe đạp so với tàu là v 0 + v 2 ; Vận tốc của xe máy so với tàu là v1 - v 0 .

D

Khi xe máy gặp xe đạp, ta có: L  l  v1  v0

160 200  160 l   20  15 v2  15 v2  v0

Giải ra, được: v2 = 5 m/s.

0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

c.

Chọn trục tọa độ Ox cùng hướng với hướng chuyển động của tàu, gốc O tại vị trí xe máy gặp tàu tại t0 = 0 s.

3

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Thời gian để tàu qua xe đạp là: t 

0.25

L 200   10 s v2  v0 5  15

Phương trình chuyển động của xe máy là: x1 = v1t.

Phương trình chuyển động của xe đạp là: x2 = L – v2t Khoảng cách giữa xe đạp và xe máy khi tàu qua xe đạp là:

0.25

FF IC IA L

d = x1 - x 2 = (v1 + v2 ).t - L = 50 m

1.

Ta có sơ đồ mạch điện là:  R1 //( R3ntĐ) ntR2  //( R4 ntR5 ) nt R6 RR 12.24 R3đ = R3 + Rđ = 21 + 3 = 24  ; R13đ = 1 3d  8  R1  R3d 12  24

R123đ = R13đ + R2 = 8 + 4 = 12  ; R45 = R4 + R5 = 18 + 6 = 24  ;

O

R .R 12.24 R12345 d  123d 45   8  ; Rm = R12345d + R6 = 8 + 4 = 12  R123d  R45 12  24 + Dòng điện chạy qua mạch là: I  U  18  1,5 A Rm 12

0.25

0.25 0.25

N

+ Khi đó: UNF = I. R12345 d = 1,5.8 = 12 V = U45 = U123đ ;

U 3d 8 1   A = I 3 = Iđ R3d 24 3

N

+ Do đó: I3đ =

H

Ơ

0.25 3 U 45 12 U 12 = đến I + Dẫn   0,5 A = I4 = I5; I123đ = 123d   1 A = I13đ 45 (5,0đ) R45 24 R123d 12  U13đ = I13đ.R13đ = 1.8 = 8 V = U3đ

Y

+ Vậy số chỉ của ampe kế là: IA = I3 + I5 =

1 5  0,5  3 6

A

1 .21 = 7 V; U5 = I5.R5 = 0,5.6 = 3 V 3

U

+ Lại có: U3 = I3.R3 =

0.25

KÈ

2

M

Q

+ Số chỉ của vôn kế là: UV = UED = U3 – U5 = 7 – 3 = 4 V 2 1 1 2 + Công suất tiêu thụ của đèn là: Pđ = Iđ Rđ =   .3  W 3 3

D

ẠY

M

R5

D

R2 Đ

R3

0.25 0.25

R4

R1

CA

0.25

F R6

N

B

E

a Đặt R3 = x.

Khi đó: R3đ = R3 + Rđ = x + 3 (  ); R13đ =

R1 R3d 12. x  3   R1  R3d 15  x

0.25

4

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

 R123đ = R13đ +R2 =

12 x  3 16 x  96 +4= (  ); R45 =R4+R5 =18+6 15  x 15  x

=24()

+ Dòng điện chạy qua mạch là: I = + Khi đó : UNF = I.R12345đ =

0.25

FF IC IA L

16 x  96 .24 R123d .R45 48( x  6)  R12345đ =  ;  15  x  5 x  57 R123d  R45 16 x  96  24 15  x 68 x  516 48 x  6  +4= ( )  Rm = R12345đ + R6 = 5 x  57 5 x  57

0.25

U 9  5 x  57  = I12345đ  Rm 34 x  258

95 x  57  48( x  6) 216 x  6 . = = U45 = 34 x  258 5 x  57 17 x  129

U123đ

0.25

0.25

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

216 x  6  U 9( x  6) + Dẫn đến I45 = 45  17 x  129  = I4 = I5 24 17 x  129 R45 216 x  6  U 123d 2715  x  I123đ = = I13đ  17 x  129  16 x  96 R123d 2(17 x  129) 15  x 2715  x  12. x  3 162 x  3 . = = U3đ  U13đ = I13đ.R13đ = 2(17 x  129) 15  x 17 x  129 162 x  3 U 3d 17 x  129 162 = I 3 = Iđ + Do đó: I3đ =   R3d x3 17 x  129 162 9( x  6) + Lại có: U3 = I3.R3 = .x; U5 = I5.R5 = .6 17 x  129 17 x  129

0.25

+ Số chỉ của vôn kế là:

0.25

162 x 54 x  324 108 x  324 (V)   17 x  129 17 x  129 17 x  129 Số chỉ của vôn kế lớn nhất khi x = R3 = 30 (  ) 108 x  324 108.30  324  UED =   4,56 (V) 17 x  129 17.30  129

0.25

KÈ

M

UED = U 3  U 5 

D

ẠY

b.

Công suất tiêu thụ của R3 là: 2

  2   2  162  162 162 2     P3 = I3 R3 =     (W)  .x   129  129 2 17 .  17 x  129     17 x   x  

0.5

2

 162  Vậy: PMax =    3 (W);  2 17.129 

0.25 5

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Xảy ra khi 17 x  129

x ;  x = R3  7,6(  )

0.25

Nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt - Khối lượng của nước trong bình là: 1 4 .  R 32 ).D 1  10,467 kg.

2 3 4 - Khối lượng của quả cầu là: m 2 = V 2 .D 2 =  R 32 .D 2 = 11,304 kg.

3

- Phương trình cân bằng nhiệt: c 1 m 1 ( t - t 1 ) = c 2 m 2 ( t 2 - t ) 4 c1 m1t1  c 2 m2 t 2 0 (4,0đ) Suy ra: t = c m  c m = 23,7 c.

1

1

2

0.5

FF IC IA L

m 1 = V 1 .D 1 = (  R 12 .R 2 -

2

0.5 0.5 0.5

- Thể tích của dầu và nước bằng nhau nên khối lượng của dầu là:

0.5

m1 D3 = 8,37 kg.

D1

O

m3=

Ơ

c1 m1t1  c 2 m2 t 2  c3 m3 t 3  21 0 c c1m1  c 2 m2  c3 m3

tx=

N

- Tương tự như trên, nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt là:

1

- Áp lực của quả cầu lên đáy bình là:

1 4 .  R 32 ( D 1 + D 3 ).10  75,4(N) 2 3

U

Y

N

H

F = P2- FA= 10.m2 -

KÈ

M

Q

a) - Chọn S1 đối xứng S qua gương M1 ; - Chọn O1 đối xứng O qua gương M2 - Nối S1O1 cắt gương M1 tại I , gương M2 tại J. - Nối SIJO ta được tia cần vẽ

D

ẠY

5 (4,0đ)

0.5 Hình vẽ đúng được 1,0 0.25 0.25 0.25 0.25

b) S1AI ~  S1BJ AI S1 A a   BJ S1 B a  d a  AI = .BJ ad



0.75

(1) Xét S1AI ~  S1HO1 6

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

0.75

S A AI a  1  HO1 S1 H 2d ( a  d ).h a  AI = .h thau vào (1) ta được BJ = 2d 2d



0.5

chỉ giá trị Io với: I o 

U R  RA

FF IC IA L

* Mắc nối tiếp R với ampe kế RA rồi mắc vào hai cực của nguồn U thì ampe kế (1)

U R1  R A U - Thay R bằng R2, ampe kế chỉ giá trị: I 2  R2  R A

- Thay R bằng R1, ampe kế chỉ giá trị: I 1 

1 1  U U   U    I I2  I I2  1 1  * Từ (2) và (4): R2  U     I I1 

O

(4)

(5) (6).

0.25 0.25 0.25

H

Ơ

* Từ (3) và (4): R1 

0.25

(3)

U R1  R2  R A

N

- Thay R bằng R1+R2, ampe kế chỉ giá trị: I 

(2)

0.25

Y

N

6 1 1 1 1 U U (2,0đ) * Từ (1) và (2): R  R1  I o  I 1  R  U  I o  I  I1  I 2  (7)

KÈ

M

Q

U

1 1 1 1      R  I o I I1 I 2  * Chia (7) cho (5) ta được:  R1 1 1      I I2  1 1      I I2   R1  R 1 1 1 1        I I o I 2 I1 

D

ẠY

1   I * Tương tự: R2  R 1 1     I Io

0.25

0.25

1  I 1  1 1   I 2 I 1 

0.25

Chú ý: Thí sinh làm theo cách khác nhưng lập luận chặt chẽ, kết quả chính xác vẫn cho điểm tối đa.

----------------------------Hết--------------------------7

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 29 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi HSG Lý 9 – H. Thiệu Hóa – Ngày thi 08/12/2018 - Năm học 2018 – 2019)

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

ĐỀ BÀI Câu 1 (1,5 điểm): Một người đi bộ dọc theo một đường sắt bên một đoàn tàu. Nếu đi cùng chiều với tàu thì đoàn tàu sẽ vượt qua người ấy trong thời gian t1 = 120 giây, nếu đi ngược chiều với tàu thì đoàn tàu sẽ đi qua người ấy trong thời gian t2 = 72 giây. Hãy tính khoảng thời gian từ lúc người gặp đầu tàu cho đến lúc người gặp đuôi tàu trong các trường hợp sau: a. Người đứng yên nhìn đoàn tàu đi qua. b. Tàu đứng yên, người đi dọc bên đoàn tàu.

Câu 2 (1,5 điểm): Một bình hình trụ có diện tích đáy S1 = 100 cm2 đựng nước. Thả vào bình một thanh gỗ hình trụ có chiều cao h = 20 cm, tiết diện ngang S2 = 50 cm2, người ta thấy thanh gỗ nổi thẳng đứng và chiều cao của mực nước trong bình là H = 20 cm. Biết khối lượng riêng của nước và gỗ lần lượt là Dn = 1000 kg/m3 và Dg = 750 kg/m3. a. Tính chiều cao phần gỗ chìm trong nước. b. Cần nhấn cho khối gỗ đi xuống một đoạn nhỏ nhất là bao nhiêu để nó chìm hoàn toàn trong nước.

Câu 3 (2,0 điểm): 1. Một quả cầu bằng sắt có khối lượng m được nung nóng đến nhiệt độ t0. Nếu thả quả cầu đó vào một bình cách nhiệt thứ nhất chứa 5 kg nước ở nhiệt độ 00C thì nhiệt độ cân bằng của hệ là 4,20C. Nếu cũng thả quả cầu đó vào bình cách nhiệt thứ hai chứa 4 kg nước ở nhiệt độ 250C thì nhiệt độ cân bằng của hệ là 28,90C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình chứa và môi trường xung quanh. Xác định khối lượng m và nhiệt độ t0 M1 O M2 ban đầu của quả cầu. Biết nhiệt dung riêng của sắt và nước ● lần lượt là Cs = 460 J/kgK và Cn = 4200 J/kgK. 2. Có ba cục đồng A, B và C có dạng khối lập phương, đặc, kích thước như nhau. Cục A có nhiệt độ 2000C, hai cục còn lại có nhiệt độ 00C. Hỏi có cách nào làm cho nhiệt độ của cục A h thấp hơn nhiệt độ của hai cục kia không? Nêu cách làm.

Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường.

Câu 4 (2,0 điểm): S● A a Hai gương phẳng M1, M2 đặt song song, mặt phản xạ hướng B d vào nhau và cách nhau một khoảng là d. Trên đường thẳng song Hình 1 song với hai gương có hai điểm S, O với các khoảng cách cho trên hình vẽ 1. a. Nêu cách vẽ tia sáng từ S đến gương M1 tại I, phản xạ đến gương M2 tại J rồi phản xạ tới O. Tính các khoảng cách từ I đến A và từ J đến B. b. Trình bày cách vẽ đường đi của tia sáng xuất phát từ S đến O sau khi 8

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

phản xạ trên gương M1 một lần, phản xạ trên gương M2 hai lần.

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Câu 5 (2,0 điểm): ● A Cho mạch điện như hình 2. Biết UMN = 16 V, ● M R N 1 ampe kế cú điện trở nhỏ không đáng kể, vôn kế có điện trở lớn vô cùng.

Khi Rx = 9  thì vôn V kế chỉ 10 V và công suất tiêu thụ của đoạn Hình2 mạch MN là 32 W. R2 RX 22 2 a. Tính các điện trở R1 và R2. b. Khi điện trở của biến trở Rx giảm thì hiệu thế giữa hai đầu biến trở tăng hay giảm? Giải thích?

Câu 6 (1,0 điểm): Cho các dụng cụ và vật liệu sau: Một bình thuỷ tinh hình trụ có tiết diện đều đặn; Một thước thẳng chia tới mm; Nước (biết khối lượng riêng Dn); Một khối gỗ nhẹ nhưng rắn chắc, có hình dạng bất kì và kích thước đủ nhỏ (có thể cho lọt vào bình, không thấm nước và nổi trong nước).

Hãy trình bày phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của gỗ.

----------------------------Hết---------------------------

9

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 29 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 (Đề thi HSG Lý 9 – H. Thiệu Hóa – Ngày thi 08/12/2018 - Năm học 2018 – 2019)

FF IC IA L

1.a 1,0 Điểm

NỘI DUNG ĐIỂM Câu 1 (1,5 điểm) - Gọi v1, v2 lần lượt là vận tốc của tàu và người, ℓ là chiều dài đoàn 0,25 đ tàu, với (v1,v2, ℓ >0) - Khi người đi cùng chiều với tàu ta có: 0,25 đ ℓ = ( v1 – v2 ).t1 = 120. ( v1 – v2 ) (1) 0,25 đ - Khi người đi ngược chiều với tàu ta có: ℓ = ( v1 + v2 ).t2 = 72. ( v1 + v2 ) (2)

O

CÂU

H

Khi tàu đứng yên, người đi từ đầu tàu đến đuôi tàu trong thời gian là:

N

Câu 2 (1,5 điểm) Goi x là phần chiều cao phần khối gỗ chìm trong nước.

- Thanh gỗ nổi cân bằng: S2 P = FA FA  10.Dg. S2.h = 10.Dn.S2.x h H P D 750  x = g .h = .0,2 = 0,15 m = 15 cm.

S1 Dn 1000 - Chiều cao phần nổi của khối gỗ là: h - x = 5 cm - Gỉa sử khi ấn khối gỗ dịch chuyển xuống là a thì chiều cao cột nước dâng lên một đoạn là b.

Ta có S2.a = (S1 - S2).b Thay số ta được: a = b - Để khối gỗ chìm hoàn toàn trong nước a + b = h - x = 5 cm Suy ra: a = 2,5 cm.

Câu 3 (2,0 điểm) - Sau khi thả quả cầu vào bình thứ nhất, ta có phương trình cân bằng nhiệt: m.CS(t0 - 4,2) = m1Cn(4,2 - 0) (1) - Sau khi thả quả cầu vào bình thứ hai, ta có phương trình cân bằng

U

Q

KÈ

M

2.a 0,75 Điểm

D

ẠY

2.b 0,75 Điểm

3.1 1,0 Điểm

0,5 đ

l 360v 2 t4 = = = 360 s v2 v2

Y

1.b 0,5 Điểm

90v1 l = = 90 s v1 v1

Ơ

t3 =

0,25 đ

N

- Từ (1) và (2) suy ra: v1 = 4v2 và: ℓ = 90v1 = 360v2 - Khi người đứng yên, tàu đi qua người trong thời gian là:

0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ

0,25 đ

0,25 đ

0,25 đ 0,25 đ 10

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

nhiệt: m.CS(t0 – 28,9) = m2Cn(28,9 - 25) - Lấy (1) chia cho (2), ta được: t - 4 ,2 = 0

t 0 - 2 8 ,9

0,25 đ 0,25 đ

FF IC IA L

- Thay t0 vào (1), ta được: m.460(100,26 - 4,2) = 88200  m  2 kg.

Gọi khối lượng của mỗi cục đồng là m, nhiệt dung riêng của đồng là C. - Trước tiên lấy cục A áp vào cục B, hai cục trao đổi nhiệt với nhau, gọi nhiệt độ hai cục sau khi cân bằng là t1. Ta có pt cân bằng nhiệt: mC(200 – t1) = mC(t1 – 0)  t1 = 1000C. - Lần thứ 2 lấy cục A áp vào cục C, hai cục trao đổi nhiệt với nhau, gọi nhiệt độ cân bằng là t2. Ta có pt cân bằng nhiệt: mC(100 – t2) = mC(t2 – 0)  t2 = 500C. - Lần cuối cùng lấy cục B áp vào cục C cho chúng trao đổi nhiệt với nhau, gọi nhiệt độ cân bằng là t3. Ta có pt cân bằng nhiệt: mC(t1 – t3) = mC (t3 – t2); Thay số ta được: t3 = 750C. Vậy sau quá trình trên, nhiệt độ cục A là t2 = 500C, thấp hơn nhiệt độ của cục B và C là t3 = 750C. Câu 4 (2,0 điểm) * Cách dựng: - Dựng S1 đối xứng với S qua M1 - Dựng O1 đối xứng với O qua M2 - Nối S1O1 cắt M1 tại I, cắt M2 tại J - Nối SIJO ta được tia sáng phải dựng. * Vẽ hình: (hình vẽ bên)

0,25 đ

0,25 đ

0,25 đ 0,25 đ

0,25 đ

U

Y

N

H

Ơ

N

O

3.2 1,0 Điểm

(2) 100,260C.

2 1 t0  1 5, 6

Q

0,5 đ (H vẽ)

●

0,25 đ

J

KÈ ẠY D

O ●1

E K

I

S3 ● * Tính IA và JB - Ta có: S1AI : S1S2O1  - S1BJ : S1S2O1 

M2 C

M

4.a 1,25 Điểm

4.b 0,75 Điểm

M1 O ●

●

S1

A

IA S A = 1 O 1S 2 S 1S 2

JB S B = 1 O 1S 2 S 1S 2

Hay:

●

S

B

S

a IA ah =  IA = h 2d 2d JB (a + d)h d+ a =  JB = h 2d 2d

Hay:

Cách dựng: - Dựng S2 đối xứng với S qua M2; Dựng S3 đối xứng với S2 qua M1; Dựng O1 đối xứng với O qua M2; - Nối S3O1 cắt M1 tại E, cắt M2 tại C; Nối S2E cắt M2 tại K.

0,25 đ

0,25 đ 11

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

x

Rx

5.a 1,25 Điểm

9

3

R2

2 3

I2

- Ta có: P = U.I



I=

P 32 = U 16

= 2 (A)

RX IX

I = I - I2 = 2 -

 1

R1 = U = 16 = 12 (Ω)

●

N 0,25 đ

Hình

0,25 đ

(A)

N

Ơ

0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ

0,25 đ 0,25 đ

Y

N

0,25 đ

U

Q

KÈ

M

6.

1,0 Điểm

I

- Khi Rx giảm  R2x giảm  I2x tăng  U2 = (I2R2) tăng.

- Do đó Ux = (U - U2) giảm.

- Vậy khi Rx giảm thì Ux giảm.

Câu 6 (1,0 điểm) Bước 1: Gọi tiết diện của bình trụ là S - Đổ nước vào bình trụ vừa đủ, dùng thước đo chiều cao mực nước là h; - Thả khối gỗ vào bình, dùng thước đo chiều cao mực nước lúc này là h1.

(1) - Khối gỗ nổi cân bằng: Pg = FA  Pg = S(h 1 - h).10D n Bước 2 - Nhấn cho khối gỗ chìm hoàn toàn trong nước, đo chiều cao mực nước lúc này là h2.

- Suy ra thể tích của khối gỗ là Vg = S(h2 – h) Bước 3: tính toán

H

5.b 0,75 Điểm

4 3

2 4  3 3

O

I1

A

I1

0,25 đ

V

- Từ đó tính được: R2 = U 2 = 10 = 15 (Ω)

0,5 đ (H vẽ)

FF IC IA L

- Nối S, K, E, C, O ta được tia sáng phải dựng.

- Vẽ hình (hình vẽ trên) Câu 5 (2,0 điểm) - Mạch điện được mắc: (R2 nt Rx) // R1 - Hiệu điện thế trên điện trở RX: ● R1 Ux = U1- U2 = 16 - 10 = 6 V M  IX = U = 6 = 2 (A) = I2

Dg=

Pg 10Vg



h1- h .D n h2- h

0,25 đ

(Lưu ý: Học sinh có cách giải khác đúng vẫn cho số điểm tương đương) ----------------------------Hết---------------------------

D

ẠY

Khối lượng riêng của gỗ là:

0,25 đ

12

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

O

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 28 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi HSG Lý 9 – H. Đông Sơn - Năm học 2018 – 2019) ĐỀ BÀI Câu 1 (4.5 điểm): Hải, Quang và Tùng cùng khởi hành từ A lúc 8 giờ để đi đến B, với AB = 8 km. Do chỉ có một xe đạp nên Hải chở Quang đến B với vận tốc v1 = 16 km/h, rồi liền quay lại đón Tùng. Trong lúc đó Tùng đi bộ dần đến B với vận tốc v2 = 4 km/h. a. Hỏi Tùng đến B lúc mấy giờ? Quãng đường Tùng phải đi bộ là bao nhiêu km? b. Để Hải đến B đúng 9 giờ, Hải bỏ Quang tại một điểm nào đó rồi lập tức quay lại chở Tùng cùng về B, Quang tiếp tục đi bộ về B. Tìm quãng đường đi bộ của Tùng và của Quang. Quang đến B lúc mấy giờ ?

Biết xe đạp luôn chuyển động đều với vận tốc v1, những người đi bộ luôn đi với vận tốc v2.

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Câu 2 (4.0 điểm): Dùng một ca múc nước ở thùng chứa nước A có nhiệt độ tA = 200C và ở thùng chứa nước B có nhiệt độ tB = 800C rồi đổ vào thùng chứa nước C. Biết rằng trước khi đổ, trong thùng chứa nước C đã có sẵn một lượng nước ở nhiệt độ tC = 400C và bằng tổng số ca nước vừa đổ thêm vào nó. Tính số ca nước phải múc ở mỗi thùng A và B để có nhiệt độ nước ở thùng C là 500C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, với bình chứa và ca múc nước.

Câu 3 (4.0 điểm) Hai gương phẳng G1, G2 có mặt G1 S phản xạ quay vào nhau và hợp với nhau một góc  nhọn  như hình 1.

I Chiếu tới gương G1 một tia sáng SI hợp với mặt G2 gương G1 một góc . α a. Vẽ tất cả các tia sáng phản xạ lần lượt O 0 0 trên hai gương trong trường hợp =45 , =30 . b. Tìm điều kiện để SI sau khi phản xạ hai Hình 1 lần trên G1 lại quay về theo đường cũ.

Câu 4 (5.5 điểm): K Cho mạch điện như hình vẽ 2. Đặt vào 2 điểm A, B một hiệu điện thế không đổi U = R3 A+ - B R1 6V. Các điện trở R1= 1,5  , R2= 3  , bóng X đèn có điện trở R3= 3  . RCD là một biến trở R2 con chạy. Coi điện trở bóng điện không thay đổi theo nhiệt độ, điện trở của anpe kế và các M A dây nối không đáng kể.

D C a. Khóa K đóng, dịch chuyển con chạy Hình đến khi M trùng C thì đèn sáng bình thường.

Xác định số chỉ ampe kế, hiệu điện thế và công suất định mức của đèn.

13

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

b. Khóa K mở, dịch chuyển con chạy M đến vị trí sao cho RCM= 1  thì cường độ dòng điện qua đèn là 4 A. Tìm điện trở của biến trở.

9

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

c. Thay đổi biến trở ở trên bằng một biến trở khác có điện trở 16  . Đóng khóa K. Xác định vị trí con chạy M để công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt giá trị lớn nhất Câu 5 (2.0 điểm) Hãy trình bày một phương án xác định nhiệt dung riêng của một chất lỏng L không có phản ứng hoá học với các chất khi tiếp xúc. Dụng cụ gồm: 01 nhiệt lượng kế có nhiệt dung riêng là CK, nước có nhiệt dung riêng là CN, 01 nhiệt kế, 01 chiếc cân Rô-bec-van không có bộ quả cân, hai chiếc cốc giống hệt nhau (cốc có thể chứa khối lượng nước hoặc khối lượng chất lỏng L lớn hơn khối lượng của nhiệt lượng kế), bình đun và bếp đun.

----------------------------Hết---------------------------

14

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 (Đề thi HSG Lý 9 – H. Đông Sơn - Năm học 2018 - 2019

ĐỀ SỐ: 28

.

Bài

Thang điểm

FF IC IA L

Nội dung

a) (2 điểm) C .

- Gọi C là điểm gặp nhau của Hải và s3 s1 s Tùng.

- Trong cùng khoảng thời gian t1: Hải đi xe đạp đoạn đường s + s1 và Tùng đi bộ quãng đường s3. s + s1 = v1.t1 ; s3 = v2.t1 ; s1 + s3 = s Ta có:  s + s1 + s3 = v1.t1 + s3  2s = v1.t1 + v2.t1 2s  t1 =  0,8 (h)

B.

O

0,5

v1 + v 2

0,5

N

- Sau đó từ C, Hải và Tùng cùng về B với vận tốc v1 trong thời gian t2 : 16

v1

v1

Ơ

8  4.0,8 = 0,3 (h) t2 = s1  s - s3 =

0,5 0,5

0,5

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

- Thời gian tổng cộng của Tùng đi là : t = t1 + t2 = 0,8 + 0,3 = 1,1(h) = 1 giờ 6 phút.

- Vậy Tùng đến B lúc 9 giờ 6 phút và quãng đường Tùng đi bộ là : s3 = v2.t1 = 4.0,8 = 3,2 (km). b) (2,5 điểm) E D Câu 1 Gọi t1 là thời gian Hải đi xe đạp chở A . . . s B. 2 s3 s1 (4.5 Quang từ A đến D rồi quay về E, s điểm) cũng là thời gian Tùng đi bộ từ A đến E (AE = s3). s3 = v2.t1 (1) -Sau đó Hải và Tùng cùng đi xe đạp từ E đến B (EB = s1) trong khoảng thời gian t2.

Ta có : s1 = v1.t2 (2) t1 + t2 = 9 – 8 = 1 (h) (3) (4) s3 + s1 = 8 (km) Từ (1), (2), (3) và (4), giải ra ta có: t1 =

2 (h) 3

0,5

- Quãng đường đi bộ của Tùng là : s3 = v2.t1 =

8 ≈ 2,67 (km) 3

0,25

- Ta cũng có : AD + DE = v1.t1 (5) - Từ (1) và (5) => AD + DE + AE = 2AD = v1.t1 + v2.t1 = t1(v1 + v2) => AD =

=

=

(km)

- Quãng đường đi bộ của Quang : DB = s2 = AB – AD = 8 1,33 (km)

0,5 =

≈ 0,25 15

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Bài

Thang điểm

Nội dung - Tổng thời gian Quang đi từ A  B là : t3 =

+

=

+

= (h) = 0,5

Ơ

N

O

FF IC IA L

45 ph Vậy Quang đến B lúc 8 giờ 45 phút.

- Gọi : c là nhiệt dung riêng của nước ; m là khối lượng nước chứa trong một ca; n1 và n2 lần lượt là số ca nước múc ở thùng A và thùng B ; (n1 + n2) là số ca nước có sẵn trong thùng C. - Nhiệt lượng do n1 ca nước ở thùng A khi đổ vào thùng C đã hấp thụ là : Q1 = n1.m.c(50 – 20) = 30cmn1 Câu 2 - Nhiệt lượng do n2 ca nước ở thùng B khi đổ vào thùng C đã toả ra là : Q2 = n2.m.c(80 – 50) = 30cmn2 (4 - Nhiệt lượng do (n1 + n2) ca nước ở thùng C đã hấp thụ là : điểm) Q3 = (n1 + n2)m.c(50 – 40) = 10cm(n1 + n2) - Phương trình cân bằn nhiệt : Q1 + Q3 = Q2  30cmn1 + 10cm(n1 + n2) = 30cmn2  2n1 = n2 - Vậy, khi múc n ca nước ở thùng A thì phải múc 2n ca nước ở thùng B và số nước đã có sẵn trong thùng C trước khi đổ thêm là 3n ca.

G1

H

Hình vẽ đúng

0,5 0,5 1,0 1,0 0,5

1.0

N



S

0,5

I

G2 S’

Y

M

α



U

O

ẠY

KÈ

M

Q

K N a) Gọi I, K, M, N lần lượt là các điểm tới trên các gương, Vừa vẽ HS vừa tính các góc: OIK= =300; IKO=1050; MON = =450, Câu 3 IKM =300; KMI=1200; (4 0 điểm) KMN =60 ; 0 MNO == 15 từ đó suy ra NS’ không thể tiếp tục cắt G1.

Vậy tia sáng chỉ phản xạ hai lần trên mỗi gương I

G1 

D

O

α

0.5

S 0.5

M K

0.5

G2

N b) Tia sáng SI sau khi phản xạ trên gương G1 thì chiếu tới G2 theo 16

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Bài

Thang điểm

Nội dung

0.5

FF IC IA L

đường IN và phản xạ tới G1 theo đường NK Để tia sáng phản xạ trở lại theo đường cũ thì NK phải vuông góc với G1, Gọi NM là pháp tuyến của G2 tại N (M G1) Xét tam giác vuông OMN (vuông tại N)có OMN=90o- α Xét tam giác MNI có: OMN=MNI+MIN o mà MIN =  và MNI = 90   (Tam giác INM vuông tại K)

2

Suy ra: 90o- α = +

o

90    450- α =   =900-2α 2 2

Rtd= R1 

3.3 R2 R3  1,5   3 33 R2  R3

Cường độ dòng điện trong mạch chính:

U3=IR23=2.1,5=3V →Uđm=U3=3V

U 2 đm 32   3W R3 3

Số chỉ ampe kế

Y

U3 3   1A R2 3

N

H

Công suất định mức của đèn: Pđm=

Ia  I2 

0.5

0,25

N

U 6   2A Rtd 3

Ơ

I=

O

Vậy để có hiện tượng trên thì điều kiện là: α <450 và =900-2α a) Khi k đóng, di chuyển con chạy M trùng C. Mạch gồm (R2//R3)ntR1

0.5

0,25

0,25

Q

U

b) Khi k mở mạch như hình vẽ: Câu 4 Đặt RMD = x (5,5 điểm) R2 ( x  R3 ) 3( x  3)

0,25

RMN 

6 x 3( x  3) 3( x  3) 24  5,5 x Rtd  RCM  RNM  R1  1   1,5  2,5   6 x 6 x 6x U 6( x  6) I  Rtd 24  5,5 x I3 R2 R2 3 6( x  6)   I3  I . = 18  4 A  x  3 I 2 R3  x R2  R3  x 6  x 24  5,5x 24  5.5 x 9

D

ẠY

KÈ

M

R2  x  R3



RCD=x+RCM=1+3=4Ω c) Đặt điện trở đoạn mạch AM là y (y>0) Điện trở đoạn mạch AN là: RAN 

33  y  6 y

0,25 0,25

0,25 0,25 0,25 0,25

0,25 17

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Bài

Thang điểm

Nội dung Điện trở đoạn mạch AB là: R AB  R AN  R1  3 y  9  1,5  4,5 y  18

Ta có:

Iy I3



R3 R3 3 6 y  6 18  Iy  I .  y R2 y  R2  R 3 y  6 4,5 y  18 4,5 y  18

Công suất tỏa nhiệt trên biến trở :  18 P y  I y2 . y    4 , 5 y  18

2

18 2

  . y     4 ,5  

y 

18 y

   

O



N

Ơ

18  y  4 y

RCM .RMD = 4Ω; RCM  RMD

RCM+RMD = 16Ω →RCM=RMD = 8Ω

H

Mà: y 

0,25

0,25

y

18 18  2 4,5 y .  18 y y

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi 4,5 y 

0,25

0,5

2

  Để công suất trên biến trở đạt giá trị lớn nhất thì  4,5 y  18  đạt giá

trị nhỏ nhất. Mà: 4,5 y 

0,25

FF IC IA L

y6 y6 U 6 y  6  Cường độ dòng điện trong mạch chính là: I  RAB 4,5 y  18

N

→Khi con chạy M ở chính giữa biến trở thì công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt giá trị cực đại.

0,25 0,25 0,25 0,25

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

Bước 1: Dùng cân để lấy ra một lượng nước và một lượng chất lỏng L có cùng khối lượng bằng khối lượng của NLK. Thực hiện như sau: - Lần 1 : Trên đĩa cân 1 đặt NLK và cốc 1, trên đĩa cân 2 đặt cốc 2.

Rót nước vào cốc 2 cho đến khi cân bằng, ta có mN = mK. - Lần 2 : Bỏ NLK ra khỏi đĩa 1, rót chất lỏng L vào cốc 1 cho đến khi thiết lập cân bằng. Ta có: mL = mN = mK Bước 2 : Thiết lập cân bằng nhiệt mới cho mL, mN và mK. Câu 5 - Đổ khối lượng chất lỏng mL ở cốc 1 vào NLK, đo nhiệt độ t1 trong (2điểm NLK. ) - Đổ khối lượng nước mN vào bình, đun đến nhiệt độ t2.

- Rót khối lượng nước mN ở nhiệt độ t2 vào NLK, khuấy đều. Nhiệt độ cân bằng là t3.

Bước 3 : Lập phương trình cân bằng nhiệt:

0,25

m N c N (t 2 - t 3 ) = (m L c L + m K c K )(t 3 - t1 ) Từ đó ta tìm được : c L = c N (t 2 - t 3 ) - c K t 3 - t1

0.5

0,25 0.25 0,25 0,25 0,25 0,25

-------------------------------Hết ------------------------

18

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 27 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi HSG Lý 9 – H. Thạch Thành –Ngày thi 09/10/2017 - Năm học 2017 – 2018) ĐỀ BÀI Câu 1 (3,0 điểm): Ba người đi xe đạp đều xuất phát từ A đi về B. Người thứ nhất đi với vận tốc v1= 8km/h. Sau 15phút thì người thứ hai xuất phát với vận tốc là v2 =12km/h. Người thứ ba đi sau người thứ hai 30 phút. Sau khi gặp người thứ nhất, người thứ ba đi thêm 30 phút nữa thì sẽ ở cách đều người thứ nhất và người thứ hai. Tìm vận tốc của người thứ ba.

N

H

Ơ

N

O

Câu 2 (3,0 điểm): Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có diện tích đáy là S = 150 cm2 cao h = 30cm, khối gỗ được thả nổi trong hồ nước sâu H = 0,8m sao cho khối gỗ thẳng đứng.

Biết trọng lượng riêng của gỗ bằng 2/3 trọng lượng riêng của nước và trọng lượng riêng của nước dn = 10000 N/m3.

Bỏ qua sự thay đổi mực nước của hồ, hãy: a) Tính chiều cao phần chìm trong nước của khối gỗ? b) Tính công của lực để nhấn chìm khối gỗ đến đáy H hồ theo phương thẳng đứng?

M

Q

U

Y

Câu 3 (4,0 điểm): Dùng một ca múc nước ở thùng chứa nước A có nhiệt độ tA = 20 0C và ở thùng chứa nước B có nhiệt độ tB = 80 0C rồi đổ vào thùng chứa nước C. Biết rằng trước khi đổ, trong thùng chứa nước C đã có sẵn một lượng nước ở nhiệt độ tC = 40 0C và bằng tổng số ca nước vừa đổ thêm vào nó. Tính số ca nước phải múc ở mỗi thùng A và B để có nhiệt độ nước ở thùng C là 50 0C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, với thùng chứa và ca múc nước và coi khối lượng nước ở mỗi ca là như nhau.

D

ẠY

KÈ

Câu 4 (4,0 điểm): Hai gương phẳng G1, G2 quay mặt phản xạ vào nhau và hợp với nhau một góc  = 600. Một điểm sáng S nằm trên đường phân giác Ox của 2 gương, cách cạnh chung O một khoảng R=5cm a) Trình bày cách vẽ và vẽ một tia sáng phát ra từ S sau khi phản xạ lần lượt trên G1, G2 lại truyền qua S. b) Gọi S1, S2 lần lượt là ảnh đầu tiên của S qua G1, G2. Tính khoảng cách giữa S1 và S2. c) Cho S di chuyển trên Ox ra xa O với vận tốc 0,5m/s Tìm tốc độ xa nhau của S1 và S2 Câu 5 (4,0 điểm):

19

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

1. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R1= 4  ; R2 =12  ; R3 = 3  ; R4 = R5 = 6  . Điện trở của ampe kế A và dây nối không đáng kể. a) Khi khóa K mở, ampe kế chỉ 1A. Tính cường độ dòng điện qua các điện trở. b) Đóng khóa K, giữ nguyên hiệu điện thế UAB như trước. Tính cường độ dòng điện qua các điện trở và số chỉ của ampe kế.

2. Có 2 loại điện trở : R1=20  , R2=30  . Hỏi cần phải có bao nhiêu điện trở mỗi loại để khi mắc chúng nối tiếp thì được đoạn mạch có điện trở R= 200 

O

Câu 6 (2,0 điểm): Cho một nguồn điện không rõ hiệu điện thế, một điện trở R chưa rõ giá trị, một ampe kế và một vôn kế loại không lí tưởng. Hãy trình bày cách xác định điện trở của R, của ampe kế và của vôn kế. Chú ý tránh những cách mắc có thể làm hỏng ampe kế.

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

……………………………Hết…………………………

20

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 27 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 (Đề thi HSG Lý 9 – H. Thạch Thành –Ngày thi 09/10/2017 - Năm học 2017 – 2018) Nội dung Người thứ hai xuất phát trước người thứ ba là: 30 phút = 0,5 h Người thứ nhất xuất phát trước người thứ ba là: 15 phút + 30phút = 45 phút = 0,75 h - Khi người thứ ba xuất phát thì người thứ nhất đã đi được quãng đường là: S0 = v1.t0 = 8. 0,75 = 6(km) - Thời gian người thứ ba đi đến gặp người thứ nhất: S 6 t= 0  v3  v1 v3  8

O + 1)

+ Người thứ nhất đi được quãng đường là: l1 = v1.t1 = v1.(t + 0,5 + 0,75) = 8.( 6

+ 1,25)

H

Y

A

N

v3  8

U Q

v3  8

l1

l3 - l1 = l2 - l3

0.5

l3 l2

=> l2 + l1 = 2.l3

0.5

KÈ

M

12.v3 120 + 22 = + v3  v32 -18.v3 + 56 = 0  v3  8 v3  8

v3 = 14km/h

(loại v3 = 4km/h, vì v3 < v1 < v2



vô lí)

a) 1,5đ Gọi chiều cao phần khối gỗ chìm trong nước là x (cm) thì phần gỗ nổi là: h - x (cm) + Trọng lượng khối gỗ: P = dg .Vg = dg.S.h ( dg là trọng lượng riêng của gỗ ) Câu 2 + Lực đấy Acsimet tác dụng vào khối gỗ: FA = dn .S.x ; (3điểm) + Khối gỗ nổi nên ta có : P = FA  x = 20cm

ẠY D

0.25

0.25

Ơ

+ Người thứ hai đi được quãng đường là: l2 = v2.t2 = v2.(t + 0,5 + 0,5) = 12.( 6



0.25

0.25

N

v3  8

Theo dề bài ta có:

0.25

0.25

Câu 1 - Khi người thứ ba ở giữa hai người thì: (3điểm) + Người thứ ba đi được quãng đường là: l3 = v3.t3 = v3.(t + 0,5) = v3.( 6 + 0,5)

Ta có sơ đồ:

Điểm

FF IC IA L

Câu

b) 1,5đ Khi khối gỗ được nhấn chìm thêm một đoạn y thì phần chìm trong

0.5

0.25 0.25 0.5 0.5

0.25 21

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

A1 =

0.25

0.25

FF IC IA L

nước của khối gỗ tăng và bằng: x+y (cm) do đó lực đẩy Acsimet tăng lên và lực tác dụng lúc này sẽ là: F = F’A – P= dn.S.(x+y) - dg.S.h.  F= dn.S.y.

Khi khối gỗ chìm hoàn toàn, lực tác dụng là: F = dn.S.( h - x ); thay số và tính được F = 15N. + Công phải thực hiện gồm hai phần : - Công A1 dùng để nhấn chìm khối gỗ vừa vặn tới mặt nước.

Lực cần tác dụng vào khối gỗ sẽ tăng đều từ lúc y = 0 đến khi y = h-x vì thế giá trị trung bình của lực từ khi nhấn khối gỗ đến khi khối gỗ vừa vặn tới mặt nước là F/2; Ta có: 1 .F.( h - x ) thay số tính được: A1= 0,75J 2

0.25 0.25 0.25

O

- Công A2 để nhấn chìm khối gỗ đến đáy hồ ( lực FA lúc này không đổi ) nên: A2 = F .s =F( H - h ); Thay số tính được A2= 7,5J Vậy công tổng cộng là: A= A1+ A2 = 8,25J

N

S1

G1

Ơ

1,5 điểm

H

K

S

N

O

S1

Y

H’

300 300 I

G2

KÈ ẠY D

0.5 1

S

O

M

Q

U

- Vẽ hình đúng (0.5đ) - Nêu cách vẽ đúng ( 1đ) Câu 3 (4điểm) a) 1,5 điểm S’1 Vẽ hình

G1

S2

G2

· Xét tam giác cân OSS1 có góc SOS = 600 => Tam giác OSS1 đều.

1  SS1 = OS = R. Nối S1 với S2 cắt OS tại I => OS vuông góc với SS1

= 300 => IS =

R 1 SS1 = .

2 2

0.5

0.25

Xét tam giác vuông ISS1 có

· S IS 1

Và IS1 = SS12  IS 2 = R 2 

R = R 3.

4 2

0.25

=> S1S2 = R 3 = 5 3 (cm) c) (1 điểm) Nhận xét: Khi S chuyển động đều ra xa O với vận tốc v thì khoảng cách giữa S1 và S2 tăng dần, giả sử ban đầu S  O

0.25 0.25

2

22

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

=> S1  S2  O. Sau khoảng thời gian t (s) dịch chuyển thì S cách O một đoạn:

0.25

OS = a (m) => t = a v

SS a 3.v = v. 3 = 0,5. v/ = 1 2 = a t

0.25

FF IC IA L

Từ kết quả phần b => Sau khoảng thời gian t (s) thì S1 cách S2 một đoạn là : S1S2 = a 3 (m).

Vậy tốc độ xa nhau của S1 và S2 là : 3=

3 2

(m/s)

Gọi: c là nhiệt dung riêng của nước; m là khối lượng nước chứa trong một ca; n1 và n2 lần lượt là số ca nước múc ở thùng A và thùng B do đó (n1 + n2) là số ca nước có sẵn trong thùng C.

H

Ơ

N

O

Nhiệt lượng do n1 ca nước ở thùng A khi đổ vào thùng C đã hấp thụ Câu 4 là: Q1 = n1.m.c(50 – 20) = 30cmn1 (4điểm) Nhiệt lượng do n2 ca nước ở thùng B khi đổ vào thùng C đã toả ra: Q2 = n2.m.c(80 – 50) = 30cmn2 Nhiệt lượng do (n1 + n2) ca nước ở thùng C đã hấp thụ là : Q3 = (n1 + n2)m.c(50 – 40) = 10cm(n1 + n2) Phương trình cân bằng nhiệt : Q1 + Q3 = Q2  30cmn1 + 10cm(n1 + n2) = 30cmn2  2n1 = n2 Vậy, khi múc n ca nước ở thùng A thì phải múc 2n ca nước ở thùng B và số nước đã có sẵn trong thùng C trước khi đổ thêm là 3n ca.

1. (3điểm) a. (1,5 điểm) Khi K mở: + Vì điện trở của ampe kế A và dây nối không đáng kể nên chập điểm các điểm C, F, H do đó mạch gồm (R4 // R5) nt R3 + Không có dòng điện qua R1, R2  I1 = I2 = 0 6.6 RR R45  4 5   3 ; Rm = R45 + R3 = 6 

0.5

0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

M

Q

U

Y

N

0.5

R4  R5

66

KÈ

+ I3 = I45 = Im = IA = 1A + U4 = U5 = U45 = I45 R45 = 1. 3 = 3V + I 4  I 5  U 4  3  0, 5 A R4

6

0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

0.25

D

ẠY

Câu 5 (4điểm) b. (1,5 điểm) Khi K đóng: Chập điểm các điểm C, F với H; E với D ta được mạch: (R1//R2)//[(R4 //R5)nt R3] Hiệu điện thế: UAB = IA Rm = 1. 6 = 6V U1= U2 = U 345 = U AB = 6V Cường độ dòng điện chạy qua các điện trở:

0.25 0.25 0.25 0.25

23

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)” U1 6   1, 5 A ; R1 4 U 6 I2  2   0, 5 A R2 12 I3 = I45 = I345 = U 345 R345

0.25

I1 

0.25

FF IC IA L

= 1A;

0.25

I4 = I5= 0.5A

Cường độ dòng điện mạch chính: I m = I1 + I2 + I3 = 3A Xét tại nút C ta có số chỉ của Ampe kế là: IA= Im - I1 = 3- 1,5 = 1,5 A

0.25

0.25

10

y

0

H

x

1

2

3

7

4

1

2

4

6

N

0

Y

t

Ơ

N

O

2. (1 điểm) Gọi x là số điện trở R1 = 20  ; y là số điện trở R2 = 30  . ĐK: x,y là số tự nhiên.

Ta có: 20x + 30y = 200 => x + 3y/2 = 10 Đặt y/2 = t => x = 10 - 3t (1) Từ điều kiện: x,y là số nguyên và x≥ 0 => t < 4 => t = 0,1,2,3 Thay vào (1) ta được bảng kết quả sau:

KÈ

M

Q

U

Vậy ta có các cặp sau: (x= 10, y= 0); (x= 7, y= 2); (x= 4, y=4); (x=1, y=6) Bước 1: Mắc mạch điện như hình vẽ: (RA //RV) nt R - Vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai đầu ampe kế, được giá trị U1, còn số chỉ ampe kế là I1 ta xác định được điện trở ampe kế: RA= U1 ( 1)

0.25

I1

Bước 2: Để xác định điện trở của vôn kế, mắc ampe kế và vôn kế vào 0.25 nguồn như hình 2: RA nt RV

D

ẠY

Câu 6 (2điểm)

0.25 Số chỉ của chúng là I2 và U2. Khi đó điện trở của vôn kế là: RV= U 2 (2)

0.25

Bước 3: Mắc lại mạch điện (RAnt R)// RV Vôn kế chỉ U3, ampe kế chỉ I3. ta U3=I3(RA+R) = I3 ( U1 +R) (3)

0.25

I2

I1

0.25 24

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Từ (1), (2), (3) ta tính được giá trị của R là: R= U 3 - U1 I1

V

A

BB

A

A

0.5

V

FF IC IA L

I3

A

A

V

B

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

A

25

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 26 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –H. Thiệu Hóa, ngày 24/10/2017-Năm học 2017 - 2018 ĐỀ BÀI Câu 1 : (4,0 điểm) Hai xe máy đồng thời xuất phát, chuyển động đều đi lại gặp nhau, một đi từ thành phố A đến thành phố B và một đi từ thành phố B đến thành phố A. Sau khi gặp nhau tại C cách A 30km, hai xe tiếp tục hành trình của mình với vận tốc cũ. Khi đã tới nơi quy định, cả hai xe đều quay ngay trở về và gặp nhau lần thứ hai tại D cách B 36 km. Coi quãng đường AB là thẳng. Tìm khoảng cách AB và tỉ số vận tốc của hai xe.

Câu 2 : (4,0 điểm) Có hai bình cách nhiệt, bình 1 chứa 10kg nước ở nhiệt độ 600C. Bình 2 chứa 2 kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta rót một lượng nước ở bình 1 sang bình 2, khi có cân bằng nhiệt lại rót lượng nước như cũ từ bình 2 sang bình 1. Khi đó nhiệt độ bình 1 là 580C. a. Tính khối lượng nước đã rót và nhiệt độ của bình thứ hai? b. Tiếp tục làm như vậy nhiều lần, tìm nhiệt độ mỗi bình?

Câu 3:(5,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết: UMN = 24V _N R0 M+ không đổi, các điện trở R1 = 2; R2 = 3; R3 = 4; R4 = 4; R0 = 2. Cho rằng ampe kế và khóa R1 K có điện trở không đáng kể, vôn kế có điện trở rất lớn.

R2 B R3 K D A A a. Khi K mở, tính cường độ dòng điện qua mạch chính và số chỉ của vôn kế.

R4 b. Khi K đóng tính số chỉ của ampe kế và vôn kế.

V E c. Hoán vị vôn kế và ampe kế, hãy tính lại số chỉ của vôn kế và ampe kế khi K đóng.

D

ẠY

KÈ

Câu 4: (4,0 điểm) Cho hai gương phẳng G1 và G2 đặt hợp với nhau một góc   30 0 và một điểm sáng S nằm trong khoảng giữa hai gương như hình vẽ. a. Nêu cách vẽ và vẽ đường đi của một tia sáng phát ra từ S tới G1 ở I, phản xạ tới G2 ở J rồi truyền tới S? G1 b. Giữ nguyên gương G 1 và phương của tia tới SI, quay gương G2 quanh giao tuyến của hai gương một góc bao nhiêu để tia phản .S xạ đi ra từ G2: + Vuông góc với phương của tia tới SI. G2 + Song song với phương của tia tới SI. Câu 5: (3,0 điểm).

Nêu một phương án thực nghiệm xác định điện trở của một ampe kế. Dụng cụ gồm: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một ampe kế cần xác định điện trở, một điện trở R0 đã biết giá trị, một biến trở con chạy Rb có điện trở toàn phần lớn hơn R0, 26

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

hai công tắc điện K1 và K2, một số dây dẫn đủ dùng. Các công tắc điện và dây dẫn có điện trở không đáng kể. (Chú ý: Không mắc ampe kế trực tiếp vào nguồn) -------------------------------------- Hết ---------------------------------------

FF IC IA L

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 26 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –H. Thiệu Hóa, ngày 24/10/2017-Năm học 2017 - 2018 NỘI DUNG

ÂU

ĐIỂM

CÂU Gọi v1 là vận tốc của xe xuất phát từ A, v2 là vận tốc của xe xuất phát 1 từ B, t1 là khoảng thời gian từ lúc xuất phát đến lúc gặp nhau lần 1, t2 là khoảng thời gian từ lúc gặp nhau lần 1đến lúc gặp nhau lần 2, x = AB.

0,5

O

Gặp nhau lần 1: v1t1  30 , v2t1  x  30 suy ra v1  30 (1) x  30

Ơ

Gặp nhau lần 2: v1t2  ( x  30)  36  x  6

N

v2

0,5 0,5 0,5

N

0,5

x6

Y

v2

H

v2 t 2  30  ( x  36)  x  6

suy ra v1  x  6 (2)

0,5

U

Từ (1) và (2) suy ra x = 54km.

1,0

Q

Thay x = 54 km vào (1) ta được v1  1, 25 hay v2  0,8 v2

v1

KÈ

M

CÂU a) Gọi khối lượng nước rót là m(kg); nhiệt độ bình 2 là t2 ta có: Nhiệt lượng thu vào của bình 2 là: Q1 = 4200.2(t2 – 20) 2 Nhiệt lượng toả ra của m kg nước rót sang bình 2: Q2 = 4200.m(60 – t2)

D

ẠY

Do Q1 = Q2, ta có phương trình: 4200.2(t2 – 20) = 4200.m(60 – t2) => 2t2 – 40 = m (60 – t2) (1) ở bình 1 nhiệt lượng toả ra để hạ nhiệt độ: Q3 = 4200(10 - m)(60 – 58) = 4200.2(10 - m) Nhiệt lượng thu vào của m kg nước từ bình 2 rót sang là; Q4 = 4200.m(58 – t2) Do Q3 = Q4, ta có phương trình: 4200.2(10 - m) = 4200.m (58 – t2)

0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,5 27

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

=> 2(10 - m) = m(58 – t2)

(2)

FF IC IA L

Từ (1) và (2) ta lập hệ phương trình:  2t 2  40  m(60  t 2 )   2(10  m)  m(58  t 2 )

1,0

2 Giải hệ phương trình tìm ra t2 = 30 C; m = kg 3 0

0,5 0,5

O

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 mạch điện tương đương: CÂU a, Khi K mở, ta có sơRđồ 1 R I1 C 3 3 

N

B A IA

R2

R0 N • -

R4



H

I2

N

V

RAB = ( R1 + R3 ) R2 = (2 + 4)3 = 2 () R1 + R3 + R2

0,5

Ơ

M I • +

0,25

Y

2+ 4+ 3

RMN = RAB + R4 + R0 = 2+4+2 = 8()

Q

U

0,25

Cường độ dòng điện qua mạch chính: I = U MN = 24 = 3( A) RMN

8

M

Số chỉ của vôn kế: Uv = UAB = I.RAB = 3.2 = 6(V)

0,5 0,5

D

ẠY

KÈ

b, Khi K đóng, ta có sơ đồ mạch điện tương đương: R1 M • +

I1 

IA

I3 R3 C  A I2 R2 



B

R0

N • -

0,5

R4



V

R234 = R2 + R3 R4 = 3 + 4.4 = 5 () RAD =

R3 + R4 4+ 4 2.5 R1 R234 10 () = = R1 + R234 2 + 5 7

0,25 28

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

RMN = RAD + R0 = 10 +2 = 24 () 7

7

Cường độ dòng điện qua mạch chính:

I = U MN = 24.7 = 7( A) RMN

24

Cường độ dòng điện qua R2:

I2 = U AD = 10 = 2( A) R234

5

0,25

FF IC IA L

10 Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AD: UAD = I.RAD = 7. = 10(V) 7 U 1 U AD 10 Cường độ dòng điện qua R1: I1 = = = = 5( A) R1 R1 2

0,25

Cường độ dòng điện qua R3:

I3 = U 3 = 4 = 1( A) R3

4

Uv = U2 = I2R2 = 2.3 = 6(V)

Ơ

Số chỉ của vôn kế:

0,25

N

Số chỉ của ampe kế: IA = I1 + I3 = 5 + 1 = 6(A)

O

Hiệu điện thế hai đầu R3: U3 =U34 = I2.R34 = 2.2 = 4(V)

0,5

N

H

c. Khi K đóng, hoán vị vôn kế và am pe kế. Lúc này R1, R2, R3 bị nối tắt. Mạch điện chỉ còn lại R4 nt R0 (Sơ đồ mạch điện tương dương như hình vẽ).

I2 R4

Y

M I •  A +

V

M

Q

U



R0 N • -

Số chỉ của ampe kế:

KÈ

IA = I = U AB = 24 = 4( A) R4 + R0

0,25

4+ 2

Số chỉ của vôn kế: UV = U4 = I.R4 = 4.4 = 16(V) CÂU a,*Vẽ hình đúng (có mũi tên chỉ đường đi tia sáng ,thể hiện rõ đường kéo dài của tia sáng ) 4 S1 R *Nêu cách vẽ I .S -Vẽ ảnh S1 đối xứng với S qua G1 N -Vẽ ảnh S2 của S1 tạo bởi gương G2 O  J - Kẻ đường thẳng S2S cắt G2 tại J, kẻ JS1 cắt G1 tại I

0,25

- Vẽ tia SI, IJ, JS ta được đường truyền của tia sáng cần vẽ là đường S2 SIJS .

0,25

ẠY D

0,5

1,0 0,25 0,25 0,25

29

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

0,25 0,25

FF IC IA L

b) Theo hình vẽ ở câu a ta có: - Kẻ các pháp tuyến IN và JN ·  180 0 (1) - Xét tứ giác OINJ có góc I = góc J = 900 = >   JNI - Mặt khác trong NIJ có góc NIJ + góc IJN + góc JNI = 1800 (2) - Từ (1) và (2) suy ra  = góc NIJ + góc IJN Hay: góc SIJ + IJS = 2 (3). Mặt khác: góc SIJ + góc IJS = góc

Ơ

- Bố trí mạch điện như hình vẽ: - Bước 1: chỉ đóng K1 : số chỉ ampekế là I1 Ta có: U = I1.(RA + R0) (1) - Bước 2: Chỉ đóng K2 và dịch chuyển con chạy để am pe kế chỉ I1. Khi đó phần biến trở tham gia vào mạch điện có giá trị bằng R0.

A

+

K1

_

0,25 0,5 0,5 1,0

R0

K2 Rb

Q

- Bước 3: Giữ nguyên vị trí con chạy của biến trở ở bước 2 rồi đóng cả K1 và K2, số chỉ ampekế là I2. Ta có: U = I2.(RA + R0/2) (2) - Giải hệ phương trình (1) và (2) ta tìm được: R A  (2 I1  I 2 ) R0 .

M

0,25

U

U

Y

N

H

CÂU 5

N

O

·  2 (*) ISR (4). Từ (3) và (4) suy ra ISR - Khi gương G2 quay quanh O nhưng giữ nguyên G1 và phương của SI thì phương của tia phản xạ JR vẫn hợp với phương của tia tới SI một góc vẫn là 2 (theo *) - Để JR vuông góc với SI thì 2  90 0    450 Nghĩa là quay G2 theo chiều kim đồng hồ một góc 150 .

- Để JR//SI thì 2  00 hoặc 2  180 0    0 0 hoặc   90 0 Nghĩa là quay G2 ngược chiều kim đồng hồ 300 hoăc quay theo chiều kim đồng hồ 600

2( I 2  I1 )

0,5 0,5 1,0

D

ẠY

KÈ

Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

30

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 25 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –H. Hậu Lộc -Năm học 2016 - 2017 ĐỀ BÀI Câu 1(3,0 điểm): Một chiếc xe chuyển động thẳng đều từ địa điểm A đến địa điểm B trong khoảng thời

gian quy định là t. Nếu xe chuyển động từ A đến B với vận tốc v1 = 54 km/h, thì xe sẽ đến B sớm hơn 12phút so với quy định. Nếu xe chuyển động từ A đến B với vận tốc v2=18km/h, thì xe sẽ đến B chậm hơn 24phút so với quy định. Tính chiều dài quãng đường AB và thời gian quy định t.

Câu 2(2,0 điểm): Một cục nước đá đang tan, trong nó có chứa một mẩu chì được thả vào trong nước.

Sau khi có 100g nước đá tan chảy thì thể tích phần ngập của cục nước đá giảm hai lần. Khi có thêm 50g

Ơ

N

O

đá nữa tan chảy thì cục nước đá bắt đầu chìm.

Tìm khối lượng của mẩu chì? Cho biết khối lượng riêng của nước đá; nước và chì lần lượt là 0,9g/cm3; 1,0g/cm3 và 11,3g/cm3.

Câu 3(4,0 điểm): Nước máy có nhiệt độ 220C. Muốn có 20 lít nước ở nhiệt độ 350C để tắm cho con, một chị đã mua 4 lít nước có nhiệt độ 990C. Hỏi:

Y

N

H

a) Lượng nước nóng đó có đủ không? Thừa hay thiếu bao nhiêu? b) Nếu dùng hết cả 4 lít nước sôi, thì được bao nhiêu nước ấm?

Câu 4(4,0 điểm): Hai gương phẳng G1 và G2 được đặt quay mặt phản xạ vào nhau và tạo với nhau một góc 600. Một điểm sáng S nằm trong khoảng hai gương. a) Hãy vẽ hình và nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần lượt qua gương G1, G2 rồi quay trở lại S.

KÈ

M

Q

U

b) Tính góc tạo bởi tia tới phát ra từ S và tia phản xạ đi qua S? Câu 5(5,0 điểm): Cho mạch điện như hình 1. Biết: U=28V, r = 2  , các bóng đèn có ghi Đ1(6V-3W), Đ2(12V-12W), Đ3 (12V- 3W), Rb là một biến trở. a) Có thể điều chỉnh biến trở Rb để cả ba đèn đều sáng bình thường được không? Tại sao? b) Giữ nguyên vị trí các đèn, người ta mắc thêm một điện trở R1 rồi điều chỉnh Rb cho cả ba đèn đều sáng bình thường. Hỏi phải mắc R1 vào đâu? Khi đó giá trị của R1 và Rb là bao nhiêu?

D

ẠY

c) Ngoài cách mắc trên còn có thể mắc ba đèn với một điện trở

R2 khác, theo cách khác (nguồn U và điện trở r không đổi) và điều chỉnh Rb để cả ba đèn vẫn sáng bình thường. Vẽ sơ đồ và tính R2, Rb. Câu 6(2,0 điểm): Cho các dụng cụ sau: 1 lực kế, một sợi chỉ (có khối lượng không đáng kể), một cốc nước, một viên sỏi.

Hãy trình bày phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng D của viên sỏi. Biết khối lượng riêng của nước là D0.

………………HẾT………………..

31

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 25 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –H. Hậu Lộc -Năm học 2016 - 2017 .

(3,0 đ)

Nội dung

Điể m 0,5 1,0 1,0

FF IC IA L

Câu 1

Đổi: 12phút = 0,2h; 24phút =0,4h.

Phương trình mỗi lần dịch chuyển: S  v1 (t  0,2)  54(t  0,2)  S  v2 (t  0,4)  18(t  0,4)

0,5

Giải ra được: s = 16,2 km; t = 0,5h

0,5

0,5

0,5 0,5

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Câu 2 (2,0 đ) - Gọi khối lượng của chì và nước đá là mc và mđ.

- Trọng lượng của cục nước đá: P = ( mc + mđ ) . 10 + Trước khi tan 100g nước đá: P = ( mc + mđ ) . 10 = Vc . Dn. 10 ( Với Vc là thể tích chiếm chỗ của đá trong nước) + Sau khi 100g nước đá tan chảy: P’ = ( mc + mđ ─ 100 ). 10 = 1/2 . Vc . Dn. 10 → P’ = ½. P ↔ mc + mđ = 200 (1) + Thể tích của khối nước đá sau khi tan chảy 150g là: V = mc / Dc + ( mđ ─ 150) / Do + Khi cục nước đá bắt đầu chìm: ( mc + mđ ─ 150).10 = V. Do.10 ↔ mc ( 1 ─ Dn / Dc ) + mđ (1 ─ Dn / Do) = 150 . (1 ─ Dn / Do) - Thay các giá trị khối lượng riêng của đá Do; nước Dn và chì Dc đã cho, ta được: ( 103/113). mc ─ (1/9). mđ = - 50/3 (2) Từ (1) và (2) ta có: mc + mđ = 200 ( 103/113). mc ─ (1/9). mđ = - 50/3 - Giải ra được mc ≈ 5,43 (g) ; mđ ≈ 194,5 (g) Vậy khối lượng của mẩu chì là : mc ≈ 5,43 (g) Câu 3 (4,0 đ) a) - Gọi D là khối lượng riêng của nước; V1là thể tích nước nóng ở 990C, cần để pha với (V – V1) lít nước ở 220C để được V=20l nước ở 350C. - Ta có phương trình cân bằng nhiệt: (V- V).D.c.(35 – 22) = V1.D.c.(99 – 35) 13.V 13.20  V1    3,38  l  77 77

0,5 0,5 0,5 32

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Vậy lượng nước nóng còn thừa là: 4 – 3,38 = 0,62 (lít) b) Với 4 lít nước sôi tương tự ta có: 13.V’ = 77V1’ V ' 

77.V1' 77.4   23,7  l  13 13

0,5 0,5

1,0 hình 0,5

a) + Cách vẽ: - Lấy S1 đối xứng với S qua G1 - Lấy S2 đối xứng với S qua G2 - Nối S1 và S2 cắt G1 tại I cắt G2 tại J - Nối S, I, J, S ta được tia sáng cần vẽ.

Kẻ pháp tuyến tại I và J cắt nhau tại K

0,5

N

O

Câu 4 (4,0 đ)

1,0

FF IC IA L

Vậy nếu dùng hết cả 4 lít nước nóng thì được 23,7 lít nước ở 0 35 C.

0,5





N

H

Ơ

b)Trong tứ giác IKJO có 2 góc vuông là: I và J ;  có góc: O = 600 Do đó góc còn lại IKJ = 1200   Suy ra: Trong  JKI có: I 1 + J 1 = 600





0,5





Mà các cặp góc tới và góc phản xạ: I 1 = I 2 ; J 1 = J 2

    I 1 + I 2 + J 1 + J 2 = 1200

Y







KÈ

0,5

0,5 0,5

D

ẠY

0,5

Q

- Giả sử ba đèn sáng bình thường: I1 = Iđm1 = 0,5 A I2 = Iđm2 = 1 A I3 = Iđm3 = 0,25 A - Tại C, ta phải có: I1 = I2 + I3  Iđm1 = Iđm2 + Iđm3 Thay số: 0,5 = 1 + 0,25 (vô lí) Vậy không thể điều chỉnh Rb để cả ba đèn sáng bình thường.

M

Câu 5 (5,0 đ)

U

Xét  SJI có tổng 2 góc: I + J = 1200 Do vậy: ISR = 1200 (Do kề bù với ISJ)

0,5 0,5

33

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

- Học sinh giải thích đi đến kết luận R 1 mắc song song với Đ1 - Do ba đèn sáng bình thường: I1 = Iđm1 = 0,5 A I2 = Iđm2 = 1 A I3 = Iđm3 = 0,25 A => I1' = I2 + I3 – I1 = 0,75 (A) UAC = Uđm1 = 6 (V) U AC 6 = 8 ( ) = ' I1 0,75

FF IC IA L

- Vậy R 1 =

0,5

0,5

- Cường độ dòng điện trong mạch chính I = I2 + I3 = 1,25 (A) - Hiệu điện thế trên điện trở r: Ur = I.r = 1,25.2 = 2,5 (V) - Hiệu điện thế trên biến trở Rb: Ub = U – UAB – Ur = 28 – (6 + 12) – 2,5 = 7,5 (V)

O

Ub 7,5 = 6 ( ) = I 1,25

0,5

N

- Giá trị của biến trở Rb: Rb =

Ơ

- Học sinh lập luận để đến 2 cách mắc để cả 3 đèn sáng bt.

Cách 1: U R = Uđm2 – Uđm1 = 12 – 6 = 6(V) I1 = Iđm1 = 0,5 A I1 Đ1 I2 U 6 = 12 Ω . => R 2 = R = Đ2 2

N

H

2

U

Y

I1 0,5 U - U dm2 - U r Rb =  7,14 Ω I1 + I2 + I3

A B

M

Q

Cách 2: - Tính Rb: I1' R1 Ta có Ub = Uđm1 = 6 (V) Ib = Iđm2 + Iđm3 – Iđm1 = 1 + 0,25 – 0,5 = 0,75 (A)

KÈ

Suy ra Rb =

0,5

C 0,5 I3

Đ3

Ub = 8 .

Ib

- Tính R 2 : U R =Uđm1 +Uđm2 = 12 + 6 = 18 (V)

0,5

D

ẠY

2

- Cường độ dòng điện mạch chính: U - UR Ur 28 - 18 2 = = =5A r r 2 => I '2 =I -Iđm2-Iđm3=5-1- 0,25 = 3,75 (A) U 18 = 4,8 Ω - Vậy R 2 = 'R 2 = I2 3,75

I=

0,5 34

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

- Suy ra thể tích viên sỏi là

V

FA P  P1 .  10 D0 10 D0

- Khối lượng riêng D của viên sỏi là D  P  10V

0,5

0,5

FF IC IA L

Câu 6 (2,0 đ) - Buộc viên sỏi bằng sợi chỉ rồi treo vào móc lực kế, số chỉ lực kế chính là trọng lượng P của viên sỏi ở ngoài không khí.

- Nhúng cho viên sỏi này ngập trong nước, số chỉ lực kế là P1, xác định được lực đẩy Acsimet là FA  P  P1 .

P P D0 .  P  P1 P P  1 10 10 D0

0,5

0,5

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Chú ý: Học sinh giải theo cách khác, nếu đúng thì được điểm tối đa của phần tương ứng

35

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 24 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –H. Thiệu Hóa, ngày 12/01/2017-Năm học 2016 - 2017 ĐỀ BÀI

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Câu 1.(4,0 điểm):Một người đi xe đạp từ A đến B với dự định mất t = 4h. Do nửa quãng đường sau người ấy tăng vận tốc thêm 3 km/h nên đến sớm hơn dự định 20 phút. a. Tính vận tốc dự định và quãng đường AB. b. Nếu sau khi được 1giờ, người ấy ngồi nghỉ 30 phút. Hỏi đọan đường còn lại người ấy phải đi với vận tốc là bao nhiêu để đến nơi đúng như dự định.

Câu 2.(4,0 điểm): Một khối nước đá có khối lượng m1=2kg ở nhiệt độ -5oC. a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để khối nước đá trên biến thành hơi hoàn toàn ở 100oC. Cho nhiệt dung riêng của nước đá và nước lần lượt là c1=1800J/kg.K; c2=4200J/kg.K; nhiệt nóng chảy của nước đá ở 0oC là =3,4.105J/kg; nhiệt hoá hơi của nước ở 100oC là L=2,3.106J/kg. b) Bỏ khối nước đá trên vào xô nhôm chứa nước ở 50 oC. Sau khi có cân bằng nhiệt người ta thấy còn sót lại 100g nước đá chưa tan hết. Tính khối lượng nước m2 đã có trong xô. Biết xô nhôm có khối lượng m3=500g và nhiệt dụng riêng của nhôm là c3=880J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh.

Câu 3.(5,0 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ. Biết: UMN = 24V không _N R0 M+ đổi, các điện trở R1 = 2; R2 = 3; R3 = 4; R4 = 4; R0 = 2. Cho rằng ampe kế và khóa K có điện trở R1 không đáng kể, vôn kế có điện trở rất lớn. a) Khi K mở, tính cường độ dòng điện qua mạch R 2 B R3 K D A A chính và số chỉ của vôn kế. b) Khi K đóng , tính số chỉ của ampe kế và vôn kế.. c) Hoán vị vôn kế và ampe kế, hãy tính lại số chỉ của R4 vôn kế và ampe kế khi K đóng V E

D

ẠY

KÈ

Câu 4. (4,0 điểm):.

Cho hai gương phẳng G1 và G2 ( Kích thước không giới hạn) vuông góc với nhau. Đặt một điểm sáng S và điểm sáng M G trước hai gương sao cho SM song song với gương G2 (hình vẽ bên).

S M a) Hãy vẽ đường đi của tia sáng từ S tới gương G1 phản xạ tới gương G2 rồi qua M. Giải thích cách vẽ. b)Nếu S và hai gương có vị trí cố định thì điểm M phải có vị trí thế nào để có thể vẽ được tia sáng như câu a.

O 2 chưa Câu 5.( 3,0 điểm): Cho một nguồn điện, một ampe kế, một vôn kế, một điện trở có giáGtrị biết và các dây nối. Làm thế nào để đo được giá trị của điện trở đó với độ chính xác cao nhất?

Hãy trình bày phương án đo điện trở và vẽ các mạch điện tương ứng.

------------------------------------- Hết ---------------------------------------

36

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 24 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –H. Thiệu Hóa, ngày 12/01/2017-Năm học 2016 - 2017 .

CÂU NỘI DUNG ĐIỂM 0,5 CÂU 1 a.Gọi s (km) là quãng đường AB, v (km/h) là vận tốc dự định. (s > 0, v > 0) 4,0 điểm Theo bài ta có phương trình 1: s = 4.v (1) 0,5 Phương trình 2: s = 2v +(2 – 1/3) (v + 3) (2) 0,5 Từ (1) và (2)  v = 15 km/h, s = 60 km.

0,5 b.Quãng đường người ấy đi được trong 1 giờ là : s = v.t = 15.1= 15 km 0,5 Quãng đường còn lại phải đi: 60 – 15 = 45 km.

0,5 Thời gian phải đi quãng đường còn lại: 4 – ( 1 + 0,5) = 2,5 h.

0,5 Vận tốc phải đi quãng đường còn lại: 45 : 2,5 = 18 km/h.

0,5 o o CÂU 2 a.Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -5 C đến 0 C: 0,25 4,0 điểm Q1=m1.c1.(t2 -t1)=2.1800.[0-(-5)]=18000(J)=18kJ o Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 0 C: 0,25 Q2=.m1=3,4.105.2= 6,8.105(J)=680kJ o o Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 0 C đến 100 C: 0,25 Q3=m1.c2.(t3 -t2)=2.4200.(100-0)=840000(J)=840kJ o Nhiệt lượng nước thu vào để hoá hơi hoàn toàn ở 100 C: 0,25 Q4=L.m1=2,3.106.2=4,6.106(J)=4600kJ o Nhiệt lượng cần cung cấp để nước đá ở -5 C biến thành hơi hoàn toàn ở 100 oC: Q = Q1+Q2+Q3+Q4=18+680+840+4600=6138(kJ) 1,0 0,5

D

ẠY

KÈ

M

Q

b. Do còn sót lại 100g = 0,1kg nước đá tan không hết nên nhiệt độ cuối cùng của hệ thống là 0oC. Khối lượng nước đá đã tan thành nước: mx=2kg–0,1kg=1,9kg Nhiệt lượng mà toàn bộ khối nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -5oC đến 0oC là: Q1=18000J Nhiệt lượng 1,9 kg nước đá thu vào để tan hoàn toàn ở 0oC: Qx=.mx=3,4.105.1,9= 646000(J) Đổi: m3=500g=0,5kg Nhiệt lượng do nước và xô toả ra khi giảm nhiệt độ từ 50oC xuống 0oC: Q=(m2.c2+m3.c3).t =(m2.4200+0,5.880).(50-0) =210000m2+22000 Theo bài ra ta có phương trình cân bằng nhiệt: Q = Q1+ Qx Hay: 210000m2+22000=18000+646000=664000 => m2=

0,25 0,25

0,5

0,5

664000  22000  3,06(kg) 210000

37

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

a. Khi K mở, ta có sơ đồ mạch điện tương đương:

5,0 điểm I1

R



MI • R +  2 I2

C R B A IA

N • -

R

R4

Hình 1

V

0,25

RAB = ( R1 + R3 ) R2 = (2 + 4)3 = 2 () R1 + R3 + R2

0,5

FF IC IA L

CÂU 3

2+ 4+ 3

RMN = RAB + R4 + R0 = 2+4+2 = 8() Cường độ dòng điện qua mạch chính: I = U MN = 24 = 3( A) 8

O

RMN

0,5 0,5

N

Số chỉ của vôn kế: Uv = UAB = I.RAB = 3.2 = 6(V)

0,25

I1 

IA

I3 R C  A

I2 

R2

N

M • +

H

R

Ơ

b. Khi K đóng, ta có sơ đồ mạch điện tương đương:



R4

B

R

N • -

0,5

Y



U

V

Hình 2

Q

R234 = R2 + R3 R4 = 3 + 4.4 = 5 () R3 + R4 4+ 4 R1 R234 10 2.5 RAD = () = = R1 + R234 2 + 5 7 10 24 RMN = RAD + R0 = +2 = () 7 7

KÈ

M

0,25

D

ẠY

Cường độ dòng điện qua mạch chính:

I = U MN = 24.7 = 7( A) RMN

24

0,25

Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AD: UAD = I.RAD = 7. 10 = 10(V) 7

Cường độ dòng điện qua R1:

I1 = U 1 = U AD = 10 = 5( A)

Cường độ dòng điện qua R2:

I2 =

R1 R1 2 U AD 10 = 2( A) = 5 R234

Hiệu điện thế hai đầu R3: U3 =U34 = I2.R34 = 2.2 = 4(V) 38

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

I3 = U 3 = 4 = 1( A)

Cường độ dòng điện qua R3:

R3

4

Số chỉ của ampe kế: IA = I1 + I3 = 5 + 1 = 6(A) Số chỉ của vôn kế: Uv = U2 = M I I2R2 = 2.3 = 6(V) I2 R 4  A  • c. Khi K đóng, hoán vị vôn kế và am pe kế. Lúc này R1, R2, R3 bị + nối tắt. Mạch điện chỉ còn lại R4 V nt R0 (Sơ đồ mạch điện tương Hình đương như hình 3).

3 Số chỉ của ampe kế: IA = I = U AB = 24 = 4( A)

0,5

FF IC IA L

R4 + R0

N • -

R

4+ 2

0,5

0,5

0,25

Số chỉ của vôn kế: UV = U4 = I.R4 = 4.4 = 16(V) CÂU 4 4,0 điểm G1

N N

Ơ

S1

N

O

0,25

S

M

x

0,5

H

I

Y

N

O

U

S2

G2 M’

M

Q

a.Vẽ S1 là ảnh của S qua G1; ở đây S1 là điểm đối xứng của S qua mặt phẳng gương G1.

Vẽ S2 là ảnh của S1 tạo bởi G2 ; S2 là điểm đối xứng của S1 qua mặt gương G2.

Vì G1 vuông góc với G2 nên S2 là điểm xuyên tâm của S qua O Nhận xét: Giả sử ta vẽ được tia sáng theo yêu cầu của bài toán là SIKM xuất phát từ S, phản xạ trên G1 tại I đến K, tia phản xạ IK tại I trên G1 coi như xuất phát từ ảnh S1. Tia phản xạ KM tại K trên G2 được coi như xuất phát từ ảnh S2 .

Từ nhận xét trên ta suy ra cách vẽ đường truyền tia sáng như sau: - Lấy S1 đối xứng với S qua mặt G1; - Lấy M’ đối xứng với M qua mặt gương G2; - Lấy S2 đối xứng với S1 qua mặt gương G2; - Nối MS2 cắt G2 tại K; - Nối S1 với K cắt G1 tại I; Nối SIKM ta được đường đi của tia sáng cần tìm. b.Để vẽ được tia sáng như câu a thì S2M phải cắt G2 tại K trên

KÈ ẠY D

K

0,25 0,25 0,25 0,25

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 39

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

V RX

A (Hình RA =

U1 I1

1,0 0,5

FF IC IA L

gương G2. Muốn vậy M phải nằm trên đoạn Sx và không được nằm trên đoạn thẳng SN. CÂU 5 - Vẽ hình - Đầu tiên mắc mạch điện như hình 1 để xác định điện trở RA của 3,0 điểm ampe kế

(U1 và I1 là số chỉ trên vôn kế và ampe kế)

0,5

Ơ

N

O

- Sau đó, mắc mạch điện như hình 2 để tính RX V RX A

0,5

H

(Hình 2)

U2 RA  RX

N

I2 =

0,5

Y

(U2 và I2 là số chỉ trên vôn kế và ampe kế) - Suy ra giá trị Rx của điện trở U2 U U  RA  2  1 I2 I2 I1

1,0

Q

U

RX =

D

ẠY

KÈ

M

.Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

40

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 23 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –H. Thiệu Hóa, ngày 25/11/2015-Năm học 2015 - 2016 ĐỀ BÀI Câu 1.(5,0 điểm): Lúc 6h sáng một người đi xe đạp từ địa điểm A đến địa điểm B cách nhau 180km với vận tốc v1 = 12km/h, cùng lúc một xe máy đi từ địa điểm B về địa điểm A với vận tốc v2 = 48km/h. a) Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ, điểm gặp nhau cách A bao nhiêu km? b) Nếu khi về đến A, xe máy quay trở lại B với vận tốc cũ thì gặp xe đạp lần thứ 2 lúc mấy giờ, điểm gặp nhau cách A bao nhiêu km (bỏ qua thời gian xe máy quay đầu) Câu 2.( 3,0 điểm): Có hai bình cách nhiệt đựng cùng một loại chất lỏng. Một học sinh lần lượt múc từng ca chất lỏng ở bình 1 đổ vào bình 2 và ghi lại nhiệt độ khi cân bằng của bình 2 sau mỗi lần đổ, trong bốn lần ghi đầu tiên lần lượt là: t1 = 10 0C, t2 = 17,5 0C, t3 (bỏ sót chưa ghi), t4 = 25 0C. Hãy tính nhiệt độ t0 của chất lỏng ở bình 1 và nhiệt độ t3 ở trên. Coi nhiệt độ và khối lượng mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 1 là như nhau. Bỏ qua các sự trao đổi nhiệt giữa chất lỏng với bình, ca và môi trường bên ngoài.

Câu 3.( 5,0 điểm):

B -

KÈ

M

Q

U

Y

Cho mạch điện như hình vẽ. UAB = 30V R1 = R3 = 10  , R2 = 20  , R4 = 5  , RA = 0, R1 R2 M a/ Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở và số chỉ của ampe kế.

A b/ Thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở rất A + R R4 3 lớn. Xác định số chỉ của vôn kế và cho biết chốt dương của vôn kế được mắc với điểm N nào? c/ Thay ampe kế bằng điện trở R5 = 25  . Tính cường độ dòng điện qua R5.

Câu 4.(5,0 điểm):

D

ẠY

Hai gương phẳng G1 và G2 hợp với nhau một góc  , hai mặt phản xạ hướng vào nhau. Điểm sáng S đặt trong G1 khoảng 2 gương. Gọi S1 là ảnh của S qua G1 và S2 là ảnh .S của S1 qua G2. Hãy nêu cách vẽ đường đi của tia sáng từ S α G2 phản xạ lần lượt qua G1 và G2 rồi đi qua S. Chứng tỏ rằng độ dài của đường đi đó bằng SS2.

Câu 5.(2,0 điểm): Cho các dụng cụ sau: Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U (v) đã biết trị số; một điện trở R0 đã biết trị số và một điện trở Rx chưa biết trị số; một vôn kế có điện trở Rv chưa xác định. Hãy trình bày phương án xác định trị số điện trở Rv và điện trở Rx. -------------------------------------- Hết --------------------------------------41

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

v2  v 1

Ơ

N

O

FF IC IA L

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 23 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –H. Thiệu Hóa, ngày 25/11/2015-Năm học 2015 - 2016 .

Câu Nội dung Điểm Câu a) Gọi t là thời gian hai người đi kể từ lúc xuất phát đến lúc gặp nhau 0,5 (t > 0) 1 0,5 Vì hai xe chuyển động ngược chiều nên khi chúng gặp nhau ta có : 5,0 SAB = v1.t +v2.t = t(v1 + v2 )  t = SAB : (v1 + v2) 0,5 điểm =180 (12 +48) = 3 (h) 0,5 Với t = 3 ta có S1= v1.t = 12.3= 36km 0,5 Vậy 2 xe gặp nhau lúc 6 + 3 = 9h , nơi gặp nhau cách A 36km b) Gọi t1 là thời gian 2 xe chuyển động từ lúc xuất phát đến lúc gặp 0,5 nhau lần 2 (t1 > 3 h) Ta có: Từ lúc khởi hành đến lúc gặp nhau lần thứ 2 thì xe máy đi nhanh hơn 0,5 xe đạp một quãng đường bằng AB nên ta có phương trình: 0,25 (v 2 – v 1)t1 = SAB  t1= s AB 0,25 0,5 0,5 0,5

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

=180: (48- 12) = 5(h) Vậy 2 xe gặp nhau lúc 6 + 5 = 11(h) Điểm gặp nhau cách A một quãng đường là: S 1 = v 1.t1 =12.5= 60(km) Câu Gọi khối lượng của mỗi ca chất lỏng múc từ bình 1 là m0, khối lượng của chất lỏng trong bình 2 ban đầu là m, nhiệt dung riêng của chất 2 lỏng là c.

3,0 Sau 4 lần đổ nhiệt độ bình 2 tăng dần đến bằng 250C nên t0 > điểm 250C Sau lần đổ thứ nhất, khối lượng chất lỏng trong bình 2 là (m + m0) có nhiệt độ t1 = 100C. Sau khi đổ lần 2, phương trình cân bằng nhiệt là : c(m + m0)(t2 - t1) = cm0(t0 - t2) (1) Sau khi đổ lần 3, phương trình cân bằng nhiệt là (coi hai ca tỏa ra cho (m + m0) thu vào): c(m + m0)(t3 – t1) = 2cm0(t0 – t3) (2) Sau khi đổ lần 4, phương trình cân bằng nhiệt là (coi ba ca tỏa ra cho (m + m0) thu vào): (3) c(m + m0)(t4 – t1) = 3cm0(t0 – t4) Từ (1) và (3) ta có: t t t 2  t1  0 2  t0  40 0 C t 4  t1 3(t0  t 4 )

0,5

0,5

0,5

0,5 0,5 42

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)” t 2  t1 t t  0 2  t3  22 0 C t3  t1 2(t0  t3 )

Câu 3

a) Mạch điện có thể vẽ lại như hình vẽ (R1//R3)nt(R2//R4)

5,0 điểm

R3 R .R Ta có: R13= 1 3  5 R1  R3

R .R R24= 2 4  4 R2  R4

3

I2 =

2 A 3

=> IA = I1 – I2 = 1A b) Mạch điện có thể vẽ lại như hình vẽ (R1ntR2)//R3ntR4)

I4 =

N

H

Ơ

b.

O

5 A 3

U 1 R1 1   U 2 R2 2

Y

Ta có: U1 + U2 = U = 30V;

U 3 R3  2 U 4 R4

8 A 3

0,5 0,5

R1

R2 0,5

R3

R4

=> U1 = 10V; U2 = 20V => U3 = 20V; U4 = 10V

U

U3 + U4 = U = 30V;

R4

N

=> I1 = I3 =

0,5

0,5

 Rtd = R13 + R24 = 9  => I13 = I24 = I = U  10 A Rtd

R2

R1

FF IC IA L

Từ (1) và (2) ta có:

0,25 0,5 0,5

D

ẠY

KÈ

M

Q

UMN = U3 – U1 = 10V; Vậy vôn kế chỉ 10V, chốt dương của vôn kế được mắc tại điểm M. R1 R2 M Giả sử dòng điện đi từ M->N A B Tại nút M ta có: I1 = I2 + I5 A R3 R4 => U1 U 2 U 5 U 30  U 1 U 3  U 1 N    1  

0,25

R1

R2

R5

10

20

0,25

25

(1) Tại nút N ta có: I3 + I5 = I4 U3 U5 U4 U U  U 1 30  U 3    3  3  R3 R5 R4 10 25 5 250 400 Từ (1) và (2) => U1 = V ; U3 = V 21 21 380 230 => U2 = V ; U4 = V; 21 21

=>

(2)

0,25

0,25 43

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

U5 = U3 – U1 = 150 V

21 => I1 = 25 A; I 2  19 A; I 3  40 A; I 4  46 A  I 5  I 1  I 2  6 A 21 21 21 21 21

0,25 vẽ hình 1,0

FF IC IA L

S1

Câu 4 5,0 điểm

K

α

S

I

0,25 0,25

H

0,5 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5

N

Rv R0 U1 Rv 0 Rv  R0 Rv R0 (1    Rv R0 U Rv 0  Rx R R R R R R   v 0 v x 0 x  Rx Rv  R0

Q

Xét mạch điện khi mắc vôn kế song song Rx Gọi U2 là số chỉ của vôn kế Mạch gồm R0 nt (Rv//Rx).

Xét mạch điện như hình vẽ:

Rx

R0

0,5 Hình 1)

U

2,0 điểm

Y

Câu 5

Ơ

N

O

- Dựng S1 đối xứng với S qua G1 S2 - Dựng S2 đối xứng với S1 qua G2 - Nối S2 với S cắt G2 tại I. - Nối I với S1 cắt G1 tại K. - Nối K với S. - Vậy đường đi là: S K I S CM : SK + KI + IS = SS2 Ta có : SK + KI + IS = S1K + KI + SI Vì SK = S1K = S1I + SI Vì SK = S1K Vì S1K + KI = S1I = S2I + IS = SS2 Vì S1I = S2I ( ĐPCM) + _ - Mắc mạch điện như hình 1 U1 là số chỉ của vôn kế.

Mạch gốm (R1//R0) nt Rx, theo tính chất đoạn mạch nối tiếp ta có:

V

+

D

ẠY

KÈ

M

_

R0

Rx

0,5

Xét mạch điện khi mắc vôn kế song song Rx Gọi U2 là số chỉ của vôn kế Mạch gồm R0 nt (Rv//Rx).

Theo tính chất đoạn mạch nối tiếp ta có: Rv Rx U2 Rvx Rv  Rx Rv Rx    Rv Rx U R0  Rvx R R  R v 0 v Rx  R0 Rx  R0 Rv  Rx

V

Hình 2 (2)

44

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)” U .R Chia 2 vế của (1) và (2) => U 1  R0 (3) Rx = 2 0 U2

Thay (3) vào (1) ta có: Rv =

U1

Rx

(3)

R0 .U 2 U  U1  U 2

0,5

0,5

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

45

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 22 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 – Huyện C’ M’Gar, ngày 13/01/2015-Năm học 2014 - 2015

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

ĐỀ BÀI Bài 1: (4.0 điểm). a. Một cái cốc hình trụ, tiết diện đều, chứa một lượng nước và một lượng thủy ngân cùng khối lượng. Độ cao tổng cộng của các chất lỏng trong cốc là H = 146 cm.

Tính áp suất của các chất lỏng tác dụng lên đáy cốc, biết khối lượng riêng của nước và thủy ngân lần lượt là D1= 1g/cm3; D2 = 13,6g/cm3. b. Một người đi xe đạp với vận tốc 14,4 km/h trên một đoạn đường song hành với đường sắt (đường tàu // với đường bộ). Một tàu lửa dài 120m chạy vượt qua người đó mất 6 giây kể từ lúc đầu tàu gặp người đó cho đến khi đuôi tàu rời xa người đó. Coi hai chuyển động trên là các chuyển động đều và chạy cùng chiều). Tính vận tốc của tàu lửa.

Bài 2: (4.0 điểm) Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m ở nhiệt độ t1 = 23 oC, cho vào nhiệt lượng kế một khối lượng m nước ở nhiệt độ t2. Sau khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hệ là 50 oC. Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là c1 = 900J/Kg.K, c2 = 4200J/kg.K, không có mất nhiệt của hệ với môi trường xung quanh. a. Tính nhiệt độ t2 của nước trước khi đổ vào nhiệt lượng kế. b. Ta lại tiếp tục đổ vào nhiệt lượng kế trên một lượng 2m một chất lỏng khác(không tác dụng hóa học với nước) ở nhiệt độ t3 = 30 oC, khi có cân bằng nhiệt lần thứ hai nhiệt độ của hệ mới lại giảm 10 oC so với nhiệt độ cân bằng lần thứ nhất. Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đó?

K Bài 3: (4.0 điểm) A Cho mạch điện như sơ đồ hình vẽ (H.1) ♀ UAB = 6V. Khi K mở, ampe kế A1 chỉ 1,2A. Khi K đóng ampe kế A1 chỉ 1,4A, ampe kế A2 chỉ 0,5A. Bỏ qua điện trở của ampe kế, dây nối.

B○ (H.1) a. Tính R1, R2, R3. b. So sánh công suất của mạch điện AB khi K mở và khi K đóng.

D

ẠY

Bài 4: (5.0 điểm) Cho hai bóng đèn Đ1(6V - 0,6W) và Đ2(6V - 2,4W). a. Mắc nối tiếp hai đèn này vào giữa hai điểm của mạch điện có hiệu điện thế 12V thì có nguy hiểm gì không? Tại sao? b. Có thể mắc nối tiếp hai đèn này vào giữa hai điểm có hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để không đèn nào bị hỏng? c. Để các đèn sáng bình thường khi mắc chúng vào hai điểm có hiệu điện thế 12V, người ta dùng thêm một biến trở. Hỏi phải mắc chúng như thế nào và điện trở của biến trở đã tham gia vào mạch khi đó bằng bao nhiêu?

46

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

(Cho rằng hiệu điện thế sử dụng vượt quá hiệu điện thế định mức thì đèn hỏng) Bài 5: (3.0 điểm) a. Đèn pin là một sản phẩm được chế tạo dựa trên nguyên lý sự truyền ánh sáng qua các môi trường. Giải thích vì sao ánh sáng của đèn pin sẽ sáng hơn nhiều khi đặt bóng đúng vị trí thích hợp trong chóa đèn. Vị trí đó là vị trí nào? (mô tả bằng cách vẽ một tia sáng từ đèn qua chóa đến vật được chiếu sáng) coi rằng bóng đèn pin là điểm sáng. b. Một điểm sáng S và hai ảnh của nó tạo thành bởi hai gương phẳng nằm tại ba đỉnh của một tam giác đều. Xác định (bằng cách vẽ) vị trí của hai gương đó và tìm góc hợp thành bởi hai gương.

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

47

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 22 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 – Huyện C’ M’Gar, ngày 13/01/2015-Năm học 2014 - 2015 Nội dung trình bày được

Điểm

FF IC IA L

Bài/ Câu Bài 1: 4.0 đ Câu a: 2,5 đ

4.00 đ 2,50đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,50đ

- Gọi diện tích đáy của hình trụ là S, chiều cao của cột thủy ngân là h1, của nước là h2; từ bài ra ta có: + Trọng lượng của cột thủy ngân là : P1 = D1. S. h1.g (1) + Trọng lượng của cột nước là : P2 = D2. S. h2.g (2) + Vì cùng khối lượng nên: P1= P2 => D1. S. h1.g = D2. S. h2.g (3) + Vậy áp suất của hai chất tác dụng lên đáy trụ là:

O

F P2  P2 = (D1. S. h1.g + D2. S. h2.g)/S = (D1.h1 + D2. h2).g (4)  S S D h D D h h H + Từ (3) ta có: 1  2 hay 1 2  2 1  D2 h1 D2 h1 h1 D2 .H + giải được h1 = hoặc = 31,7 (cm) D1  D2

0,50đ

Ơ

N

P=

U

- Lập luận được trong thời gian 6 s + Xe đạp đi được đoạn đường S1 = v1. t + Vận tốc của xe đạp v1 = 14km/h = 4m/s + Sau 6 giây xe đạp đi được: S1 = 4.6 = 24(m) + Tàu lửa đi được quảng đường bằng đoạn đường xe đạp + chiều dài tàu + Vậy tàu lữa đi được S2 = S1+l = 144 (m) + Vận tóc của tàu lữa là: v2 = S2/t = 144/6 = 24 (m/s) S1 + (sơ đồ = 0,25đ) S2

ẠY

KÈ

M

Q

Câu b: 1,50đ

2D1 D2 .H .10 = 27200 N/m2 D1  D2

Y

P=

N

H

và h2 = H – h1 + Thay số vào (4) tính được áp suất lên đáy cốc là:H

D

Bài 2: a) – Nhiệt lượng của nước tỏa ra và nhiệt lượng kế thu vào khi có cân 4.0 điểm bằng nhiệt lần 1 ta có phương trình: 2,00đ mc1(t – t1) = mc2(t2 – t) => c1(50 – 23) = c2(t2 – 50) hay 27c1 = c2t2 – 50c2 Giải ra được: t2 =

27.900  50.4200 27c1  50c2 = = c2 4200

= (24300 + 210000)/4200 ≈ 55,8 oC - Vậy nhiệt độ của nước trước khi đổ vào nhiệt lượng kế là 55,8 oC

0,25đ 0,25đ h2 h1 0,50đ 1,50đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ

0,25đ 0,25đ 0,25đ

4.0 điểm 2,00đ 0,50đ 0,50đ 0,50đ 48

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

a. Tìm giá trị các điện trở: C K - Khi K mở chỉ có R1 và R2 hoạt động A nên ta có: I1R1 + I1 R2 = UAB (1) ♀ - Khi K đóng R1 nối tiếp với đoạn mạch(R2//R3) + Ta có: I1’ = I2’ + I3 hay I2’ = I1’ – I3 (2) B○ + Tính chất hiệu điện thế của đm AB (H.1) D Từ hình (H.1) ta có: UAB = UAC + UCB = R1I1’ + I2’R2 (3) + Thay các giá trị cường độ vào (1), (2), (3) và UAB ta có hệ PT: + 1,2(R1 + R2) = 6 1,4R1 + 0,9R2 = 6 + Giải hệ PT ta được: 1,2R1 + 1.2R2 = 6 (1’) ta được R1 = 3(Ω); R2 = 2(Ω) 1,4R1 + 0,9R2 = 6 (2’) + Tìm R3 = UCD/ 0,5 = 1,8/ 0,5 = 3,6(Ω) b. So sánh công suất của mạch AB khi K mở và đóng: + Gọi N là tỷ số của công suất của mạch AB trong hai trường hợp ta có:

Q

PAB P U I I 1, 2 = 'AB  = 'AB = ' AB AB = 6/7 ' ' P AB P AB I AB 1, 4 U AB I AB

a. – Mắc nối tiếp hai đèn này vào hiệu điện thế 12V thì: - Do hai đèn có cùng hiệu điện thế định mức nhưng công suất khác nhau nên điện trở của chúng khác nhau + Từ các số định mức trên mỗi đèn ta có điện trở của chúng là: + Từ công thức: P = UI = U.U/R = U2/R hay: R = U2/P + Điện trở của đèn 1 là: R1 = 6.6/0,6 = 60(Ω) + Điện trở của đèn 2 là: R2 = 6.6/2,4 = 15(Ω) - Khi mắc nt hiệu điện thế của mỗi điện trở thành phần tỷ lệ với điện trở của chúng nên U1= 4U2. Vậy đèn 1 sẽ cháy ngay lập tức. b. Tìm hiệu điện thế lớn nhất để mắc nối tiếp không đèn nào hỏng: + Từ câu a. ta có điện trở của hai đèn khi mắc nối tiếp là: 75 (Ω) + Cường độ định mức của mỗi đèn là: I1 = U1/R1 = 0,1(A)

D

ẠY

KÈ

Bài 4: 5,0đ Câu a: 2,0đ

N=

M

Câu b: 1,00đ

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Bài 3: 4,00đ Câu a: 3,00đ

b) Khi đổ 2m chất lỏng mới vào nhiệt lượng kế trên do nhiệt độ cân bằng lần hai giảm so với lần 1 chứng tỏ chất lỏng thu nhiệt, nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế tỏa nhiệt. Vậy ta có phương trình cân bằng nhiệt lần 2 là: (1) (c1m + c2m)(t - t’) = 2mc3(t’ – t3) o t là nhiệt độ cân bằng lần một = 50 C, t’ là nhiệt độ cân bằng lần hai nên t’ = 40 oC + Rút gọn m ở 2 vế và thay t, t’, t3 vào (1) ta tính được: (c1 + c2).10 = 2c3(40-30) => c3 = 10(900 + 4200)/2.10 = 2550(J/kg.K)

Câu b: 1,50đ

0,50đ 2,00đ

0,50đ 0,25đ 0,25đ 0,50đ 0,50đ 4,00đ 3,00đ 0,25đ

FF IC IA L

Câu b: 2.00đ

0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,50đ

0,50đ 1,00đ

1,00đ 5,0đ 2.0đ 0,25đ 0,25đ 0,50đ 0,50đ 0,50đ 1,50đ 0,25đ 0,25đ 49

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

0,50đ

- Do đèn pin đã được vận dụng định luật phản xạ ánh sáng trên gương cầu lỏm - Nhờ chóa đèn là gương cầu lỏm và trong không khí ánh sáng truyền theo đường thẳng do đó phần ánh sáng từ bóng đèn tới gặp chóa đèn bị phản xạ trở lại về phía cần chiếu sáng nên ánh sáng chiếu vào vật sẽ sáng hơn nhiều so với khi không có chóa + Giải thích qua hình vẽ Thí sinh vẽ được cơ bản (H.2)

1,50đ 0,25đ 0,50đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ

3 điểm 1,50đ 0,5 đ

N

Y

U

0,5đ 0,50đ 1,50đ

☼

b. – Xác định vị trí của hai gương: S + Từ đề bài S’ là ảnh của S qua G1 H.2 Nên G1 phải nằm trên trung trực của SS’(Tính chất ảnh đối xứng qua gương) ta xác định được vị trí của G1 + Tương tự ta xác định được vị trí của G2 trên hình (H.3) + Phương của hai gương giao nhau tại O *S + Do tam giác SS’S’’ đều (gt) nên G2 G1 Góc S’SS’’= 60○ + OG1 và OG2 thứ tự vuông góc với * O SS’ và S’’S nên ta có: Góc hợp bỡi hai gương là: * S’’ * ’ ’’ ○ ○ ○ ○ Góc S SS = 360 - 180 - 60 = 120 S’ (H. )

D

ẠY

KÈ

M

Q

Câu b: 1,50đ

0,25đ

FF IC IA L

O N

a.

H

Bài 5: 3,00đ Câu a: 1,50đ

0,25đ

Ơ

Câu c: 1,50đ

I2 = U2/R2 = 0,4 (A) + Để cả hai không bị cháy thì cường độ qua chúng như nhau và phải bằng cường độ định mức dụng cụ có Iđm nhỏ nhất = 0,1(A). + Vậy hiệu điện thế lớn nhất để đặt vào hai đèn mắc nối tiếp là: Untmax = Iđmmin .R = 0,1A . 75 Ω = 7,5V c. Tìm cách mắc biến trở với các đèn để chúng sáng bình thường: - Do hiệu điện thế định mức của mỗi đèn nhỏ hơn U nên bỏ cách mắc bất cứ đèn nào vào giữa hai điểm có U = 12V mà phải mắc chúng nối tiếp vào U - Lập luận mắc biến trở song song với một trong hai điện trở + (B.trở //Đ1)nt Đ2 . Khi đó (Rx//R1) = R2 = 15 (Ω) => Rx = 20(Ω) (1) + B.trở nt(Đ1//Đ2). Khi đó Rx = R12 (R1//R2) =12(Ω) + (B.trở //Đ2)nt Đ1, khi đó (Rx//R2) = R1 = 60 (Ω) => Không tồn tại Rx + Phân tích chỉ lựa chọn (1) và vẽ đúng sơ đồ:

0,25đ 0,25đ

0,25đ 0,25đ 0,50đ

3

-------------------------------------- Hết --------------------------------------50

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP THÀNH PHỐ ĐỀ SỐ: 21 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 – TP. Thanh Hóa, ngày 02/12/2014-Năm học 2014 - 2015 ĐỀ BÀI

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Bài 1 (4,0 điểm): Xe I xuất phát từ A đi đến B, trên nửa đoạn đường đầu đi với tốc độ không đổi v1, nửa đoạn đường sau với tốc độ không đổi v2. Xe II xuất phát từ B đi về A, trong nửa thời gian đầu đi với tốc độ không đổi v1, nửa thời gian sau đi với tốc độ không đổi v2. Biết v1 = 20 km/h và v2 = 60 km/h. Nếu xe II xuất phát muộn hơn 30 phút so với xe I, thì xe II đến A và xe I đến B cùng một lúc. a) Tính tốc độ trung bình của mỗi xe trên đoạn đường AB. b) Nếu hai xe xuất phát cùng lúc thì chúng sẽ gặp nhau tại vị trí cách A một khoảng bằng bao nhiêu?

Bài 2 (3,0 điểm): Trên đáy của một bình chứa nước có một lỗ tròn, người ta đặt một khối trụ có bán kính R = 5 cm và bề dày d (hình vẽ).

Trục của khối trụ và trục lỗ tròn trùng nhau. Người ta đổ nước từ từ vào bình. Khi mực nước cao hơn mặt trên của khối trụ là d thì khối trụ bắt đầu nổi. Tìm bán kính r của lỗ tròn.

Cho khối lượng riêng của chất làm khối trụ là D = 600Kg/m3 và nước là Dn = 1000kg/m3.

Bài 3 (3,0 điểm): Có hai bình cách nhiệt đựng cùng một loại chất lỏng. Một học sinh lần lượt múc từng ca chất lỏng ở bình 1 đổ vào bình 2 và ghi lại nhiệt độ khi cân bằng của bình 2 sau mỗi lần đổ, trong bốn lần ghi đầu tiên lần lượt là: t1 = 10 0C, t2 = 17,5 0C, t3 (bỏ sót chưa ghi), t4 = 25 0C. Hãy tính nhiệt độ t0 của chất lỏng ở bình 1 và nhiệt độ t3 ở trên. Coi nhiệt độ và khối lượng mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 1 là như nhau. Bỏ qua các sự trao đổi nhiệt giữa chất lỏng với bình, ca và môi trường bên ngoài.

KÈ

Bài 4 (4,0 điểm): Hai gương phẳng AB và CD đặt song song cách nhau một đoạn a = 10 cm và có mặt phản xạ hướng vào nhau. Điểm sáng S đặt cách đều hai gương, mắt người quan sát đặt tại M cách đều hai gương như hình vẽ. Biết AB = CD = 70 cm, SM = 80 cm.

ẠY

1. Xác định số ảnh của S mà người quan sát thấy được?

A

B

S

M

C

D

D

2. Vẽ đường đi của tia sáng từ S đến M sau khi phản xạ

trên gương AB hai lần và trên gương CD một lần?

Nêu cách vẽ?

51

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

D

C

N

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Bài 5 (4,0 điểm): Một sợi dây dẫn đồng chất tiết diện đều được uốn thành một khung kín hình chữ nhật ABCD. Nếu M mắc một nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi vào hai A điểm A và B thì cường độ dòng điện chạy qua nguồn là IAB = 0,72A. Nếu mắc nguồn đó vào hai điểm A và D thì cường độ dòng điện chạy qua nguồn là IAD = 0,45A. Bây giờ, mắc B N nguồn trên vào hai điểm A và C. a) Tính cường độ dòng điện IAC chạy qua nguồn. b) Mắc thêm một điện trở Rx nối giữa hai điểm M và N là trung điểm của các cạnh AD và BC thì hiệu điện thế trên Rx là U/5. Tính cường độ dòng điện chạy qua nguồn khi đó.

Bài 6 (2,0 điểm): Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ bên. Điện V trở toàn phần của biến trở là Ro , điện trở của vôn kế rất lớn. Bỏ qua điện trở của ampe kế, các dây nối và R sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Duy trì hai A đầu mạch một hiệu điện thế U không đổi. Lúc đầu C con chạy C của biến trở đặt gần phía M. Hỏi số chỉ của các dụng cụ đo sẽ thay đổi như thế nào khi dịch M chuyển con chạy C về phía N? Hãy giải thích tại sao?

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

52

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

t1 =

FF IC IA L

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 21 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 – TP. Thanh Hóa, ngày 02/12/2014-Năm học 2014 - 2015 .

Bài 1 (4,0 điểm): Thang Nội dung điểm a) Kí hiệu AB = S. Thời gian đi từ A đến B của xe I là: S.  v1 +v2  S S + = 2.v1 2.v2 2.v1.v 2

0,5

Tốc độ trung bình trên quãng đường AB của xe I là: S 2v1v 2 = =30km/h t1 v1 +v 2

0,5

O

vA =

S=

t  v +v  t2 t v1 + 2 v 2 = 2 1 2 2 2 2

N

Gọi thời gian đi từ B đến A của xe II là t2. Theo đề bài ta có

0,5

S S - =0,5  h   S=60km vA vB

N

b) Theo bài ra ta có

S v1 +v 2 = =40km/h t2 2

H

vB =

Ơ

Tốc độ trung bình trên quãng đường BA của xe II là:

0,5

0,5

M

Q

U

Y

Khi hai xe xuất phát cùng một lúc thì quãng đường mỗi xe đi được trong thời gian t là: SA = 20t nếu t  1,5h (1) SA = 30+(t-1,5).60 nếu t  1,5h (2) SB = 20t nếu t  0,75h (3) SB = 15+(t-0,75).60 nếu t  0,75h (4)

0,5

ẠY

KÈ

Hai xe gặp nhau khi SA + SB=S=60 và chỉ xảy ra khi 0,75  t  1,5h . Sử dụng (1) và (4): 20t+15+(t-0,75)60 = 60 Giải phương trình ta có t=9/8 h và vị trí hai xe gặp nhau cách A là: SA=20.9/8 =22,5km.

0,5

0,5

D

Bài 2 (3,0 điểm): Nội dung Trọng lượng của khối trụ: P = 10VD = 10 R2.dD

Thang điểm 0,5

53

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Gọi P0 là áp suất khí quyển, ta có lực tác dụng lên mặt dưới của khối trụ: F1 = (P0 + 2d.10Dn)(R2 - r2)+P0r2

0,5

FF IC IA L

Áp lực này gồm áp lực do áp suất khí quyển, áp suất do cột nước cao 2d gây ra ở mặt dưới bên ngoài lỗ rỗng và áp lực do áp suất khí quyển gây ra ở mặt dưới bên trong lỗ rỗng.

0,5 vẽ hình

Các lực tác dụng vào khối trụ có chiều hướng xuống dưới gồm trọng lượng của nó Áp lực do áp suất khí quyển và áp suất của cột nước d lên mặt trên của nó: 0,5 F2 = (P0 + 10dDn)R2 +P

O

Khi khối trụ bắt đầu nổi lên thì F1 = F2  (P0 + 2d.10Dn)(R2 - r2))+P0r2 = (P0 +

2

2

2

Ơ

Biến đổi ta được: DnR - 2Dnr = R D  r =

0,5 R2(Dn-D) Từ đó tìm được r = 2Dn

N

10dDn)R2 +P

H

5

N

Vậy bán kính lỗ tròn là r = 5 cm.

0,5

Y

Bài 3 (3,0 điểm):

U

Nội dung

Thang điểm

D

ẠY

KÈ

M

Q

Gọi khối lượng của mỗi ca chất lỏng múc từ bình 1 là m0, khối lượng của chất lỏng trong bình 2 ban đầu là m, nhiệt dung riêng của chất lỏng là c.

Sau 4 lần đổ nhiệt độ bình 2 tăng dần đến bằng 250C nên t0 > 250C 0,5 …………

Sau lần đổ thứ nhất, khối lượng chất lỏng trong bình 2 là (m + m0) có nhiệt 0,5 độ t1 = 100C. Sau khi đổ lần 2, phương trình cân bằng nhiệt là : c(m + m0)(t2 - t1) = cm0(t0 - t2) 0,5 (1) Sau khi đổ lần 3, phương trình cân bằng nhiệt là (coi hai ca tỏa ra cho (m + c(m + m0)(t3 – t1) = 2cm0(t0 – t3) (2) m0) thu vào): Sau khi đổ lần 4, phương trình cân bằng nhiệt là (coi ba ca tỏa ra cho (m + 0,5 m0) thu vào): c(m + m0)(t4 – t1) = 3cm0(t0 – t4) (3) t t t t 0,5 Từ (1) và (3) ta có: 2 1  0 2  t  400 C 0

t4  t1 3(t0  t4 ) t t t2  t1 Từ (1) và (2) ta có:  0 2  t3  220 C t3  t1 2(t0  t3 )

0,5

54

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Bài 4: (4,0 điểm) Thang điểm

Nội dung

FF IC IA L

a .Xét ánh sáng đi từ S tới AB trước ta có sự tạo ảnh như sau: Sn Sn S S1 S2 S3 …

Ta có:SS1 = a SS2 = 2a S1 A KB SS3 = 3a S M ….

SSn = na C D Mắt nhìn thấy ảnh Sn khi ánh sáng phản xạ trên AB S2 tại K đi vào mắt và AK  AB.

0,5

vẽ hình 0,5 0,5

a na  S n A AK 2  70  7    S n S SM na 80 8

O

Sn AK suy ra n = 4

0,5

N

 SnSM : 

Ơ

Xét ánh sáng đi từ S tới CD trước ta có kết quả tương tự.

Vậy mắt đặt tại M nhìn thấy 2n = 8 ảnh của S S3

H

0,5

Y

N

a. Vẽ hình:

S1 S

I1

K

M 0,5

0,5 0,5

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Nêu cách vẽ: - Lấy S1 đối xứng với S qua AB - Lấy S2 đối xứng với S1 qua CD - Lấy S3 đối xứng với S2 qua AB - Nối S3 với M cắt AB ở K - Nối S2 với K cắt CD ở I2 - Nối S1 với I2 cắt AB ở I1 - Nối S , I1 , I2 , K , M ta được đường đi của tia sáng từ S tới M sau khi phản xạ trên gương AB hai lần và trên gương CD một lần.

Giải thích được đường đi của tia sáng : SI1I2KM

Bài 5(4,0 điểm): Nội dung

Thang điểm

55

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Đặt a là điện trở của đoạn dây AB, b là điện trở của dây BC. D A a

R AB 

a.  a  2b  2a  2b

 Cường độ dòng điện qua toàn mạch: I AB 

0,5

FF IC IA L

b C B * Khi mắc hiệu điện thế U vào hai điểm A-B, điện trở tương đương của mạch: U .

R AB

* Khi mắc hiệu điện thế U vào hai điểm A-D, điện trở tương đương của mạch: b.  2a  b  2a  2b

 Cường độ dòng điện qua toàn mạch: I AD 

Theo đề bài thì:

I AB b  2a  b  0, 72 8    .

I AD a  a  2b  0, 45 5

N

2a  2b



5a U 6U U 5I 5.0, 72  IAB     AB   0, 6  A  R AB 5a a 6 6 6

Ơ

a.  a  2b 

a) Khi mắc hiệu điện thế vào A và C:

H

a  b 3a 2U 2.0, 6 U   I AC     0, 4A R AC 3a 3 2 2

1,0

0,5

N

R AC 

0,5

0,5

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

U .

R AD

O

R AD 

M

Q

U

Y

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

KÈ

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

ẠY

 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:

D

I

U1 U 2 2U 3U 7U 7.0, 6       0, 42  A  a 2a 5a 10a 10a 10

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

0,5 0,5

Bài 6 (2,0 điểm): Nội dung

Thang điểm 56

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Rm = (Ro – x) + <=> Rm  R 

FF IC IA L

Khi dịch chuyển con chạy C của biến trở về phía N thì số chỉ của các dụng cụ đo sẽ tăng.

Giải thích: Gọi x là phần điện trở của đoạn MC của biến trở; IA và UV là số chỉ của ampe kế và vôn kế. Điện trở tương đương của đoạn mạch: xR 1 x  R1

0,5

x2 1 =R– R 1 x  R1  21 x x

Khi dịch con chạy về phía N thì x tăng => (

1 1 R1  x x2

) tăng => Rm giảm

0,5

O

=> cường độ dòng điện mạch chính: I = U/Rm sẽ tăng (do U không đổi).

IA I  IA I   x R Rx I.x I => IA =  R  x 1 R x R Do đó, khi x tăng thì (1 + ) giảm và I tăng (c/m ở trên) nên IA tăng. x

0,5

H

Ơ

N

Mặt khác, ta lại có:

0,5

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

Đồng thời UV = IA.R cũng tăng (do IA tăng, R không đổi) Ghi chú: HS làm cách khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa

57

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Bài 4: (4,0 điểm) Nội dung

Thang điểm

FF IC IA L

E. S3.

0,5

vẽ hình

I3

I1

B

.M

H. D

C

N

I2

O

S1.

A S.

Ơ

S2.

N

H

G.

U

Y

a) Các ảnh là vô số nằm trên đường thẳng đi qua S vuông góc 2 gương đối xứng S cách đều nhau những khoảng bằng a Số ảnh mắt quan sát được nằm trong khoảng EG nối từ M qua mép gương B và D

0,5

0,5

M

Q

a 80.

BH MH 2  4a   SE  (80  70) SE MS  Trong khoảng SE có 4 ảnh trong thị trường mắt  Trong khoảng EG có 4 . 2 = 8 ảnh

0,5

D

ẠY

KÈ

Vậy tổng số ảnh mà mắt nhìn thấy là 8 ảnh 0,5 b) Vẽ đường đi tia sáng từ S đến mắt sau khi phản xạ 2 lần trên gương AB và 1 lần trên gương CD Cách vẽ : Lấy ảnh S1 đối xứng S qua AB Lấy ảnh S2 đối xứng S1 qua CD 0,5 Lấy ảnh S3 đối xứng S2 qua AB Nối ảnh S3 với mắt mắt (M) cắt AB tại I3 0,5 Nối I3 với S2 cắt CD tại I2 Nối I2 với S1 cắt AB tại I1 Nối I1 với S Ta được SI1I2I3M 0,5 -------------------------------------- Hết --------------------------------------58

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP THÀNH PHỐ ĐỀ SỐ: 20 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 – TP. Thanh Hóa, ngày 03/12/2013-Năm học 2013 - 2014 ĐỀ BÀI Câu 1: (4điểm).

Người ta dựng một cột AB (hình1) trên nền gạch cứng để căng một dây ăng-ten nằm ngang. Để giữ cho cột thẳng đứng phải dùng một dây chằng AC tạo với cột một góc =30o. Biết lực kéo của dây ăng-ten là F=200N. Tìm lực căng T của dây chằng.

A

F





N

H

Ơ

N

O

Câu 2: (3điểm) a) Một hệ gồm n vật có khối lượng m1, m2, ... , mn ở nhiệt độ ban đầu t1, t2, ... , tn, làm bằng các chất có nhiệt dung riêng c1, c2, B .... , cn, trao đổi nhiệt với nhau. Tính nhiệt độ chung của hệ khi C Hình1 có cân bằng nhiệt. o o b) Áp dụng: Thả 200g nhôm ở nhiệt độ 15 C và 300g đồng ở 30 C vào 150g nước ở 25oC. Tính nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt. Cho nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K, của đồng là 380J/kg.K, của nước là 4200J/kg.K. R1 A + _ B

R3 R2 R4

R5

D K

Hình2

D

ẠY

KÈ

M

Câu 4: (3điểm) Hai bóng đèn có công suất định mức bằng nhau, mắc với một điện trở R = 5Ω và các khóa K có điện trở không đáng kể vào hiệu điện thế U không đổi như sơ đồ hình 3. Khi K1 đóng, K2 mở thì đèn Đ1 sáng bình thường và công suất tiêu thụ trên toàn mạch là P 1 = 60W. Khi K1 mở, K2 đóng thì đèn Đ2 sáng bình thường và công suất tiêu thụ trên toàn mạch là P 2 = 20W. a) Tính tỉ số công suất tỏa nhiệt trên điện trở R trong hai trường hợp trên. b) Tính hiệu điện thế U và công suất định mức của mỗi đèn.

E

C

Q

U

Y

Câu 3: (5điểm) Cho mạch điện như hình 2. Trong đó: R1=R4=R5=10; R2=15; R3=20; UAB = 60V không đổi; điện trở khóa K coi như bằng 0. Tính điện trở của đoạn mạch AB, cường độ dòng điện qua khóa K và hiệu điện thế giữa hai điểm C, D khi K đóng, mở.

Đ1

K1 R

Đ2

K2 + U Hình3 59

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

Câu 5: (4điểm) Một người có chiều cao AB đứng gần cột điện CD trong sân vận động. Trên đỉnh cột D có một bóng đèn nhỏ. Bóng của người đó trên sân cỏ có chiều dài A B  . a) Nếu người đó bước ra xa cột thêm một đoạn c=1,5m, thì bóng của người đó dài thêm một đoạn d=0,5m. Hỏi nếu lúc ban đầu người đó đi vào gần cột thêm một đoạn e=1m , thì bóng của người đó ngắn đi bao nhiêu? b) Chiều cao cột điện H=6,4m. Hãy tính chiều cao h của người đó?

Câu 6: (1điểm) Hãy chứng tỏ rằng, các đường sức từ của một nam châm bất kì không bao giờ cắt nhau.

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

N

O

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 20 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 – TP. Thanh Hóa, ngày 03/12/2013-Năm học 2013 - 2014

F

H





N

T

Y

Với AB là cánh tay đòn của lực F, BH là cánh tay đòn của lực căng T (hình 1).

Vẽ hình đúng Điều kiện để cột đứng cân bằng là: F HB  (1) T AB

U

H B

M

Hình1

Q

C

B là điểm tựa của cột AB Trong các lực tác dụng lên cột có 2 lực làm quay cột là lực kéo của dây ăng-ten F và lực căng của dây chằng T .

Ơ

Câu 1: (4điểm) A

KÈ

Tam giác vuông AHB có góc  = 30o nên Thay (2) vào (1) ta có:

(2)

F 1  => T = 2F = 2.200N = 400N T 2

Câu 2: (3điểm) a) Gọi t là nhiệt độ của hệ khi có cân bằng nhiệt. Giả sử trong hệ có k vật đầu tiên tỏa nhiệt, (n-k) vật còn lại thu nhiệt.

Theo phương trình cân bằng nhiệt: Qtỏa ra = Qthu vào Ta có phương trình cân bằng nhiệt của hệ: m1c1(t1-t) + m2c2(t2-t) + ... + mkck(tk-t) = mk+1ck+1(t-tk+1) + mk+2ck+2(t-tk+2) + ... + mncn(t-tn)

ẠY D

HB 1  AB 2

0,5điểm 0,5điểm

0,5điểm 0,5điểm 0,5điểm 0,5điểm 1,0 điểm

0,25điểm 0,25điểm 0,75điểm 60

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

=> m1c1t1 - m1c1t + m2c2t2 - m2c2t + ... + mkcktk - mkckt = mk+1ck+1t - mk+1ck+1tk+1 + mk+2ck+2t - mk+2ck+2tk+2 + ... + mncnt - mncntn => m1c1t1+ m2c2t2 + ... + mkcktk+ mk+1ck+1tk+1 + mk+2ck+2tk+2 + ... + mncntn = m1c1t + m2c2t + ... + mkckt + mk+1ck+1t + mk+2ck+2t + ... + mncnt => m1c1t1+ m2c2t2 + ... + mncntn = (m1c1 + m2c2 + ... + mncn)t m 1c1 t 1  m 2 c 2 t 2  ...  m n c n t n m 1 c1  m 2 c 2  ...  m n c n

0,75điểm

(*)

FF IC IA L

=> t =

b) Đổi : m1 = 200g = 0,2kg ; m2 = 300g = 0,3kg ; m3 = 150g = 0,15kg ;

0,25điểm

Thay số vào (*) ta tính được nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt của hệ : t=

0,2.880.15  0,3.380.30  0,15.4200. 25  23,7(oC) 0,2.880  0,3.380  0,15.4200

0,75điểm

Ơ

R 2 .R 34 15.30  = 10() R 2  R 14 15  30

H

R234 =

N

O

Câu 3: (5điểm) - Khi K mở mạch điện được mắc như sau: R1 nt [R2 // (R3 nt R4)] nt R5 Điện trở tương đương: R34 = R3 + R4 = 20 + 10 = 30()

N

RAB = R1+ R234 + R5 = 10 + 10 +10 = 30()

U AB 60  = 2(A) R AB 30

U

Y

Cường độ dòng điện trong mạch chính: IC =

0,25điểm 0,25điểm

Q

Trên đoạn mạch EC ta có: UEC = IC . R234 = 2 .10 = 20(V) U EC 20 2   (A) R 34 30 3

M

Vì vậy: I4 =

0,5điểm

0,25điểm

0,25điểm

- Khi K đóng: chập hai điểm B và D lại (vì RK = 0) mạch điện được vẽ lại như hình 2: [(R5 // R4) nt R2] // R3 nt R1

0,25điểm

0,5điểm

D

ẠY

KÈ

Hiệu điện thế giữa hai điểm C,D: 20 2 UCD = - U4 = - I4 . R4 = - . 10 = (V) 3 3 Vì K mở nên cường độ dòng điện qua khóa K bằng 0.

61

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

R3 R5 I5 0,25điểm + R45 =

I2

B,D

E

R1

R2

C

R4

-

R 4 .R 5 10.10  = 5() R 4  R 5 10  10

R245 = R2 + R45 = 15 + 5 = 20() REB =

R 3 .R 245 20.20  = 10() R 3  R 245 20  20

C

D

U EB 30  = 1,5(A) R 245 20

Ơ

I2 =

R4

UCD = I2 . R45 = 1,5 . 5 = 7,5(V)

K

IK

0,5điểm

N

I1 =

R2 I5

O

U AB 60  = 3(A) R AB 20 UEB = I1 . REB = 3 . 10 = 30(V)

R3

H

A + _ B I1 R5

E

Hình2

0,5điểm

RAB = R1 + REB = 10 + 10 = 20() R1

FF IC IA L

I1

A

U CD 7,5  = 0,75(A) R5 10

N

I5 =

Hình3

0,25điểm 0,25điểm 0,5điểm

Q

U

Y

Vẽ hình 3 Trong mạch điện ở hình 3, xét tại nút B ta có: IK=I1 - I5 = 3 - 0,75 = 2,25(A) Vậy khi K đóng thì cường độ dòng điện qua khóa K là: IK = 2,25A

0,5điểm

KÈ

M

Câu 4: ( 3điểm) a) Khi K1 đóng, K2 mở ta có mạch điện: Đ1 nt R Công suất tiêu thụ của mạch : P 1 = U.I1 = 60 (W) => I1 =

60 U

0,5điểm

20 U

0,5điểm

2

ẠY

Công suất tỏa nhiệt trên R: P1R = I1 R Khi K1 mở, K2 đóng ta có mạch điện: Đ2 nt R

D

Công suất tiêu thụ của mạch : P2 = U.I2 = 20 (W) => I2 =

Công suất tỏa nhiệt trên R:

P2R = I22 R

Tỉ số công suất tỏa nhiệt trên R trong hai trường hợp: 0,25điểm 62

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

2

2

P1 R I .R I  12  12 P2 R I 2 .R I2

 60  U    20   U

2

  2    60   9   2  20    

0,25điểm

Ta có: P1 = I12 (Rđ1+R) = I12 Rđ1 + I12 R =Pđ +P1R => P1R = P1 - Pđ = 60- Pđ (1)

0,25điểm

FF IC IA L

Công suất định mức của 2 đèn bằng nhau mà trong cả 2 trường hợp chúng đều sáng bình thường nên công suất tiêu thụ của chúng là: Pđ1 = Pđ2 = Pđ

Ta có: P2 = I22 (Rđ2+R) = I22 Rđ2 + I22 R =Pđ +P2R => P2R = P2 - Pđ = 20- Pđ

N

O

Mà P1R = 9P2R => 60- Pđ = 9.(20- Pđ) (2) => Pđ = 15 W

0,25điểm

0,25điểm

Ơ

Thay (2) vào (1) ta có: P1R = 60- Pđ = 60 - 15 = 45(W)

0,25điểm

0,25điểm

Y

N

H

Cường độ dòng điện qua mạch trong trường hợp 1: P 45 I1 = 1 R  = 3(A) 5 R

Q

KÈ

M

Câu 5: (4điểm)

h

a

P1 60  = 20(V) 3 I1

0,25điểm

Trong không khí, ánh sáng từ ngọn đèn truyền đi theo đường thẳng nên theo bài ra ta có hình 2.

0,25điểm

Vẽ hình đúng

0,25điểm

b

Bóng của người đó trên sân cỏ là AB’=a(m); khoảng cách từ người đó đến Hình 2 cột điện là AC=b(m).

Tại vị trí ban đầu ta có : ∆B’AB ~ ∆B’CD AB AB' a   Nên: (1) ' CD CB a  b Vì người đó bước ra xa cột thêm một đoạn c=1,5m, thì bóng dài thêm một đoạn d=0,5m nên tương tự ta có :

ẠY D

U=

U

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch:

0,5điểm

0,5điểm 63

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

AB ad a  0,5   CD a  d   b  c  a  b  2

(2)

a  0,5 0,5 AB a   = 2 CD a  b a  b  2

Từ (1) và (2) ta suy ra:

b) Từ (4) ta suy ra

N

=> x = 1/3 (m)

O

0,5 x  2 x 1

AB h 0,5   => h = 1,6 (m) CD H 2

Ơ

Từ (4) và (5) ta có :

(4)

ax a x AB   = CD a  b a  b  x  1 x  1

Từ (1) và (3) ta suy ra:

0,5điểm

(5)

0,5điểm

0,5điểm 0,5điểm

N

H

Vậy người đó cao 1,6m

0,5điểm

FF IC IA L

Nếu lúc ban đầu người đó đi vào gần cột thêm một đoạn e = 1m thì bóng ngắn đi một đoạn x(m). Tương tự ta có: AB ax ax   (3) CD a  x   b  e  a  b  x  1

KÈ

M

Q

U

Y

Câu 6: (1điểm) Giả sử có hai đường sức từ cắt nhau như hình 4. Thực nghiệm cho thấy trong từ trường kim nam châm chỉ có thể nằm theo một hướng nhất định. Nên đặt nam châm thử vào điểm cắt nhau đó, nam châm thử sẽ không thể định hướng sao cho trục của nam châm thử vừa tiếp xúc với đường (1), vừa tiếp xúc với đường (2). Vậy các đường sức từ không thể cắt nhau.

(1) Hình4

(2)

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

D

ẠY

Lưu ý: Các cách giải khác đúng cho điểm tương đương

64

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 19 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –H. Thiệu Hóa, ngày 27/11/2013-Năm học 2013 - 2014 ĐỀ BÀI Câu 1: (3,0 điểm). Để có 1,2 kg nước ở 360C, người ta trộn một khối lượng m1 nước ở 150C với khối lượng m2 nước ở 990C. Hỏi khối lượng nước cần dùng của mỗi loại. Biết nhiệt dung riêng của nước là cnước= 4200J/kg.K.

O

Câu 2: (5,0 điểm). Có hai xe cùng xuất phát từ A và chuyển động đều. Xe thứ nhất chuyển động theo hướng ABCD (hình H.1) với vận tốc v1 = 40 km/h. Ở tại mỗi địa điểm B và C xe đều nghỉ 15 phút. Biết AB=CD=30 km, BC=40 km. Hỏi:

N

a) Xe thứ hai chuyển động theo hướng ACD phải đi với vận tốc v2 bằng bao nhiêu để có thể gặp xe thứ nhất tại C.

Ơ

b) Nếu xe thứ hai nghỉ tại C với thời gian 30 phút thì phải đi với vận tốc là bao nhiêu để về D cùng lúc với xe thứ nhất?

N

H

Câu 3: (3,0 điểm). Có hai loại điện trở R1 = 20  và R2 = 30  . Hỏi cần có bao nhiêu điện trở mỗi loại để khi mắc chúng: a) Nối tiếp thì được đoạn mạch có điện trở R = 200  .

Y

b) Song song thì được đoạn mạch có điện trở R = 5 .

KÈ

M

Q

U

Câu 4: (4,5 điểm).

Cho mạch điện như hình 1. Biết R1 = R3 = 30 ; R2 = 10 ; R4 điện thế giữa hai điểm A và B là UAB = 18V không đổi .

Bỏ qua điện trở của dây nối và của ampe kế .

R1 a. Cho R4 = 10 . Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và cường độ dòng điện mạch chính khi đó ?

A b. Phải điều chỉnh biến trở có điện trở bằng bao nhiêu để ampe kế chỉ 0,2A và dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ C đến D ?

Hình 1 R3

D

ẠY

Câu 5: (4,5 điểm).

Hai gương phẳng G1 và G2 được bố trí hợp với nhau một góc  như hình vẽ. Hai điểm sáng M và N được đặt vào giữa hai gương. a. Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ M phản xạ lần lượt lên gương G2, đến gương G1 rồi đến N. b. Nếu khoảng cách từ M đến G1 là 9 cm, khoảng cách từ M đến G2 là 12 cm. Khoảng cách giữa hai ảnh của M qua G1, G2 là 30 cm. Tính góc  .

là một biến trở. Hiệu C

R2

A D

B

R4

G1

.M 

.N G2

65

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

FF IC IA L

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 19 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –H. Thiệu Hóa, ngày 27/11/2013-Năm học 2013 - 2014 .

0,5 - Nhiệt lượng của lượng m nước nguội 150C thu vào: 1

Ơ

N

O

Q1 = m1.c (t – t1) = m1(36 – 15) - Nhiệt lượng của lượng m2 nước nóng 990C tỏa ra: Q2 = m2.c (t2 – t) = m2(99 – 36) Câu 1 - Theo định luật bảo toàn nhiệt lượng: Q1 = Q2, ta có: m1.c(t – t1) = m2.c(t2 – t), hay: (3,0 m1(36 – 15) = m2(99 – 36) đ) hay m1 = 3m2 (1) 21 m1 = 63 m2 - Mặt khác ta lại có: m1+m2 = 1,2 (kg) (2) Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được khối lượng nước mỗi lọai: m1 = 0,9kg; m2 = 0,3kg.

Tóm tắt đề đúng

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

0,5

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

a) AC2 = AB2 + BC2 = 2500  AC = 50 km Thời gian xe 1 đi đoạn AB là: t1=AB/v1 = 30/40 = 3/4 h.

Thời gian xe 1 nghỉ tại B, C là: 15 phút = 1/4 h.

Thời gian xe 1 đi đoạn BC là : t2=BC/v1 = 40/40 = 1 h Câu 2 + Trường hợp 1: Xe 2 gặp xe 1 lúc xe 1 vừa tới C: (5,0 Vận tốc xe 2 phải đi v2 = AC/ (t1 +1/4 +t2) = 50/ (3/4 + 1/4 + 1) =25 km/h. đ) + Trường hợp 2: Xe 2 gặp xe 1 lúc xe 1 bắt đầu rời khỏi C: Vận tốc xe 2 phải đi v2’ = AC/ (t1 +1/4 +t2+1/4) = 50/ (3/4 + 1/4 + 1 + 1/4) = 22,22 km/h.

Vậy để gặp xe 1 tại C thì xe 2 phải đi với vận tốc: 22,22  v2  25 km/h. b) Thời gian xe1 đi hết quãng đường ABCD là: t3= (t1+1/4+ t2+1/4+ t1) = 3h. Để xe 2 về D cùng lúc với xe 1 thì thời gian xe 2 phải đi trên quãng đường ACD là: t4 = t3 –1/2 = 2,5 h.

Vận tốc xe 2 khi đó là v2’’ = (AC+CD)/ t4=(50+30)/ 2,5 = 32 km/h.

Gọi x là số điện trở R1 = 20Ω , y là số điện trở R2 = 30  Câu 3 a) Khi mắc nối tiếp: (3,0 Ta có: R = xR1 + yR2 đ)

0,5

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

66

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Để đoạn mạch có điện trở bằng 200  thì: 20x + 30y = 200

0,25

 x + 3 y = 10 2

0,25

b) Khi mắc song song: Ta có: 1  1  1 R

RI

R II

20

0,5

O

0,25

30

 30x + 20y = 120

0,25

=4

Ơ

=> x +

2 y 3

N

y

Thay số: 1  x  y 5

3 1 6

0,25

Với: RI = R1 ; RII = R2 x

0,25

FF IC IA L

Đặt y = 2t => x = 10 – 3t x,y là số nguyên dương: x  0  t  4 => t = 0 ; 1 ; 2 ; 3.

Vậy số điện trở R1; R2 được ghi ở bảng sau: t 0 1 2 x 10 7 4 y 0 2 4

0,25

N

H

Đặt y = 3t => x = 4 – 2t; x  0 => t = 0 ; 1 ; 2.

Vậy kết quả số điện trở R1 ; R2 ghi ở bảng sau: t 0 1 2 x 4 2 0 y 0 3 6

Q

U

Y

0,5

a. Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D Mạch điện được mắc như sau : ( R1 // R3 ) nt ( R2 // R4 ) Vì R1 = R3 = 30  nên R13 = 15 Vì R2 = R4 = 10  nên R24 = 5 Vậy điện trở tương đương của mạch điện là : RAB = R13 + R24 = 15 + 5 = 20 (  ) Cường độ dòng điện mạch chính là : I  U AB  18  0,9( A)

KÈ

M

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

D

ẠY

R AB 20 Câu 4 (4,5đ) b. Gọi I là cường độ dòng điện chạy trong mạch chính Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D Mạch điện được mắc như sau : R2 I1 R 1 C ( R1 // R3 ) nt ( R2 // R4 ) Do R1 = R3 nên I1 I2

I1 = I3 =

I 2

0,5 (vẽ SĐ)

IA

A

A

I I3

R3 D I4

B

R4

0,25 67

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

I2 =

R4 I R2  R4

0,5

Do dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ C đến D nên cường độ dòng điện qua ampe kế là : => IA = I1 – I2 = I  R4 I => IA =

= 0,2 ( A )

(1)

0,25

FF IC IA L

2 R2  R4 I ( R2  R4 ) I (10  R4 )  2( R2  R4 ) 2(10  R 4 )

0,25

Điện trở của mạch điện là : RAB = R1  R2 .R4  15  10.R4 2

R2  R4

Cường độ dòng điện mạch chính là : R AB

18(10  R4 ) 18  10.R4 150  25 R4 15  10  R4

(2)

Thay ( 2 ) vào ( 1 ) rồi rút gọn ta được :

14R4 = 60

0,25

N

=> R4 = 30 (  )  4,3 (  ) 7

0,25

O

I= U 

0,25

10  R4

Y

N

H

Ơ

a)- Vẽ M’ là ảnh của M qua gương G2 bằng cách lấy M’ đối xứng với M qua G2; - Vẽ N’ là ảnh của N qua gương G1 bằng cách lấy N’ đối xứng với N qua G1 - Nối M’ với N’ cắt G2 ở I, cắt G1 ở J - Nối M với I, I với J, J với N ta được đường đi của tia sáng cần vẽ

D

ẠY

Q

KÈ

M

Câu 5 G1 (4,5đ)

U

. N’

.M1

G1

.M

J

.M



(Hình 1)

G2

.

M’

0,25 0,5 0,5

Vẽ Hình 1 1,0đ



N

I

0,25

.M2 G2 (Hình 2)

b) Gọi M1 là ảnh của M qua gương G1; M2 là ảnh của M qua gương G2 Theo giả thiết: Khoảng cách từ M đến G1 là 9 => MM1 = 18cm Khoảng cách từ M đến G2 là 12 => MM2 = 24cm Mà M1M2 = 30cm. Ta thấy: 302 =182 + 242 Vậy tam giác MM1M2 là tam giác vuông tại M suy ra   90 0

Vẽ Hình 2 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5

68

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 18 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –Huyện Yên Định - Năm học 2012 - 2013 ĐỀ BÀI

N

O

Bài 1 (4,0 điểm): Xe I xuất phát từ A đi đến B, trên nửa đoạn đường đầu đi với tốc độ không đổi v1, nửa đoạn đường sau với tốc độ không đổi v2. Xe II xuất phát từ B đi về A, trong nửa thời gian đầu đi với tốc độ không đổi v1, nửa thời gian sau đi với tốc độ không đổi v2. Biết v1 = 20 km/h và v2 = 60 km/h. Nếu xe II xuất phát muộn hơn 30 phút so với xe I, thì xe II đến A và xe I đến B cùng một lúc. a) Tính tốc độ trung bình của mỗi xe trên đoạn đường AB. b) Nếu hai xe xuất phát cùng lúc thì chúng sẽ gặp nhau tại vị trí cách A một khoảng bằng bao nhiêu?

Bài 2 (3,0 điểm):

H

Ơ

Có hai bình cách nhiệt, bình 1 chứa 10kg nước ở nhiệt độ 600C. Bình 2 chứa 2kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta rót một lượng nước ở bình 1 sang bình 2, khi có cân bằng nhiệt lại rót lượng nước như cũ từ bình 2 sang bình 1. Khi đó nhiệt độ bình 1 là 580C.

N

a. Tính khối lượng nước đã rót và nhiệt độ của bình thứ hai.

Y

b. Tiếp tục làm như vậy nhiều lần, tìm nhiệt độ mỗi bình.

M

Q

U

Bài 3 (2,0 điểm): Hai gương phẳng G1 , G2 quay mặt phản xạ vào nhau và tạo với nhau một góc 600.

Một điểm S nằm trong khoảng hai gương. a) Hãy vẽ hình và nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần lượt qua G1, G2 rồi quay trở lại S. b) Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ đi qua S.

D

ẠY

KÈ

Bài 4 (4,0 điểm): Một sợi dây dẫn đồng chất tiết diện đều được uốn thành một khung kín hình chữ nhật ABCD. Nếu mắc một nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi vào hai điểm A và B thì cường độ dòng điện chạy qua nguồn là IAB = 0,72A. Nếu mắc nguồn đó vào hai điểm A và D thì cường độ dòng điện chạy qua nguồn là IAD = 0,45A. Bây giờ, mắc nguồn trên vào hai điểm A và C. a) Tính cường độ dòng điện IAC chạy qua nguồn. b) Mắc thêm một điện trở Rx nối giữa hai điểm M và N là trung điểm của các cạnh AD và BC thì hiệu điện thế trên Rx là U/5.

Tính cường độ dòng điện chạy qua nguồn khi đó.

A

M

D

B

N

C

Bài 5 (5,0 điểm): 69

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó các điện trở R1 = 3R, R2 = R3 = R4 = R. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện là U không đổi. Khi biến trở RX 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.

R1

R2 RX

+

R4

FF IC IA L

R3



Bài 6 : (2,0 điểm)

Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40 cm2 cao h = 10 cm. Có khối lượng m = 160 g

O

a. Thả khối gỗ vào nước.Tìm chiều cao của phần gỗ nổi trên mặt nước. Cho khối lượng riêng của nước là D0 = 1000 Kg/m3

Ơ

N

b. Bây giờ khối gỗ được khoét một lỗ hình trụ ở giữa có tiết diện S = 4 cm2, sâu h và lấp đầy chì có khối lượng riêng D2 = 11300 kg/m3 khi thả vào trong nước người ta thấy mực nước bằng với mặt trên của khối gỗ. Tìm độ sâu h của lỗ.

(Thí sinh được sử dụng máy tính cầm tay thông thường)

N

H

------------------------------------- Hết ---------------------------------------

Bài 1 (4,0 điểm):

Q

U

Y

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 18 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –Huyện Yên Định - Năm học 2012 - 2013 .

KÈ

M

Néi dung a) Kí hiệu AB = S. Thời gian đi từ A đến B của xe I là: t1 =

S.  v1 +v 2  S S + = 2.v1 2.v 2 2.v1 .v 2

Điểm 0,5

ẠY

Tốc độ trung bình trên quãng đường AB của xe I là: vA =

S 2v1v 2 = =30km/h t1 v1 +v 2

0,5

D

Gọi thời gian đi từ B đến A của xe II là t2. Theo đề bài ta có S=

t  v +v  t2 t v1 + 2 v 2 = 2 1 2 2 2 2

0,5

Tốc độ trung bình trên quãng đường BA của xe II là: vB =

S v1 +v 2 = =40km/h t2 2

0,5

70

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

b) Theo bài ra ta có S - S =0,5  h   S=60km

0,5

vA vB

0,5

FF IC IA L

Khi hai xe xuất phát cùng một lúc thì quãng đường mỗi xe đi được trong thời gian t là: SA = 20t nếu t  1,5h (1) SA = 30+(t-1,5).60 nếu t  1,5h (2) (3) SB = 20t nếu t  0,75h SB = 15+(t-0,75).60 nếu t  0,75h (4)

0,5

0,5

O

Hai xe gặp nhau khi SA + SB=S=60 và chỉ xảy ra khi 0,75  t  1,5h . Sử dụng (1) và (4): 20t+15+(t-0,75)60 = 60 Giải phương trình ta có t=9/8 h và vị trí hai xe gặp nhau cách A là: SA=20.9/8 =22,5km.

N

Bài 2 (3,0 điểm):

Điểm 0,5 0,5

0,5

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

Nội dung a) Gọi khối lượng nước rót là m(kg); nhiệt độ bình 2 là t2 ta có: Nhiệt lượng thu vào của bình 2 là: Q1 = 4200.2(t2 – 20) Nhiệt lượng toả ra của m kg nước rót sang bình 2: Q2 = 4200.m(60 – t2) Do Q1 = Q2, ta có phương trình: 4200.2(t2 – 20) = 4200.m(60 – t2) => 2t2 – 40 = m (60 – t2) (1) ở bình 1 nhiệt lượng toả ra để hạ nhiệt độ: Q3 = 4200(10 - m)(60 – 58) = 4200.2(10 - m) Nhiệt lượng thu vào của m kg nước từ bình 2 rót sang là; Q4 = 4200.m(58 – t2) 4200.2(10 - m) = 4200.m (58 – t2) Do Q3 = Q4, ta có phương trình: => 2(10 - m) = m(58 – t2) (2)  2t  40  m(60  t 2 ) Từ (1) và (2) ta lập hệ phương trình:  2  2(10  m)  m(58  t 2 ) 2 Giải hệ phương 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

0,5

0,5

0,5

Bài 3 (2,0 điểm): Nội dung

Điểm

71

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

a)

O

0,25

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Cách vẽ: + Lấy S1 đối xứng với S qua G1 + Lấy S2 đối xứng với S qua G2 + 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. 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 = 600 Do đó góc còn lại IKJ = 1200 Suy ra: Trong  JKI có: I1 + J1 = 600 Mà các cặp góc tới và góc phản xạ I1 = I2; J1 = J2 Từ đó:  I1 + I2 + J1 + J2 = 1200 Xét  SJI có tổng 2 góc : I + J = 1200  IS J = 600 ISR = 1200 (Do kề bù với ISJ) Do vậy:

0,125 0,125 0,125 0,25 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25

Bài 4 (4,0 điểm):

Điểm

D

ẠY

Nộ dung

72

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Đặt a là điện trở của đoạn dây AB, b là điện trở của dây BC. D A a

R AB 

0,5

FF IC IA L

b C B * Khi mắc hiệu điện thế U vào hai điểm A-B, điện trở tương đương của mạch: a.  a  2b  U .  Cường độ dòng điện qua toàn mạch: I AB  2a  2b R AB

* Khi mắc hiệu điện thế U vào hai điểm A-D, điện trở tương đương của mạch: b.  2a  b  U .  Cường độ dòng điện qua toàn mạch: I AD  2a  2b R AD

Theo đề bài thì:

I AB b  2a  b  0, 72 8    .

I AD a  a  2b  0, 45 5

O

R AD 

a) Khi mắc hiệu điện thế vào A và C:

1,0

a  b 3a U 2U 2.0, 6   I AC     0, 4A 2 2 R AC 3a 3

0,5

N

R AC 

0,5

Ơ

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

H

R AB 

N

Giải ra ta được b = 2a. * Ta có:

0,5

M

Q

U

Y

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

KÈ

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

ẠY

 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:

D

I

U1 U 2 2U 3U 7U 7.0, 6       0, 42  A  a 2a 5a 10a 10a 10

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

0,5 0,5

Bài 5 (5,0 điểm): Nội dung

Điểm 73

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

I1

R2

M I2

R1 IX

I +



RX I3

2

R3

N I4

R4

2

2     a) P4  I 42R 4   I 4   R   1  I 4  P1 I1 R 1  I1   3R  3  I1  Tìm I 4 . Ta có: I = I1 + I3 = I2 + I4 I1

U3 U  U 4 U  I4R 4 U  I4R    R3 R3 R3 R

U  I4R U  I 1 .3 R I  I4   4 I1  2 I 4  4  2 R R I1

P4 4 4   P4  P1  12 W. P1 3 3

Ơ

I1 

N

U 2 U  U 1 U  I 1 R 1 U  I 1 . 3R    R2 R2 R2 R

Do đó: 

0,25

Ta nhận thấy tỷ số I 4 không phụ thuộc vào RX.

H

I2 

0,25

O

mà: I 3 

0,25

B

FF IC IA L

A

I1

* U AB  U AM  U MN  U NB  I1R1  I x R x  I4 R 4  U (1)  3I1R  I x R x  2I1R  U  5I1R  I x R x  U * U MB  U MN  U NB  I 2R 2  I x R x  I4 R 4  I1R  I x R  R x 

U

 I1  I x R  I x R x  2I1R

Y

N

b) Ta có:

Q

(2) Khử I1 khỏi hệ phương trình trên để tìm IX, chẳng hạn nhân hai vế của (2) với 5 I x R x  U  5I x R  R x 

 Ix 

M

rồi cộng với (1):

U 5R  4 R x

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

Khi đó ta viết được biểu thức công suất tỏa nhiệt trên RX là:

KÈ

U 2R x U2  2 5R  R x 2  R  5   4 Rx  R  x  

ẠY

Px  I 2x R x 

D

áp dụng bất đẳng thức Côsi:

5

R  4 Rx  2 Rx

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

R  4 Rx Rx

 Rx 

5 R 4

0,25

5R .4 R x  2 20 R Rx

U2 , khi: 80R

0,5

0,5

Bài 6: (2,0 điểm) 74

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Nội dung x

Điểm h S

h

h

0,25

FA

FA

FF IC IA L

P P

0,5 0,5

m .

S .h

Ơ

Với D1 là khối lượng riêng của gỗ: D1 

N

O

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

m ).S.h Sh

N

M = m1 + m2 = m + (D2 -

H

Khối lượng m2 của chì lấp vào là: m2  D2S.h Khối lượng tổng cộng của khối gỗ và chì lúc này là Vì khối gỗ ngập hoàn toàn trong nước nên.

0,25

0,25

Y

D0 S .h  m  5,5cm m ( D2  )S S .h

Q

U

10.M=10.D0.S.h ==> h =

0,25

D

ẠY

KÈ

M

Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

75

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 17 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –H. Thiệu Hóa, ngày 02/12/2011-Năm học 2011 - 2012 ĐỀ BÀI

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Câu 1: (4.0 điểm). Khi chạy ngược dòng một ca nô gặp chiếc bè đang trôi xuôi tại địa điểm A. Chạy được 30 phút ca nô lập tức quay lại và đuổi kịp chiếc bè tại B cách A 2km. Tìm vận tốc của nước sông.

Câu 2: (3.0 điểm). Người ta pha m1 kg nước ở t10C và m2 kg nước ở t20C để được M kg nước ở t0C. a, Hãy thiết lập các phương trình tổng quát để tính giá trị của m1 và m2 theo M, t0C, t10C, t20C và nêu điều kiện để phương trình có nghiệm. b, Biết M = 20kg, t1= 1000C, t2 = 150C, t = 200C hãy tính m1 và m2.

Câu 3: (3.0 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ (hình 1) UAB = 6V không đổi, R1= 5,5  , R2 = 3  , R là một biến trở. a) Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch AM khi R = 3,5  . b) Với giá trị nào của biển trở R thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AM đạt giá trị lớn nhất. Tìm giá trị đó.

Câu 4: (4.0 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ (hình 2).

Biết UAB = 6V không đổi; R1 = R2=R3=R4=R5=10  ; Điện trở của dây nối, ampekế và các khoá K không đáng kể. a. Xác định số chỉ của các ampekế trong trường hợp K1mở, K2 đóng. b. Thay ampekế trên bằng vôn kế có điệntrở rất lớn rồi đóng K1 và K2. Xác định số chỉ của vôn kế.

Câu 5: (2.0 điểm). Trình bày phương án xác định trị số của một điện trở Rx chưa biết với các dụng cụ và vật liệu sau đây: Bộ pin, vôn kế một chiều, ampe kế Hình 2 một chiều, một số dây nối và khoá K. Biết vônkế và ampekế không lý tưởng, điện trở dây nối và khoá K không đáng kể.

Câu 6: (4.0 điểm). Hai gương phẳng G1, G2 quay mặt phản xạ vào nhau và hợp với nhau một góc  , nguồn sáng S và điểm M có vị trí như hình vẽ. Gọi S1 và M1 là ảnh của S và M (S1 là ảnh của S qua G1, M1 là ảnh của M qua G2). Đường thẳng S1M1 cắt G1 tại A, cắt G2 tại B. Chứng minh rằng trong số các tia sáng truyền từ S đến G1 đến G2 rồi đến M, đường truyền mà tia sáng đi từ S qua A đến B rồi đến M là ngắn nhất.

G

D

ẠY

1

S 

M G2

-------------------------------------- Hết --------------------------------------76

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 17 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –H. Thiệu Hóa, ngày 02/12/2011-Năm học 2011 - 2012 .

Câu

Ơ

N

O

Hướng dẫn Gọi v, vn lần lượt là vận tốc thực của ca nô và vận tốc của dòng nước (v < vn; vn cũng chính là vận tốc của bè) Gọi C là điểm ca nô quay lại. Đối với ca nô: + Ngược dòng: SAC = (v - vn)t1. + Xuôi dòng: SCB = (v +vn)t2 .

1(4đ) Đối với bè: SAB = (t1 + t2)vn .

Ta có: SCB = SCA + SAB  (v +vn)t2 = (v - vn)t1 + (t1 + t2)vn t2 = t1 = 0,5h vận tốc của nước sông: vn = SAB/(t1+t2) = 2km/h.

Q

2(3đ)

U

Y

N

H

a. Hai phương trình xác định m1 và m2 là: m1 + m2 = M (1) và m1(t - t1) = m2(t2 - t) (2) Các giá trị của m1 và m2 đều dương vậy các hiệu t – t1 và t2 – t phải cùng dấu.

Do đó điều kiện để phương trình có nghiệm là: t1 < t < t2 hoặc t2 < t < t1 . Tuỳ theo t1 < t2 hay t1 > t2.

M

b. Từ phương trình (1) ta có: m2 = M – m1 = 20 – m1 thế vào (2) m1(20 - 100) = (20 – m1) (15 - 20)

KÈ

m1 = 20 / 7 kg , m2 = 120/7 kg 2

U ( R2  R ) U 2 a. I =  PAM = I .(R2+R) = ( R1  R  R 2 ) 2 R1  R  R2

D

ẠY

6 2.6,5  1,625 W Thay số PAM = 12 2

3(3 đ)

Điểm 0,5 0,5

0,5 0,5 1,0 1,0 0,5 0,5

0,5

0,5 0,5 0,5 1 0,5

b. Ta có: U2 PAM = R12 ( R1  R )   2 R1 ( R2  R )

0,5

77

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Lập luận và chỉ ra PAM 

0,5

U2  PAM max = 1,64W 4R1

0,5

a. Khi K1 mở, K2 đóng ta có mạch tương đương

1,0

FF IC IA L

Khi đó R2 + R = R1 hay R = 2,5 

RAB = R2.R3 : (R2 + R3) + R1 = 5 + 10 = 15  Số chỉ của ampe kế là: IA = UAB : RAB = 6 : 15 = 0,4A

R2

0,5 0,5

R1

A

A

O

4(4đ)

B

N

R3

Y

N

H

Ơ

b. Nếu thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở rất lớn và đóng K1, K2 thì R1, R2, R3, R4 đóng vai trò như là dây nối của vôn kế. Do đó mạch chỉ còn 1,0 R5.

1,0 Số chỉ của vôn kế là: UV = UAB = 6V

U

-Mắc mạch như hình a, Đóng khoá K đọc số chỉ của vôn kế và ampe kế là U1 và I1 ta được RA = U1/I1 (1)

Q

1,0

K

KÈ

M

Rx

hình a

5(2đ)

A V

D

ẠY

- Mắc mạch điện như hình b. Đóng khoá K, đọc số chỉ của vôn kế và ampe kế lúc này là U2 và I2 ta có: Rx + RA = U2/I2. (2) Từ (1) và (2) suy ra Rx = U2/I2 – U1/I1.

K Rx A

1,0

V hình b

78

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

- Hình vẽ:

1,0 S1

G1

A

S M

α D

6 (4đ)

G2

B M1

FF IC IA L

C

1,0

1,0

1,0

H

Ơ

N

O

- Giả sử có tia sáng truyền từ S đến G1 tại C, phản xạ đến G2 tại D rồi phản xạ qua M. Ta cần chứng minh: SA +AB + BM < SC + CD + DM. Có SA = S1A; BM =BM1 suy ra SA +AB + BM = S1M1 (1) Lại có SC = S1C và DM = DM1 suy ra SC + CD + DM = S1C + CD + DM (2) Tứ giác S1CDM1 ta luôn có S1M1 < S1C +CD + DM1 hay SA +AB + BM < SC + CD + DM (đpcm)

Y

N

Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

Q

U

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 16 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –Huyện Vĩnh Tường -Năm học 2013 - 2014 ĐỀ BÀI

D

ẠY

KÈ

M

Câu 1: Một ôtô có trọng lượng P =12.000N, có công suất động cơ không đổi. Khi chạy trên một đoạn đường nằm ngang, chiều dài S = 1km với vận tốc không đổi v=54km/h thì ôtô tiêu thụ mất V= 0,1 lít xăng. Hỏi khi ôtô ấy chuyển động đều trên một đoạn đường dốc lên phía trên thì nó chạy với vận tốc bằng bao nhiêu? Biết rằng cứ hết chiều dài l = 200m thì chiều cao của dốc tăng thêm một đoạn h= 7m. Động cơ ôtô có hiệu suất H= 28%. Khối lượng riêng của xăng là D = 800kg/m3, năng suất toả nhiệt của xăng là q = 4,5.107J/kg. Giả thiết lực cản do gió và ma sát tác dụng lên ôtô trong lúc chuyển động không đáng kể.

Câu 2: Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m (kg) ở nhiệt độ t1 = 230C, cho vào nhiệt lượng kế một khối lượng m (kg) nước ở nhiệt độ t2. Sau khi hệ cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước giảm đi 90C. Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m (kg) một chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) ở nhiệt độ t3 = 450C, khi có cân bằng 79

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

nhiệt lần hai, nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế lại giảm 100C so với nhiệt độ cân bằng nhiệt lần thứ nhất. Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đã đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là C1= 900J/kg.độ ; R1 R2 C2= 4200J/kg.độ D

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

B A V Câu 3: Cho mạch điện như Hình 1. Các điện trở R1 = 3  , R2 = 6  ; + C MN là một dây dẫn điện có chiều dài l= 1,5m, tiết diện đều M N S= 0,1mm2, điện trở suất  = 0,4.10-6  m. Hiệu điện thế hai Hình 1 đầu đoạn mạch UAB= U= 7V; vôn kế và dây nối lí tưởng . a. Tính điện trở của dây dẫn MN . b. Khi con chạy C ở vị trí trên MN sao cho CM =2CN. Vôn kế chỉ bao nhiêu vôn? cực dương của vôn kế mắc vào điểm nào? c. Thay vôn kế bằng ampe kế lí tưởng. Xác định vị trí con chạy C của biến trở để dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ D đến C và có cường độ 1/3 A. d. Tiếp tục lại thay ampe kế bằng một bóng đèn có điện trở Rđ = 21  , điều chỉnh con chạy C, nhận thấy khi con chạy C cách đều M và N thì đèn sáng bình thường. Xác định hiệu điện thế định mức của bóng đèn.

Câu 4: Người ta dự định đặt bốn bóng điện ở bốn góc của một trần nhà hình vuông mỗi cạnh 4m và một quạt trần ở chính giữa trần nhà. Quạt trần có sải cánh (Khoảng cách từ trục quay đến đầu cánh) là 0,8m. Biết trần nhà cao 3,2m tính từ mặt sàn. Em hãy tính toán và thiết kế cách treo quạt để sao cho khi quạt quay không có điểm nào trên mặt sàn bị sáng loang loáng.

Câu 5: Cho 2013 ampe kế không lí tưởng; 2013 vôn kế giống nhau không lí tưởng. Mắc như Hình 2, Ampe kế A1 chỉ 2A; Ampe kế A2 chỉ 1,5A; vôn kế V1 chỉ 503,5V. Hãy tìm tổng số chỉ của 2013 vôn kế trong mạch điện?

KÈ

+

Hình 2

U

1

2

1

2012

3

2

3

2011

2013

2012

2013

D

ẠY

-

Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm!

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

80

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 16 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –Huyện Vĩnh Tường -Năm học 2013 - 2014 .

A. Giám khảo lưu ý: - Ngoài đáp án trên nếu học sinh làm theo cách khác mà đúng bản chất và đủ các bước thì

Nội dung cơ bản -Khối lượng của 0,1 lít xăng m =0,1.10-3.800=0,08kg -Nhiệt lượng do m kg xăng cháy toả ra là Q = mq = 0,08.4,5.107 =3,6.106J. -Công do ôtô sinh ra là: A = H.Q = 0,28.3,6.106 = 1,008.106J. -Theo đề bài ôtô có vận tốc không đổi nên công A dùng để thắng lực ma sát trên quãng đường S= 1km= 1000m nên ta có: F 1,008.10 6 A 3 N Fms = = 008 .

10 1 ,  3

N

H

Ơ

N

Câu

O

vẫn cho điểm tối đa.

- Trong mỗi bài nếu học sinh không ghi đơn vị của các đại lượng cần tìm hai lần hoặc ghi sai đơn vị thì trừ 0,25 điểm cho toàn bài.

B. Hướng dẫn chấm

Y

S

10

Q

U

1

KÈ

M

Pt

Fms P 

D

ẠY

 P -Khi lên dốc, ôtô còn chịu thêm lực Pt = P.sin cùng chiều với lực ma sát, từ hình vẽ ta có : Pt=

12.10 3.7  420N. 200

-Để ôtô vẫn chuyển động đều thì lực của đầu máy ôtô phải là: F = Fms+ Pt = 1,008.103+ 420 = 1428N. 81

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

-Do công suất N ôtô không đổi nên khi lên dốc ôtô phải chuyển động chậm lại ta có : N = Fms .v =F v’

v’= Fms .v = 1008 .54 =38,1km/h.

1428

F

Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ nhất, nhiệt độ cân bằng của hệ là t, thì : (1) m.c1.(t - t1) = m.c2.(t2 - t) mà t = t2 - 9, t1 = 230C, c1 = 900 J/kg.độ , c2 = 4200 J/kg.độ (2) từ (1) và (2) ta có : 900(t2 - 9 - 23) = 4200(t2 - t2 + 9) 900(t2 - 32) = 4200.9 => t2 - 32 = 42

FF IC IA L

2



c=

5100 2

= 2550 J/kg.độ

N

suy ra :

O

suy ra : t2 = 740C và t = 74 - 9 = 650C Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ hai, nhiệt độ cân bằng của hệ là t' thì : 2m.c.(t' - t3) = (mc1 + m.c2).(t - t') (3) o (4) mà t' = t - 10 = 65 - 10 = 55, t3 = 45 C , từ (3) và (4) ta có : 2c.(55 - 45) = (900 + 4200).(65 - 55) 2c.10 = 5100.10

H

1,5 l = 6 = 0,4.10-6.

S 0,1.10 6

N

R = .

Ơ

Vậy nhiệt dung riêng của chất lỏng đổ thêm vào là 2550J/kg.độ a. (0,75đ)

Y

b.(0,75đ) Sơ đồ mạch điện có dạng : ( R1nt R2 ) // (RCN nt RCM ) Khi CM= 2CN thì RCM = 4  , RCN = 2  7 U  (A) R12 9 U 7  R = 6   ICM= ICN =  (A) R 6

Q

U

R1 nt R2  R12= 9   I1= I2= I12= RCN nt RCM

7 9

Vậy số chỉ của vôn kế là

D

ẠY

KÈ

3(3,0đ)

M

Ta có : UDC = UDA + UAC = - I1.R1 + ICM . RCM= -3.  4.

7 7 = (V ) 6 3

7 (V ) 3

c.(0,75đ) Khi thay vôn kế bằng ampe kế lí tưởng thì sơ đồ mạch điện có dạng : (R1// RMC ) nt ( R2 // RNC) Đặt RMC = x thì RNC = 6- x Gọi dòng điện qua R1, R2 lần lượt là I1’ và I2’. + Vì R1// RMC nên : U1= UMC => I1’ .R1= x.IMC’ + Vì R2 // RNC nên : U2= UNC =>

1 1 ).R2 = (6-x) .( IMC’ + ) = 7- I1’ .R1 3 3 Thay số vào ta suy ra : I1’ = 1A, IMC’ = 1A; x= 3 

( I1’ -

82

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

d.(0,75đ) Gọi điện trở của đoạn MC và NC trong trường hợp này lần lượt là R3, R4 Theo đề ta có : R3= R4= R/2 = 3  I

R1

D I-I”

R2

I” X A

I’

I’+I”

R3

R4

C

Ta có : UAB= UAD+UDB => 9I – 6I” = 7

B

(1)

(2)

O

UAB= UAC + UCB => 6I’ + 3I” =7

FF IC IA L

Giả sử chiều dòng điện qua mạch như hình vẽ:

(3)

N

UAB= UAD+ UDC +UCB => 3I+3I’+24I”=7

Ơ

Từ (1), (2), (3) ta suy ra I”=1/21 (A) >0 = > chiều dòng điện đúng với

H

chiều giả sử.

N

Hiệu điện thế định mức của bóng đèn là Uđm= I”.Rđ = 1V

D

ẠY

KÈ

4

M

Q

U

Y

Các bóng được gắn theo thứ tự : S1, S2, S3, S4. Để khi quạt quay, không một điểm nào trên sàn bị sáng loang loáng thì bóng của đầu mút quạt chỉ in trên tường và tối đa là đến chân tường tại C và D.

Vì nhà hình hộp vuông nên ta chỉ xét trường hợp 2 bóng S1 và S3 ( trên đường chéo của trần nhà), các bóng còn lại là tương tự (Xem hình vẽ bên) Gọi L là đường chéo của trần nhà : L = 4 2  5,7m Khoảng cách từ bóng đèn S1 đến chân tường đối diện là : 83

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

S1D = H 2  L2  (3,2) 2  ( 4 2 ) 2  6,5m T là điểm treo quạt, O là tâm quay của cánh quạt. A, B là các đầu mút khi cánh quạt quay. Xét AIB đồng dạng với S1IS3 ta có : OI/ IT = AB/ S1S3 = > OI = 0,45m Khoảng cách từ quạt đến điểm treo là : p = OT = IT – OI = 1,6 – 0,45 = 1,15m Vậy quạt phải treo cách trần nhà tối đa là 1,15m Từ hình vẽ ta có dòng điện qua vôn kế V1 là : I = 2 – 1,5 = 0,5A Điện trở của mỗi vôn kế là : Rv = U1/I = 503,5: 0,5 = 1007  Từ mạch điện ta có : 5

IA1= IA2 +

(1)

U U1 U , IA2= IA3 + 2 , ...., IA2012 = IA2013 + 2012 , IA2013 =IV2013 Rv Rv Rv U 2012 U 2011 U U + +...............+ 2 + 1 Rv Rv Rv Rv

(2)

N

IA1= IV2013 +

O

Cộng vế với vế của các phương trình trên ta có :

Ơ

Từ (1) và (2) ta suy ra :

H

U1 + U2 +U3 +...............+ U2013= IA1.Rv= 2.1007= 2014 (V)

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

84

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 15 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –Huyện Tĩnh Gia -Năm học 2009 - 2010 ĐỀ BÀI Câu 1 (4 điểm):.Một người đi xe đạp từ A đến B với dự định mất t=4h. do nửa quảng đường sau người đó tăng vận tốc thêm 3km/h nên đến sớm hơn dự định 20 phút. a. Tính vận tốc dự định và quảng đường AB.

b. Nếu sau khi đi được 1h, do có việc người ấy phải nghỉ lại mất 30 phút.Hỏi đoạn đường còn lại người đó phải đi với vận tốc bao nhiêu để đến nơi như dự định ?

O

Câu 2 (4 điểm):Để xử lí hạt giống ,một đội sản xuất dùng chảo gang có khối lượng

20kg,để đun sôi 120 lít nước ở 250C. Hiệu suất của bếp là 25%.Hãy tính xem muốn đun

N

sôi 30 chảo nước như thế thì phải dự trù một lượng than bùn tối thiểu là bao nhiêu ? Biết G1

H

luợt là C1=460 J/kg.K; C2=4200 J/kgK.

Ơ

năng suất toả nhiệt của than bùn q =1,4.107J/kg; nhiệt dung riêng của gang và nước lần

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

S Câu 3: (5 điểm):Hai gương phẳng G1 và G2 quay mặt I phản xạ vào nhau một góc 300 một nguồn sáng S cố định R O nẳm trước 2 gương(hình vẽ 1). a. Nêu cách vẽ chính xác một tia sáng từ nguồn S có E G2 đường đi phản xạ lần lượt trên mỗi gương một lần Hình vẽ 1 (tại điểm tới I và E). b. Tính góc hợp bởi tia tới SI và tia phản xạ sau cùng E R c. Từ vị trí ban đầu nói trên phải quay gương G2 quanh trục O một góc nhỏ nhất là bao nhiêu để: c.1: SI // E R c.2: SI  E R Câu 4 : (2 điểm): Dùng một vôn kế có điện trở rất lớn,một cái điện trở đã biết trước điện trở của nó là r, một bộ ắc quy và một số dây nối. Hãy xác định điện trở của vật dẫn x.

Câu 5 : (5 điểm): Trong mạch điện hình vẽ 2, UMN =12V, .M .N R2 là một biến trở , vôn kế V chỉ 9 v, ampe kế chỉ 0,4A, đèn loại (6V-3,6W)sáng bình thường . Biết Ampe kế và R0 R2 các dây nối có điện trở không đáng kể và Vônkế có A C điện trở vô cùng lớn.

R1 a. Tính: R1 , R2 , R0. b. Giảm R2 , thì số chỉ của vôn kế, am pe kế và độ sáng của đèn thay đổi như thế nào? Đ c.Với giá trị nào của R2 thì công suất tiêu thụ trên R2 V lớn nhất.Tìm công suất đó?

Hình vẽ 2 -------------------------------------- Hết ---------------------------------------

85

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 15 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Nguồn: Đề thi HSG Lý 9 –Huyện Tĩnh Gia -Năm học 2009 - 2010 .

Yêu cầu cần đạt

Câu Câu 1:

a/( 2 đ).

(4

* Nửa quãng đường đầu người đó đi hết thời gian :

Điểm

AB AB t1 = :v = 2 2v

điểm)

0,5 đ

AB AB : (v  3) = 2 2(v  3)

0,5 đ

N

t1 =

O

* Nửa quãng đường đầu người đó đi hết thời gian :

N

Mà AB=4v (2)(1 đ)

AB AB   4  1 / 3, (1); 2v 2(v  3)

H

* Ta có phương trình :

Ơ

Thời gian đi hết quãng đường là : 4 - 1/3 ( h)

( 1 đ)

0,5 đ

Y

* giải 2 p/t (1)và (2)  v=15km/h; AB=60km

0,5 đ

0,5 đ

KÈ

M

Q

U

b/.( 2 đ) Sau 1 giờ người đó đi được : S1 = 1 .v1 Để đến đích đúng dự định người đó phải đi với vận tốc v2 với thời gian là : t - 1 -0,5 = 2,5 ( h) lập p/t AB= v.1+(t-1-0,5)v2  4 v = v.1+2,5 v2 Giải ra v2=18km/h

D

ẠY

Câu 2 (4 điểm)

* Để đun được một chảo nước sôi thì cần một nhiệt lượng : Q1 = ( m1 c1 + m2c2)( 100 -25) = (20 .460 + 120 .4200 ) . 75 = 38 490 000 (J)

0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ

1 đ

* Để đun được 30 chảo nước sôi thì cần một nhiệt lượng : Q2 = 30 Q1 = 1 154 700 000 ( J ) 1đ Mà H = Q2/ Q * Nên nhiệt lượng toàn phần khi đốt than toả ra là : Q = Q2 / H = 1 154 700 000/ 0,25 = 4 618 800 000 ( J ) ( 1 điểm) 1đ 86

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

* Vì Q = mq nên khối lượng than bùn cần dùng là : m = Q : q = 4 618 800 000 : (1,4.107) = 330 ( kg)

a) ( 1 ,5 điểm) * Vẽ tia tới SI , Lấy S’ là ảnh của S qua gương G1 ( S’ đối xứng với S qua G1) Nối S’I cắt G2 tại E. K * Lấy S’’ là ảnh của S’ qua G2 (S’’ đối xứng với S’ qua G2) P * Nối S’’E cắt G2 tại R .

Ta được đường truyền SIER cần vẽ .

FF IC IA L

Câu 3: (5 điểm)

1đ

0,5 đ

G2

0,5 đ

I

R

H

* Mà SIE = 2 I1 PEI = 2 E1 Nên P = 2.K

O

1

G1

E

0,5 đ

S''

0,5 đ

0,5 đ

U

Y

N

Mà K = O = 300 * Nên P = 600 c) ( 2 điểm)

1

Ơ

SIE = P + PEI -> P = SIE - PEI

S

N

b) ( 1,5 điểm) * Ta thấy I1 = K + E1 -> K = I1 - E1 O

0,5 đ

S'

D

ẠY

KÈ

M

Q

* Dễ thấy P = 2 O Nên để ER vuông góc với SI thì P = 900 Suy ra O = 450 * Vậy G1 phải quay một góc 150 theo chiều kim đồng hồ * Để ER // SI thì O = 900.Khi đó G1 phải quay một góc 600 theo chiều kim đồng hồ Câu 4 : R0 Rx (2 điểm) * Mắc nối tiếp R0 với Rx V Dùng vônkế đo U0 ( Hình vẽ) * Ta tính được I0 = U 0

0,5 đ 0,5 đ 1 đ

0,5 đ 0,5 đ

R0

* Vì R0 nt với Rx nên Ix = I0 Tiếp tục dùng vônkế đo Ux sau đó tính Rx * Rx = U x  U x  UxR0 Ix

U0 R0

U0

0,5 đ

0,5 đ 87

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

.N 0,5 đ

0,5 đ

0,5 đ 0,5 đ

0,5 đ

60  4 R2 4 R2  60 4 R  60 20 R2   U CN  12  U 0  12  2  6 R2  15 2 R2  5 2 R2  5 2 R2  5

0,5 đ

N

U 0  3.

H

Ơ

10  5  R2 15  R2 18 R2  45 60  4 R2 I  U : R  12 :  15  R2 6 R2  15

N

O

FF IC IA L

Câu 5 (5 điểm)

a) ( 2 điểm) * Khi đèn sáng bình thường .M Cường độ dòng điện qua đèn là R0 R2 Iđ = Pđ / Uđ = 0,6 A A Điện trở của đèn là : C Rđ = Uđ/ Iđ = 6 : 0,6 = 10 (  ) R1 * Vì Đ nt R1 nên : Uđ + U1 = Uv = 9V Đ Suy ra U1 = 3 V V * Mà I1 = Iđ nên R1 = U1 : I1 = 3 : 0,6 = 5 (  ) Ta lại có R2 = UMN / Ia = 9 : 0,4 = 22,5 (  ) IR = Iđ + Ia = 0,6 + 0,4 = 1 A * Vậy R0 = UMC / IR = ( UMN - UCN) /IR = 3 : 1 = 3 (  ) b) ( 1,5 điểm) * Khi giảm R2 thì RMC giảm khi đó Rtđ giảm khi đó I tăng U0 tăng -> UCN giảm - > UV giảm độ sáng của đèn giảm * Ta có RMC  (10  5) R2  3  18 R2  45

20 2 R2  5

Y

I a  I 2  U CN : R2 

Q

U

Khi R2 giảm thì 2R2 + 5 giảm,khi đó Ia tăng. c. ( 1,5 điểm)

0,5 đ

2

 20 R  400 R2 400  : R2  : R2 =  * Ta có P2 =  2 5 2 (2 R2  5)  2 R2  5  (2 R2  ) R2 * Để P2 lớn nhất thì (2 R2  5 ) 2 nhỏ nhất khi 2 R2  5 nhỏ R2 R2

D

ẠY

KÈ

M

UCN2

nhất Vì 2 R2 . 5  10 không đổi nên 2 R2  5 R2

2 R2 

5 R2

R2

nhỏ nhất khi

Suy ra R2 = 2,5(  ) .Khi đó P2 = 400 : 40 =10(W)

0,5 đ

0,5 đ 0,25 đ 0,25 đ

Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết --------------------------------------88

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 14 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ BÀI Bài 1(4 điểm): Lúc 6 giờ , một người đi xe đạp từ thành phố A về phía thành phố B ở cách thành phố A 114 km với vận tốc 18km/h. Lúc 7 giờ, một xe máy từ thành phố B về phía thành phố A với vận tốc 30km/h . a) Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ và nơi gặp cách A bao nhiêu km ? b) Trên đường có một người đi bộ lúc nào cũng cách đều xe đạp và xe máy,biết rằng người đó cũng khởi hành lúc 7 giờ .Tính vận tốc của người đó, người đó đi theo hướng nào, điểm khởi hành của người đó cách A bao nhiêu km?

Bài 2: (4điểm ).Treo một khối nhôm vào đầu mút của một đòn bẩy. Đòn bẩy cân bằng khi treo vào tayđòn bẩy bên kia của trục quay một quả cân 500g và ở cách trục quay mộtkhoảng l1= 10 cm. Khi nhúng ngập khối nhôm vào dầu nhờn(D = 0,9g/cm3) thì phải dịch chuyển quả cân đi một khoảng 3,6 cm để đòn bẩy trở lại cân bằng . a)Hỏi khối nhôm đặc hay rổng ? Tính thể tích phần rổng nếu có. Cho biết toàn bộ đòn bẩy dài 40 cm và trục quay đi qua điểm chính giữa đòn bẩy. b)Nếu nhúng khối nhôm vào một chất lỏng và treo quả cân cách trục quay mộtkhoảng l’ = 6 cm thì thấy đòn bẩy cân bằng . Xác định khối lượng riêng của chất lỏng đó Bài 3 (3điểm): Có 3 phích đựng nước : phích 1 chứa 300g nước ở nhiệt độ t1 = 40oC, phích 2 chứa nước ở nhiệt độ t2 = 80oC, phích 3 chứa nước ở nhiệt độ t3 = 20oC. Người ta rót nước từ phích 2 vào phích 3 và phích 1 sao cho lượng nước trong phích 1 tăng gấp đôi và khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ trong phích 1là t = 50oC. Tính lượng nước được rót từ mỗi phích .

Bài 4: (5điểm):Cho mạch điện (h.vẽ 2) K Biết : UAB = 21V không đổi ; RMN = 4,5  , R1 = 3  ; A Đ R1 RĐ = 4,5  không đổi; RA  0. Đặt RCM = x.

M C N 1. K đóng: a. Cho C  N thì ampe kế chỉ 4A. không đổi Tính điện trở R2.

R2 b. Tính hiệu suất sử dụng điện . Biết rằng điện năng tiêu thụ trong đèn và R1 có ích.

A B 2. K mở :Xác định giá trị x để độ sáng của đèn yếu nhất.

(Hình 2) Bài 5(4điểm): Cho hai gương phẳng M1, M2đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau và cách nhau một khoảng d.

Trên đường thẳng song song với 2 gương có 2 điểm sáng S,O với các khoảng cách được cho như hình vẽ. a. Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ S đến gương M1 tại I rồi phản xạ đến gương M2 tại J rồi truyền đến O. b.Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B .

-------------------------------------- Hết --------------------------------------89

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9

ĐỀ SỐ: 14

. Điểm

Bài 1 (4điểm)

FF IC IA L

Đáp án Chọn A làm mốc B C Gốc thời gian là lúc 7h A Chiều dương từ A đến B Lúc 7h xe đạp đi được từ A đến C: AC = V1. t = 18. 1 = 18Km.

.

.

.

Ơ

N

O

Phương trình chuyển động của xe đạp là : S1 = S01 + V1. t1= 18 + 18 t1 ( 1 ) Phương trình chuyển động của xe máy là: S2 = S02 - V2. t2 = 114 – 30 t2 Khi hai xe gặp nhau: t1 = t2= t và S1 = S2 18 + 18t = 114 – 30t = > t = 2 ( h ) Thay vào (1 ) ta được : S = 18 + 18. 2 = 54 ( km )

0,5

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

H

Vậy 2 xe gặp nhau lúc : 7 + 2 = 9 h và nơi gặp nhau cách A 54 km

0,25

N

Vì người đi bộ lúc nào cũng cách đều người đi xe đạp và xe máy nên: * Lúc 7 h phải xuất phát tại trung điểm của CB tức cách A là :

0,5

Y

AD = AC + CB/2 = 18 + 114  18 = 66 ( km ) 2

Q

U

* Lúc 9 h ở vị trí hai xe gặp nhau tức cách A: 54 Km Vậy sau khi chuyển động được 2 h người đi bộ đi được quảng đường là : S = 66- 54 = 12 ( km )

M

Vận tốc của người đi bộ là : V3 =

12 = 6 (km/h) 2

0,25 0,5

D

ẠY

KÈ

Ban đầu người đi bộ cách A: 66km , Sau khi đi được 2h thì cách A 0,5 là 54 km nên người đó đi theo chiều từ B về A. điểm khởi hành cách A là 66km Bài 2: Câu a: 2,5đ (4đ) Lập luận (trọng lượng khối nhôm P, quả cân Pc) khi khi đòn bẩy cân bằng ta có ; P lc mg 10 hay khối nhôm có khối lượng bằng 0,5 khối 0.5    Pc

l

mc g

20

lượng quả cân.

M = 250g (M là khối lượng khối nhôm) - Khi nhôm nhúng trong chất lỏng chịu tác dụng lực đẩy ÁcSimột 0,25 là: F = d.V= DgV +Lúc đòn bẩy cân bằng 2 lần ta có : 90

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)” p  DgV lc  3, 6  Pc l

hay p  DV  lc  3, 6  1  DV  6, 4 (Dlà KLR chất 1,0 Pc

m

l

m

2

20

Pc

l

mc

mc

- Thay số giải được: D’=

0,25 0,25

FF IC IA L

lỏng ) Thay số giải được V = 100cm3 + Nếu khối nhôm đặc thì khối lượng là :M = Dn.V = 2,7g /cm3.

100cm3 = 270g + Vậy khối nhôm rổng và Vrổng = (270-250)/2,7 = 7,4 cm3 Câu b: - Khi nhúng nhôm vào chất lỏng có KLR D’ theo đề bài ta có : + p  D ' gV  l '  m  D 'V  l ' => 1  D 'V  l ' = 6/20 l 2 mc l 1 6 V 4 mc 500 g   (  ): .

2 20 mc 20 V 5.100cm 3

= 1g/cm3

Gọi khối lượng nước được rót từ phích 2 vào phích 3 và phích 1 lần lượt là m2 và m3.

Vì lượng nước trong phích1tăng gấp đôi nên ta có:m2 + m3 = 0,3 (1) Khi cân bằng nhiệt ta có pt : m2C(t2 - t) = m1C(t – t1) + m3C( t- t3)  m2(80 - 50) = 0,3.(50 - 40) + m3(50 - 20)  30m2 = 3 + 30m3  m2 - m3 = 0,1 (2) Từ (1) và (2), ta có : 2m2 = 0,4  m2 = 0,2 (kg)  m3 = 0,1 (kg) Vậy khối lượng nước được rót từ phích 2 vào phích 3 và phích 1 lần lượt là 200g và 100g.

1. K đóng: Bài 4: I3 § (5đ) a. Khi C  N ta có sơ đồ R I 1 A B mạch điện:   A C R  2 Hiệu điện thế giữa 2 đầu  I2 điện trở R1 là: UAC = U1 = I.R1 = 4.3 = Hình - 3 12(V) Hiệu điện thế giữa 2 đầu điện trở R2: U2 = UCB = U – U1 = 21-12 = 9(V)

0,5

1,0 0,5

0,5 1,0

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Bài 3: (3đ)

0,25 1,5đ 1,0

D

ẠY

Cường độ dòng điện qua đèn 1 là:

Cường độ dòng điện qua R2 là: Điện trở R2 là:

I3 

UCB 9   2( A) R§ 4, 5

0,5

0,5 0,5

I2 = I – I3 = 4-2 = 2(A) R2 

UCB 9   4, 5() I2 2

0,5

b.Hiệu suất sử dụng điện của mạch điện là : H

Pci P1  P§ U1 I  U CB I 3 12.4  9.2 66      0, 786  78, 6% 21.4 84 Ptm Ptm U AB I

1,0

91

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

RCB 

I3 A 

I

R1 M RCM



RCN

§



C



N

R2

I2



B 

0,5 Hỡnh - 4

FF IC IA L

2. K mở : Ta có sơ đồ mạch điện tương đương như hình 4.Điện trở tương đương trong mạch điện : R ( R  R§ )  2 CN R2  RCN  R§

4,5(9  x ) 13,5  x

0,5

4, 5(9  x ) 81  6 x  x 2  13,5  x 13,5  x U 21.(13,5  x ) Cường độ dòng điện qua mạch chính: I  AB  RAB 81  6 x  x 2

0,5

O

R AB  R1  RCM  RCB  3  x 

Hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch CB:

21.(13, 5  x ) 4,5(9  x ) 94,5.(9  x ) .  81  6 x  x 2 13, 5  x 81  6 x  x 2

N

UCB  IRCB 

I3 

Ơ

Cường độ dòng điện qua đèn:

UCB 94,5.(9  x ) 94,5 94,5    2 2 RCNB (81  6 x  x )(9  x ) 81  6 x  x 90  ( x  3)2

Y

Q

U

Bài 5: (4đ)

N

H

0,5 Để độ sáng của đèn yếu nhất thì I3 min  90 - (x-3)2 max  x = 3.

Hay RMC = 3 a. Chọn S1 đối xứng S qua gương M1, chọn O1 ối xứng O qua gương 0,5 M2, , nối S1O1 cắt gương M1 tại I và cắt gương M2 tại J. Nối SIJO ta được tia cần vẽ.

D

ẠY

KÈ

M

1

AI S1 A a a  S1BJ   AI = .BJ b. S1AI   BJ S1 B a  d ad S A AI a a Xét S1AI  S1HO1   AI = .h  1  HO1 S1 H 2d 2d ( a  d ).h thay vào (1) ta được BJ = 2d

1 (1) 1 0,5

Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết --------------------------------------92

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

ĐỀ SỐ: 13

FF IC IA L

ĐỀ BÀI

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Câu 1(5.0điểm): Có hai bình cách nhiệt, bình A chứa 8 lít nước ở t1 = 800C, bình B chứa 4 lít nước ở t2 = 200C . Người ta rót một lượng nước từ bình A sang bình B, khi nước ở bình B đã cân bằng nhiệt ở t3 , lại rót một lượng nước từ bình B trở lại bình A sao cho khối lượng nước ở hai bình trở lại như ban đầu. Khi đó nhiệt độ cân bằng ở bình A là t4 = 750C. Coi chỉ có nước trao đổi nhiệt với nhau. Xác định lượng nước đã rót qua lại giữa hai bình và t3 . Khối lượng riêng của nước bằng 1000 kg/m3.

Câu 2(4.0 điểm) Một khối gỗ hình lập phương cạnh a = 8 cm được thả nổi trong một bình nước, khi cân bằng khối gỗ ngập trong nước một đoạn h = 6cm.

1.Tính khối lượng riêng của gỗ. Biết khối lượng riêng của nước là D1= 1000kg/m3.

2.Người ta đổ dầu vào bình đến khi mặt thoáng của dầu ngang bằng mặt trên của khối gỗ. Tìm chiều cao của lớp dầu. Biết khối lượng riêng của dầu D2 = 0,6g/cm3.

Câu 3 (6.0 điểm): Cho mạch điện như sơ đồ hình vẽ: U = 24V, R1= 12  , R2= 9  , R3= 6  , R4 là một biến trở, ampe kế lí tưởng.

1. Cho R4= 6  . Tính cường độ dòng điện qua R1, R4 và số chỉ của ampe kế.

2. Thay ampe kế bằng một vôn kế lí tưởng. Tìm R4 để số chỉ của vôn kế bằng 16V. Khi đó nếu R4 tăng giá trị thì số chỉ của vôn kế thay đổi thế nào? +

U

-

Q

R1 C

KÈ

M

A

A

B

R4 R2

R3 D

D

ẠY

Câu 4 (5.0 điểm): Cho mạch điện gồm điện trở Rx mắc nối tiếp với đoạn mạch AB có hai điện trở R1 = 6  , R2 = 24  . Biết công suất toả nhiệt trên đoạn mạch AB có giá trị không đổi bằng 30W khi hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp hoặc song song.

1.Tìm Rx và hiệu điện thế U của nguồn.

2. Cho biết U không đổi. Tìm Rx để công suất toả nhiệt trên Rx có giá trị lớn nhất và tính giá trị đó .

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

93

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9

ĐỀ SỐ: 13

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

.

Câu Đáp án Khối lượng nước ban đầu trong bình A, B lần lượt là: 1 m1= 8kg, m2= 4 kg Vì sau khi rót nước qua lại giữa hai bình thì khối lượng nước ở hai bình trở lại như ban đầu nên lượng nước rót từ bình A sang bình B và ngược lại là như nhau và bằng m (kg).

Gọi nhiệt dung riêng của nước là c (J/kg.K) *Xét lần rót nước từ bình A sang bình B: Ta có phương trình cân bằng nhiệt tại bình B là: (1) mc(t1-t3) = m2c(t3-t2)  m(t1-t3) = m2(t3-t2) *Xét lần rót nước từ bình B sang bình A: Ta có phương trình cân bằng nhiệt tại bình B là: mc(t4-t3) = (m1-m) c(t1-t4)  m(t4-t3) = (m1-m) (t1-t4) (2)  m(t1- t3) = m1(t1- t4)

0,5đ

0,5đ

U

Y

Suy ra : m = 0,8 (kg)

2.1. + Thể tích của khối gỗ: V = a3 (m3) + Trọng lượng của khối gỗ là: P = 10DV= 10Da3 (N) ( với D là khối lượng riêng của gỗ) +Lực đẩy Acsimet tác dụng lên khối gỗ là: F = 10D1a2h (N) Khỗi gố nằm cân bằng  P= F 3 2  10 D a = 10D1a h

M

KÈ ẠY

1,0đ

1,0đ



D

1,0đ

8(80  75) m (t  t )  t3  1 1 4  t 2   20  30 0 C 4 m2

Q

2

0,5đ

m2(t3-t2) = m1(t1- t4)

N

Từ (1) và (2) suy ra:

Điểm 0,5đ

D=

D1h 1000.6.10  a 8.10 2

2

 750( kg / m 3 )

2.2. Khi đổ dầu vào bình nước và ngập khối gỗ : Gọi chiều cao phần gỗ ngập trong nước là x (m) Suy ra phần gỗ ngập trong dầu là (a-x) + Lực đẩy Acsimet do nước và dầu tác dụng lên khối gỗ lần lượt là: F1= 10D1a2x (N) và F2= 10D2a2(a-x) (N) + Khối gỗ cân bằng khi và chỉ khi: P = F1+ F2 

10Da3 = 10D1a2x + 10D2a2(a-x)

0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ

0,5đ

0,5đ 94

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

x = D  D2 a  750  600 .8.10 2  0, 03(m )  3cm

0,5đ

Suy ra chiều cao của lớp dầu là : a- x = 8-3 = 5(cm)

0,5đ



D1  D2

1000  600

3

+

U

-

C

A

FF IC IA L

R1 A

B

R4 R2

R3 D

3.1.Vì ampe kế lí tưởng nên mạch điện gồm:  ( R3 / / R4 ) ntR2  / / R1

O

+ I1= U  24  2( A) R1

R234

12

N

+I3= I4= 1(A)

Ơ

+R234= R2+R34= 9+3 = 12(  ) + I2= U  24  2( A)

H

+R34=

N

12 R3 R4  3( ) R3  R4

U

 ( R1ntR4 ) / / R2  ntR2

Q

Ta có: + U1= U- UV= 24-16= 8(V) +I1 = U 1  8  2 ( A) R1

ẠY

KÈ

M

12 3 I .R2 9I +I1=  ( A) R1  R2  R4 21  R4 2 (21  R4 ) I1 (21  R4 ) 3  I=  ( A) 9 9

D

0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ

Y

+Tại C: Ia=I1+I4= 2+1= 3(A) 3.2 Thay ampe bằng vôn kế lí tưởng mạch điện gồm:

0,5đ 0,5đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ

+UV= U3+U4= I.R3+ I1R4 2 R4 2(21  R4 ).6  R4  6()  3 27 có : RAD= R14  R14  1 R2  R14 12  R14 12  1 R14

 16 

*Ta

0,5đ

Từ đó suy ra: khi R4 tăng giá trị thì R14 tăng  RAD tăng  RAB tăng 1,0đ giá trị  I giảm giá trị  U3= I.R3 giảm  UAD tăng ( vì UAD+ U3= 95

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

+I=

FF IC IA L

4

U không đổi)  I2 tăng  I1= I – I2 giảm  U1 = I1R1 giảm  UV tăng ( vì U1+Uv= U không đổi) Vậy khi tăng giá trị của R4 thì số chỉ của vôn kế tăng.

4.1 *Khi R1nt R2 điện trở tương đương của cả mạch: R= R1+R2+ Rx = 30+x (  ) U U ( A)  R x  30

+ Công suất toả nhiệt trên đoạn mạch AB là: PAB = I2R12=

30U 2 U2 (W) .30  ( x  30) 2 ( x  30) 2

1,0đ

(1)

*Khi R1//R2 + Điện trở tương đương của cả mạch: R’ = R1 R2  Rx  4,8  x (  )

O N

+I’

R1  R2 U U = ' ( A) R 4,8  x

Ơ

+ + Công suất toả nhiệt trên đoạn mạch AB là: 2

4,8U (W) (4,8  x)2

(2)

H

P’ =

0,5đ 0,5đ

Q

U

Y

N

Từ (1) và (2) suy ra: x= 12 (  ) Thay x= 12  và PAB = 30W vào (1) ta được: U2= (12+30)2  U= 42 (V) 4.2.

Ta có công suất toả nhiệt trên trên Rx tăng khi cường độ dòng diện qua Rx tăng  Rtđ giảm. Do đó ta chọn đoạn mạch gồm Rxnt (R1//R2) Từ câu 1 ta có công suất toả nhiệt trên Rx là:

1,0đ

2

0,5đ

2

M

U x U (W )  (4,8  x) 2 ( 4,8  x ) 2 x

KÈ

Px=

0,25đ

4,8  x ) 2 đạt giá trị nhỏ nhất x 4,8 áp dụng hệ quả bất đẳng thức CôSi cho hai số dương và x có x 4,8 tích bằng 4,8 không đổi ta có (  x )2 đạt giá trị nhỏ nhất khi và x 4,8 chỉ khi = x  x= 4,8 (  ). Khi đó Px= 92(W) x

D

ẠY

Px đạt giá trị lớn nhất khi và chỉ khi (

0,5đ 0,5đ

Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết --------------------------------------96

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

ĐỀ SỐ: 12

FF IC IA L

ĐỀ BÀI Bài 1 ( 3,0 điểm): Lúc 7giờ, một xe xuất phát từ A để đến B. Sau đó 6 phút, một xe thứ hai xuất phát từ B để về A. Hai xe gặp nhau ở chính giữa quãng đường AB vào lúc 7 giờ 18 phút. Khi xe thứ hai về đến A thì xe thứ nhất còn cách B một quãng đường dài 4 km.Tính vận tốc của mỗi xe.

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Bài 2 ( 2,0 điểm): Treo một vật rắn vào lực kế, lực kế chỉ giá trị P1 (N), nhúng vật đó vào chất lỏng khối lượng riêng D ( kg/m3) thì lực kế chỉ giá trị P2 ( N) . Xác định khối lượng riêng của vật đó.

Bài 3 ( 3,0 điểm): Một quả cầu có trọng lượng riêng d1=8200N/m3, thể tích V1=100cm3, nổi trên mặt một bình nước. Người ta rót dầu vào phủ kín hoàn toàn quả cầu. Trọng lượng riêng của dầu là d2=7000N/m3 và của nước là d3=10000N/m3. a/ Tính thể tích phần quả cầu ngập trong nước khi đã đổ dầu. b/ Nếu tiếp tục rót thêm dầu vào thì thể tích phần ngập trong nước của quả cầu thay đổi như thế nào?

Bài 4 ( 4,0 điểm): Một người cao 1,7 m đứng trên mặt đất đối diện với một gương phẳng hình chữ nhật được treo thẳng đứng. Mắt người đó cách đỉnh đầu 16 cm : a. Mép dưới của gương cách mặt đất ít nhất là bao nhiêu mét để người đó nhìn thấy ảnh chân mình trong gương ? b. Mép trên của gương cách mặt đất nhiều nhất là bao nhiêu mét để người đó thấy ảnh của đỉnh đầu mình trong gương ? c. Tìm chiều cao tối thiểu của gương để người này nhìn thấy toàn thể ảnh của mình trong gương ? d. Khi gương cố định, người này di chuyển ra xa hoặc lại gần gương thì các kết quả trên thế nào ?

D

ẠY

KÈ

Bài 5 ( 4 điểm): Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ. Các vôn kế có cùng điện trở là RV và có số chỉ là 8V và 2V. a) Xác định số chỉ của từng vôn kế và tỉ số R/RV ? b) Xác định hiệu điện thế UMN của nguồn.

M U N

R

A

R

C

V1

V2

B

D

R

( Hình cho bài 5) Bài 6 (4 điểm): Cho mạch địên gồm một điện trở R mắc nối tiếp với một biến trở vào nguồn có hiệu điện thế U không đổi. Khi thay đổi điện trở của biến trở: a) Tính công suất điện lớn nhất ở biến trở. b) Có hai giá trị R1 và R2 của biến trở cùng cho một công suất P. Hãy chứng minh rằng R1.R2 = R 2 -------------------------------------- Hết --------------------------------------97

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9

FF IC IA L

ĐỀ SỐ: 12

0,5điểm

1,0 điểm 1,0 điểm 0,5điểm

O

Bài 1( 3,0 điểm): Theo đầu bài, thời gian xe thứ nhất và xe thứ hai đi nửa quãng đường AB chênh nhau một khoảng t = 6’ = 0,1 h. => thời gian để xe thứ nhất đi quãng đường S = 4km là 0,1h => v1 = S/t = 4/ 0,1 = 40km/h Xe thứ nhất đi nửa quãng đường AB trong thời gian t’ = 18’ = 0,3h => Độ dài nửa quãng đường AB là S’ = v1.t’= 40.0,3 = 12km.

Vận tốc xe thứ hai là v2 = S’/(t’ –t) = 12/( 0,3 – 0,1) = 60km/h.

Ơ

N

Bài 2 ( 2 điểm): Khối lượng của vật là m = P1/10.(kg) 0,5điểm Gọi V là thể tích của vật => P2 = P1 – 10D.V => V = (P1 – P2)/10D (m3) 1,0 điểm P1 0,5điểm D (kg/m3) Khối lượng riêng của vật là DV = m/V =

H

P1  P2

N

Bài 3 ( 3 điểm):

M

Q

U

Y

a/ Gọi V1, V2, V3lần lượt là thể tích của quả cầu, thể tích của quả cầu ngập trong dầu và thể tích phần quả cầu ngập trong nước. Ta có V1=V2+V3 (1) (0,5 điểm) Quả cầu cân bằng trong nước và trong dầu nên ta có: V1.d1=V2.d2+V3.d3 . (2) (0,5 điểm) Từ (1) suy ra V2=V1-V3, thay vào (2) ta được: V1d1=(V1-V3)d2+V3d3=V1d2+V3(d3-d2) V1 ( d1  d 2 ) d3  d 2

V3(d3-d2)=V1.d1-V1.d2  (0,5 điểm) Thay số: với V1=100cm3, d1=8200N/m3, d2=7000N/m3, d3=10000N/m3

KÈ



V3 

V3 

V1 ( d 1  d 2) 100(8200  7000) 120    40cm 3 d3  d 2 10000  7000 3

D

ẠY

(0,5 điểm) b/Từ biểu thức:. Ta thấy thể tích phần quả cầu ngập trong nước (V3) chỉ phụ thuộc vào V1, d1, d2, d3 không phụ thuộc vào độ sâu của quả cầu trong dầu, cũng như lượng dầu đổ thêm vào. Do đó nếu tiếp tục đổ thêm dầu vào thì phần quả cầu ngập trong nước không thay đổi (1,0 điểm) Bài 4 ( 4 điểm): a) IO là đường trung bình trong MCC’ (1,0 điểm) D’ K D b) KH là đường trung bình trong MDM’  KO ? (1,0 điểm) H M c) IK = KO – IO (1,0 điểm) M’ d) Các kết quả trên không thay đổi khi người đó di chuyển vì I C’

O

98 C

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

chiều cao của người đó không đổi nên độ dài các đường TB trong các tam giác mà ta xét ở trên không đổi. (1,0 điểm)

FF IC IA L

Bài 5( 4 điểm):

I

I3

I2

I1

0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 1,0 điểm 0,5 điểm

H

Ơ

N

O

a) UAB = UAC + UCB => UV1 > UV2 => V1 chỉ 8V và V2 chỉ 2V. I2 = UV2 /RV = 2/RV (A) I3 = UV2 / R = 2/R (A) ; IR = I2 + I3 = 2( 1/R + 1/RV) (A) UV1 = UR + U2 => 8 = IR.R + 2 = 2R.( 1/R + 1/RV) + 2 = 4 +2.R/RV. => R/RV = 2. b) I = I1 + IR = 8/RV + 2( 1/R + 1/ RV) = 12/R (A).

UMN = I.R + UV1 = (12/R).R + 8 = 20(V)

U2

Y

U2 Ta có: P = I2.Rb = Rb  ( R  Rb ) 2

N

Bài 6 (4 điểm): a) Gọi I là cường độ dòng điện trong mạch, P là công suất của biến trở.

U



2

)

4ab, dấu bằng khi a = b.



Dấu “ =” xảy ra khi Rb = R.

M

U .

4.R

Rb

U2 (W) khi Rb = R. 4R

KÈ

=> Pmax =

ẠY

b) Ta có : I12.R1 = I22.R2 U2

.R1  2

D

R  R1 

 R1 .R2  R

1,0 điểm

2

R

4 R.b .

Rb

(W) 2

Q

=> P



U

Áp dụng (a + b)2

( Rb 

R

1,0 điểm

U2

R  R2 

2

0,5 điểm 0,5 điểm 1,0 điểm

.R2  R1R2  2RR1R2  R1R22  R2 R2  2RR1R2  R2 R12

2

Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết --------------------------------------99

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

ĐỀ SỐ: 11

FF IC IA L

ĐỀ BÀI

Ơ

N

O

Câu 1 : (3,0 đ) Một người đến bến xe buýt chậm 20 phút sau khi xe buýt đã rời bến A, người đó bèn đi taxi đuổi theo để kịp lên xe buýt ở bến B kế tiếp. Taxi đuổi kịp xe buýt khi nó đã đi được 2/3 quãng đường từ A đến B. Hỏi người này phải đợi xe buýt ở bến B bao lâu ?

Coi chuyển động của các xe là chuyển động đều.

Cu 2. ( 4 đ) Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m (kg) ở nhiệt độ t1 = 230C, cho vào nhiệt lượng kế một khối lượng m (kg) nước ở nhiệt độ t2. Sau khi hệ cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước giảm đi 9 0C. Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m (kg) một chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) ở nhiệt độ t3 = 45 0C, khi có cân bằng nhiệt lần hai, nhiệt độ của hệ lại giảm 10 0C so với nhiệt độ cân bằng nhiệt lần thứ nhất.

Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đã đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là c1 = 900 J/kg.K và c2 = 4200 J/kg.K. Bỏ qua mọi mất mát nhiệt khác.

H

Câu 3 : (4,5 đ) Cho mạch điện như hình vẽ 1, trong đó hiệu điện thế U = 10,8V luôn không đổi, R1 = 12  , đèn Đ có ghi 6V- 6W, điện trở toàn phần của biến trở Rb = 36  . Coi điện trở của đèn không đổi và không phụ thuộc vào nhiệt độ. Điều chỉnh con chạy C sao cho phần biến trở RAC = 24  .

Hãy tìm : a)Điện trở tương đương của đoạn mạch AB. b)Cường độ dòng điện qua đèn và nhiệt lượng tỏa ra trên R1 trong thời gian 10 phút. c)Điều chỉnh con chạy C để đèn sáng bình thường, hỏi con chạy C đã chia biến trở thành hai phần có tỉ lệ như thế nào ?

Rb A

B

C

U

Y

N

+U -

X

Q

R1

Đ

KÈ

M

Hình 1

D

ẠY

Câu 4 : (4,5 đ) Cho mạch điện như hình vẽ 2, trong đó U = 24V luôn không đổi, R1 = 12  , R2 = 9  , R3 là biến trở, R4 = 6  . Điện trở của ampe kế và các dây dẫn không đáng kể. a) Cho R3 = 6  . Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở R1, R3 và số chỉ của ampe kế. b)Thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở vô cùng lớn.

Tìm R3 để số chỉ vôn kế là 16V. c)Nếu di chuyển con chạy để R3 tăng lên thì số chỉ của vôn kế thay đổi như thế nào ?

+U R1

A R3

R2

R4 Hình 2 100

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Câu 5:(4đ) Tại đáy của một cái nồi hình trụ tiết diện S1 = 10dm2,

S1

người ta khoét một lỗ tròn và cắm vào đó một ống kim loại tiết diện S2 = 1 dm2. Nồi được đặt trên một tấm cao su nhẵn,

FF IC IA L

đáy lộn ngược lên trên, rót nước từ từ vào ống ở phía trên.

S2

h

H

Hỏi có thể rót nước tới độ cao H là bao nhiêu để nước không thoát ra từ phía dưới.

Hình 3

(Biết khối lượng của nồi và ống kim loại là m = 3,6 kg.

O

Chiều cao của nồi là h = 20cm. Trọng lượng riêng của nước dn = 10.000N/m3).

N

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

AC 

Điểm

Y

N

.

Nội dung - Gọi C là điểm taxi đuổi kịp xe buýt và t là thời gian taxi đi đoạn AC. 2 1 AB ; CB  AB  AC  2CB .

3 3

U

câu

ĐỀ SỐ: 11

H

Ơ

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9

1,0

Q

- Thời gian xe buýt đi đoạn AC là : t + 20 (phút); - Thời gian mỗi xe đi tỷ lệ thuận với quãng đường đi của chúng, nên t (phút).

2 t  20 t Thời gian xe buýt đi đoạn CB là :   10 (phút); 2 2

KÈ

1

D

ẠY

- Vậy, thời gian người đó phải đợi xe buýt ở bến B là :

2

0,5

M

thời gian taxi đi đoạn CB là

t  t Δt =  + 10  = 10 2  2 (phút).

Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ nhất, nhiệt độ cân bằng của hệ là t, ta có m.c1.(t - t1) = m.c2.(t2 - t) (1) o mà t = t2 - 9 , t1 = 23 C , c1 = 900 J/kg.K , c2 = 4200 J/kg.K (2) từ (1) và (2) ta có 900(t2 - 9 - 23) = 4200(t2 - t2 + 9) 900(t2 - 32) = 4200.9 ==> t2 - 32 = 42 suy ra t2 = 740C và t = 74 - 9 = 650C Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ hai, nhiệt độ cân bằng của hệ là t', ta có

0,5 1,0

0,5 0,5 0,5 0,5 101

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

2m.c.(t' - t3) = (mc1 + m.c2).(t - t')

(3) 0,5

mà t' = t - 10 = 65 - 10 = 55, t3 = 45 oC , từ (3) và (4) ta có 2c.(55 - 45) = (900 + 4200).(65 - 55) 2c(10) = 5100.10 5100 2

= 2550 J/kg.K

0,5 0,5

FF IC IA L

suy ra c =

(4)

Vậy nhiệt dung riêng của chất lỏng đổ thêm vào là 2550J/kg.K

0,5

a) 1,0đ Điện trở tương đương của mạch AB và cường độ dòng điện qua R1: Vì RAC = 24  thì RCB = y = 36 – 24 = 12  3

U dm 2 6 2  6  Pdm 6

O

Điện trở của đèn là : Rđ =

12.24 R1x = R1.RAC = = 8

Rdy = Rd .RCB = 6.12 = 4  6  12

H

Rd  RCB

N

12  24

Ơ

R1  RAC

0,25 0,25

Y

Rtd

N

Điện trở tương đương của đoạn mạch AB Rtđ = R1x + R2y = 8 + 4 = 12  I = U  10,8 = 0,9A

0,25

12

0,25

Q

U

b) 1,5đ Cường độ dòng điện qua đèn Iđ = y .I  12  0, 9 = 0,6A y  Rd

12  6

24 x .I   0, 9 x  R1 24  12

M I1 =

= 0,6A

KÈ

Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R1 : Q1 = I12.R1.t = 0,62.12.600 = 2592 (J)

0,5 0,5

D

ẠY

c) 1,5đ Tìm vị trí của con chạy C để đèn sáng bình thường : Đèn sáng bình thường nên Iđ = 1A Khi đó UCB = Uđ = 6V UAC = U - UCB = 10,8 - 6 = 4,8V I1 = U AC  4,8  0, 4 A

0,5

R1

12

0,25 102

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Điện trở của phần biến trở AC là RX = U AC  U AC  4,8

(1)

Điện trở của phần biến trở CB là Ry =

(2)

Rx + Ry = 36 (giả thiết)

nên

0,25

ta có I = 51  21 = 1,2A và I = 51  21  0,5A 60

0,25

Vì I = 0,5A < Iđ = 1A ( loại )

4,8 4,8 = 6  và Ry = 30   I  0, 4 1, 2  0, 4

O

chọn I = 1,2A thì Rx =

0,25

6 4,8   36 I  0, 4 I  1

Suy ra : 30.I2 – 51.I + 18 = 0 .

2 Giải ra :   2601  120 .18  2601  2160  441  21 60

0,25

FF IC IA L

mà

IX I  I1 I  0, 4 U U CB 6  CB  Iy I  Id I 1

Vậy con chạy C đã chia biến trở với tỉ lệ RAC  6  1 .

30

N

RCB

Ơ

a) 1,75đ Cường độ dòng điện qua các điện trở và qua ampe kế : R34 = R3 .R4  6.6  3

H

R3  R4

66

0,25

R234

0,25

Q

U

12

Y

R234 = R2 + R34 = 9 + 3 = 12  I2 = U  24  2 A

U I I 1

R1

6

KÈ

R3

I1 = U  24  2 A 12

I2

0,25

I4 R 4

R2

ẠY

R1

0,25 I3 R3

M

U34 = I2.R34 = 2.3 = 6V I3 = U 3  6  1A

0,25

0,25

N

4

5

0,25

0,25

D

Ia = I1 + I3 = 2 + 1 = 3A 0,25

U

b) 2,0đ Tìm R3 để số chỉ vôn kế là 16V . Gọi R3 = x U1 = U - UV = 24 - 16 = 8V I1 = U1  8  2 A R1

12

R1

V R3 0,25

3

R2

R4

103

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Ta cĩ 0,25

Ta có UV = U3 + U4 = I3.R3 + I4.R4 = I1.R3 + I4.R4

0,25 0,25

FF IC IA L

I1 R I1 R2 I 9 9  2    1   I 2 R13 I 2  I 1 R1  R3  R2 I 12  x  9 21  x 21  x 21  x 2 suy ra I =  I1  . = I4 9 9 3

0,25

2 3

= x

21  x 2 2 x 4(21  x ) 10 x  84  6     16 9 3 3 9 9



10x + 84 = 144 suy ra x = 6  .

Vậy để số chỉ của vôn kế là 16V thì R3 = 6 

U2 = U – U4 : tăng

 I2 =

 I1 = I – I2 :giảm

U1 = I1.R1 : giảm  UV = U – U 1 : tăng.

0,25 Vậy số chỉ của vôn kế tăng khi R3 tăng.

0,25 *Nước bắt đầu chảy ra khi áp lực của nó lên đáy nồi cân bằng với trọng lực: (1) P = 10m ; F = p ( S1 - S2 ) 0,5 *Hơn nữa: p = d ( H – h ) (2) Từ (1) và (2) ta có: 0,5 10m = d ( H – h ) (S1 – S2 )

U

KÈ

M

Q

5

Y

N

H



: tăng

0,25

Ơ



N

Rtd

O

0,25 0,25

c) 0,75đ* * Khi R3 tăng thì điện trở của mạch tăng  I = I4 = U : giảm  U4 = I.R4 :giảm U2 R2

0,25

H–h=

10m 10m H h d(S1  S2 ) d(S1  S2 )

D

ẠY

*Thay số ta có:

H = 0,2 +

1,0 1,0

10.3,6  0,2  0,04  0,24(m)  24cm 10000(0,1  0,01)

1,0 Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

104

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

ĐỀ SỐ: 10

FF IC IA L

ĐỀ BÀI Câu 1 (3 điểm): Hai vận động viên chạy thi trên cùng một đoạn đường. Người thứ nhất chạy nửa đoạn đường đầu với vận tốc 18km/h, nửa đoạn đường sau với vận tốc 15km/h. Người thứ hai chạy trong nửa thời gian đầu với vận tốc 18km/h và nửa thời gian sau với vận tốc 15km/h. Hỏi người nào tới đích trước.

Ơ

N

O

Câu 2 (4 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ: Biết UAB Không đổi, RMN là biến trở, Ampe kế có điện trở không đáng kể, điều chỉnh con chạy C để: - Khi ampe kế chỉ I1=2A thì biế trở tiêu thụ công suất P = 45W. - Khi ampe kế chỉ I2=5A thì biế trở tiêu thụ công suất P = 30W a/ Tính hiệu điện thế UAB và điện trở r A B b/ Định vị trí con chạy C để công suất C r A tiêu thụ trên nó là lớn nhất M N

A

B k

Q

U

Y

N

H

Câu 3(4 điểm): Hai hình trụ A và B đặt thẳng đứng có tiết diện lần lượt là 100cm2 và 200cm2 được nối thông đáy bằng một ống nhỏ qua khoá k như hình vẽ. Lúc đầu khoá k để ngăn cách hai bình, sau đó đổ 3 lít dầu vào bình A, đổ 5,4 lít nước vào bình B. Sau đó mở khoá k để tạo thành một bình thông nhau. Tính độ cao mực chất lỏng ở mỗi bình. Cho biết trọng lượng riêng của dầu và của nước lần lượt là: d1=8000N/m3 ; d2= 10 000N/m3;

D

ẠY

KÈ

M

Câu 4 (4 điểm): Một chiếc vòng bằng hợp kim vàng và bạc, khi cân trong không khí có trọng lượng P0= 3N. Khi cân trong nước, vòng có trọng lượng P = 2,74N. Hãy xác định khối lượng phần vàng và khối lượng phần bạc trong chiếc vòng nếu xem rằng thể tích V của vòng đúng bằng tổng thể tích ban đầu V1 của vàng và thể tích ban đầu V2 của bạc.

Khối lượng riêng của vàng là 19300kg/m3, của bạc 10500kg/m3.

Câu 5( 5điểm) Một bếp điện công suất P =1KW, đun lượng nước có nhiệt độ ban đầu là 200C. Sau 5 phút thì nhiệt độ nước lên đến 450C. Ngay sau đó bị mất điện trong 3 phút. Vì vậy nhiệt độ nước giảm xuống, khi nhiệt độ nước còn 400C bếp lại tiếp tục đun cho đến khi nước sôi. Hãy xác định: a. Khối lượng nước đun. b. Thời gian cần thiết từ khi bắt đầu đun cho tới khi nước sôi.

Biết nhiệt lượng nước toả ra môi trường tỷ lệ thuận với thời gian; cho Cn = 4200J/kg.độ -------------------------------------- Hết --------------------------------------105

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

VTB

 Vận

V1

V2

(0,75 điểm)

tốc trung bình của người thứ nhất là:VTB = 2.V1 .V2  2.15.18  16,36 km / h (0,5 điểm) V1  V2

15  18

+ Gọi thời gian người thứ hai đi hết quãng đường là: t Ta có phương trình:  Vận

ĐỀ SỐ: 10

FF IC IA L

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Câu 1( 3 điểm) + Gọi nửa quãng đường đầu là S 2S S S Ta có phương trình:  

1 1 .t.V1  .t.V2  VTB .t 2 2

(0,75 điểm)

tốc trung bình của người thứ hai là: VTB = V1  V2 2

(0,5 điểm)

O

15  18  16,5km / h  VTB = 2

N

H

Ơ

N

Vậy vận tốc trung bình của người thứ hai lớn hơn do đó người thứ hai đến đích trước.

(0,5 điểm) Câu 2 (4 điểm) a/ Khi I1=2A, ta có P1 = I12.Rb1  48 = 22. Rb1  Rb1=11,25  (0,5 điểm) Khi I2=5A ta có P 2 = I22.Rb2  30 = 52. Rb2  Rb2=1,2  (0,5 điểm) Mặt khác ta có: UAB = I1.( Rb1+r ) UAB = I2.( Rb2+r )  ta có hệ phương trình.  U AB  I 1 .( Rb1  r ) U AB  2.(11,25  r )    U AB  I 2 .( Rb 2  r )  U AB  5.(1,2  r )

Y

(0,5 điểm)

r = 5,5  , UAB = 33,5V. b/ Công suất tiêu thụ của biến trở.

(0,5 điểm)

U

2 .Rb = U 2 .Rb ; ( Rb  r )

2

U2

PRb =

r

( Rb 

Rb

; PRb Max khi )2

  Rb   

ẠY

  Theo bất đẳng thức côsi:  Rb  r   2 5,5  Rb        Rb  r  Min= 2 5,5   Rb  r  Vậy Rb=5,5    Rb  Rb   

D

r  Rb 

2

Min.

(0,75 điểm)

KÈ

M

PRb = I

Q



(0,5 điểm) (0,75 điểm)

Câu 3(4 điểm): Gọi h1, h2 là độ cao mực chất lỏng ở bình A và bình B khi đã cân bằng.

SA.h1+SB.h2 =V2  100 .h1 + 200.h2 =5,4.103 (cm3) (1)  h1 + 2.h2= 54 cm 3 Độ cao mực dầu ở bình B: h3 = V1  3.10  30(cm ) . (1 điểm)

SA

100

Áp suất ở đáy hai bình là bằng nhau nên.

106

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

d2h1 + d1h3 = d2h2 A 10000.h1 + 8000.30 = 10000.h2 B h3 (2) (1 điểm)  h2 = h1 + 24 Từ (1) và (2) ta suy ra: kK h1+2(h1 +24 ) = 54 h2  h1= 2 cm h1 (2điểm)  h2= 26 cm Câu 4 (4 điểm) Gọi m1 , V1, D1 ,là khối lượng, thể tích và khối lượng riêng của vàng. (0,25 điểm ) Gọi m2 , V2, D2 ,là khối lượng, thể tích và khối lượng riêng của bạc. (0,25điểm ) + Khi cân ngoài không khí. P0 = ( m1 + m2 ).10 (1) (0,5điểm ) 











+ Khi cân trong nước. P = P0 - (V1 + V2).d = m1  m2   m1  m2 .D .10 D D 



     = 10.m1 1  D   m2 1  D 

(2)

D2  

(1,5 điểm )

    10m1.D.  1  1  =P - P0.  1  D  và  D 2 D1    10m2.D.  1  1   D1 D2 

D2     =P - P0. 1  D   D1 

H

Từ (1) và (2) ta được.



O

D1 

N



2

Ơ



1

KÈ

M

Q

U

Y

N

Thay số ta được m1 = 59,2g và m2 = 240,8g.

(1,5 điểm ) Câu 5 (5 điểm) Gọi: Nhiệt lượng nước toả ra môi trường trong vòng 1 phút là q; Thời gian đun nước từ 400C đến 1000C là T 3 (0,5 điểm) Theo bài ra ta có: P. T 1 = C.m( t1 - t0 ) + q. T 1 q. T 2 = C.m( t1 - t2 ) (0,5 điểm) P. T 3 = C.m( t3 – t2 ) + q. T 3 (0,5 điểm) Thay số vào ta được: 5P = 25 C.m + 5 q P – q = 5 Cm (1) 3q = 5Cm 3q = 5 Cm (2) (1 điểm) T 3. ( P – q ) = 60 Cm (3) P. T 3 = 60 Cm + q. T 3 Từ (1) và (2): P – q = 3q

ẠY D

q=

P = 250 J. 4

3q = 2,14 kg.

5C ( P  q ) 60Cm  T3 T 3 = 12 phút  Pq 5Cm

Từ (2) ta tìm được m = Từ (1) và (3) ta có:



(0,5 điểm) (0,5 điểm) (1điểm)

Vậy tổng thời gian cần thiết để đun sôi lượng nước nói trên là: T = T 1 + T 2 + T 3  5 + 3 + 12 = 20 phút (0,5 điểm) Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết --------------------------------------107

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

ĐỀ SỐ: 09

FF IC IA L

ĐỀ BÀI

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Câu 1: (4điểm) Một ô tô chuyển động trên nửa đoạn đường với vận tốc 60km/h. Phần còn lại nó chuyển động với vận tốc 15km/h trong nửa thời gian đầu và 45km/h trong nửa thời gian sau. Tính vận tốc trung bình của ô tô trên cả đoạn đường?

Câu 2: (4điểm) Một thau nhôm có khối lượng 0,5 kg, đựng 2 kg nước ở 200 C. Thả vào thau nước một thỏi đồng nặng 200g lấy ra từ bếp lò, thấy nước nóng đến 250 C . Tính nhiệt độ của bếp lò trong hai trường hợp. a) Bỏ qua hao phí do tỏa ra môi trường ? b) Nhiệt lượng hao phí do tỏa ra môi trường ngoài là 10% ?

Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, đồng lần lượt là: 880 J/kgK, 4200 J/ kgK, 380 J/ kgK. Câu 3: (4điểm) Giữa hai điểm M,N của một mạch điện có hiệu điện thế luôn luôn không đổi UMN = 24V, người ta mắc nối tiếp hai điện trở R1=45  ; R2 = 15  a/ Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở? b/ Tính hiệu điện thế giữa hai đầu của mỗi điện trở? c/ Người ta mắc thêm một điện trở R3 vào đoạn mạch nói trên sao cho cường độ dòng điện tăng gấp 2 lần so với lúc trước. Vẽ sơ đồ các mạch điện có thể mắc được.

Trong mỗi trường hợp, tính giá trị của điện trở R3?

Câu 4: (4điểm) Một cuộn dây gồm nhiều vòng, điện trở suất của chất làm dây bằng 4.10-7  m, đường kính d1 = 0,2mm, được quấn trên ống sứ hình trụ có đường kính d2 = 2cm. Cuộn dây được mắc giữa hai điểm A,B có hiệu điện thế 24V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 1A. a/ Tính điện trở của dây? b/ Tính số vòng dây quấn trên cuộn dây? c/ Muốn cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây là 0,75A thì phải mắc thêm điện trở như thế nào và bằng bao nhiêu ? Biết rằng hiệu điện thế giữa hai điểm A,B vẫn luôn không đổi.

Câu 5: ( 4 điểm) 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 (G1) chùm này phản xạ theo IJ và phản xạ trên (G2) theo JR ra ngoài. Vẽ hình và xác định góc  tạo bởi hướng của tia tới SI và tia ló JR. -------------------------------------- Hết ---------------------------------------

108

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9

ĐỀ SỐ: 09

.

Nội dung

FF IC IA L

Điểm

Câu 1: (4 điểm) Tóm tắt: v1 = 60 km/h ; v2 = 15 km/h ; v3 = 45 km/h ; vtb = ?

Gọi s là nửa quảng đường. Thời gian đi nửa quãng đường đầu là: t1 =

0.5

s v1

v 2 +v 3

0.5

1.0

N

O

Phần còn lại, ô tô đi hai đoạn thời gian tương ứng là: t2 = t3.

Do đó, quãng đường ô tô đi được trong mỗi giai đoạn này là: s2 = v2 . t2 ; s3 = v3 . t3 = v3.t2 Mặt khác: s = s2 + s3 = ( v2 +v3 ).t2  t 2 =t 3 = s

Ơ

Vậy vận tốc trung bình trên cả đoạn đường là 2s 2s 2s 2s 2 = = = = s 2s v +v t t1 +2t 2 1 2  3 +2v1 2 + s +  v1 v 2 +v3  v1 v 2 +v 3  v1  v 2 +v 3  2v  v +v  2.60 15+45  = 1 2 3 = =40  km/h  v 2 +v 3 +2v1 15+45+2.60

2.0

U

Y

N

H

v tb =

D

ẠY

KÈ

M

Q

Câu 2: (4điểm) a) Bỏ qua hao phí: - Gọi nhiệt độ của thỏi đồng là t2 , Nhiệt độ của bếp lò cũng chính là nhiệt độ của thỏi đồng.

- Nhiệt lượng của thau nhôm và nước thu vào là: Q1 = m1 C1 ( t – t1 ) + m2 C2 ( t – t1 ) Q1 = 0,5. 880 .5 + 2 . 4200 . 5 Q1 = 44200 ( J ) - Nhiệt lượng của thỏi đồng tỏa ra là: Q 2 = m3 C3 ( t2 – t ) Q2 = 0,2. 380 ( t2 – 25 ) Q2 = 76( t2 – 25 ) (J ) - Do bỏ qua hao phí nên : Q1 = Q2 44200 = 76 ( t2 – 25 ) t2 ≈ 6070 C b) Do hao phí là 10 % nên phần nhiệt lượng hao phí là Qhp = 10%.Q1 = 0,1. 44200 = 4420 (J) Mà Q’2 = Qhp + Q1 = 48620 ( J )

0.75

0.75 1.0

0.5 109

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

76 ( t2 – 25 ) = 48620 t2 ≈ 6650 C

0.5 0.5

FF IC IA L

Câu 3: (4điểm) Tóm tắt: UMN = 24V; R1=45  ; R2 = 15  ; a/ I1 = ? ; I2 = ? b/ U1 = ? ; U2 = ? c/ Thêm R3 để I tăng 2 lần. Vẽ sơ đồ và R3 = ?

Giải a/ Cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở: I1 = I2 = I = U MN = 24 =0,4  A  R 1 +R 2

45+15

0.75

Ơ

N

O

b/ Hiệu điện thế giữa hai đầu của mỗi điện trở: U1 = I1.R1 = 0,4.45 = 18 ( V ) U2 = I2. R2 = 0,4.15 = 6 ( V ) c/ Điện trở tương đương của đoạn mạch: Rtđ = R1 + R2 = 45+15=60 (  ) Vì hiệu điện thế luôn luôn không đổi, nên muốn cường độ dòng điện tăng lên gấp 2 lần so với lúc trước thì điện trở tương đương cũng phải giảm đi một nửa.

0.75

H

R td 60 = =30  Ω  2 2

N

Ta có : R td =

0.5

0.25

M

Q

U

Y

Vậy điện trở R3 có thể được mắc như sau: * Trường hợp 1: R2 nt ( R1 // R3)

0.25

D

ẠY

KÈ

* Trường hợp 2: ( R1 nt R2 ) // R3

Không thể có trường hợp R1 nt (R2 // R3) bởi vì bản thân R1 đã lớn hơn 30  ) * Trường hợp 1: R2 nt ( R1 // R3) Điện trở R3 là: R’tđ = R2 + R1,3 => R1,3 =R’tđ – R2 = 30 – 15 = 15 (  ) 110

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

0.75

1 1 1 1 1 1  = + = R 1,3 R 1 R 3 R 3 R 1,3 R 1  R3 =

R 1.R 1,3 R 1 -R 1,3

=

45.15 =22,5  Ω  45-15

FF IC IA L

* Trường hợp 2: ( R1 nt R2 ) // R3 Điện trở R3 là: R1,2 = R1 +R2 = 45 +15 =60 (  ) 1 1 1 1 1 1  = + =   R td R 1,2 R 3 R 3 R td R 1,2 R 1,2 .R td 60.30 = =60  Ω  R 1,2 -R td 60-30

0.75

Đáp số: a/ I1 = I2 = 0,4A b/ U1 = 18 V ; U2 = 6 V c/ R3 = 22,5  ; R3 = 60 Câu 4 (4điểm) Tóm tắt:



O

 R3 =

U 24 U  R= = =24  Ω  R I 1

R.S R.πd12 24.4.10-8 .π = = =0,6.π  m  ρ ρ.4 4.10-7 .4

U

l=

Y

b/ Chiều dài của dây:

N

I=

H

Ơ

N

d1=0,2mm =2.10-4 m ;  = 4.10-7  m ; d2 = 2cm = 2.10-2m ; U = 24V; I =1A ; a/ R = ? ; b/ n = ? ; c/ I’ = 0,75A ; R’ mắc ? và = ?

Giải a/ Điện trở của dây: 0.5

1.0

Q

Số vòng dây quấn:

l 0,6.π = 30 = π.d 2 0,02.π

M

n=

( vòng )

1.0

KÈ

c/ Khi mắc thêm điện trở R’ vào mạch thì điện trở tương là: Rtđ = U = 24 =32  Ω  0,75

Mà Rtđ > R nên đoạn mạch sẽ là R nối tiếp R’ ta có: Rtđ = R+R’ => R’ =Rtđ –R = 32 – 24 = 8 (  ) Đáp số: a/ R=24  ; b/ n = 30 vòng ; c/ R’ = 8 

0.75 0.75

D

ẠY

I

Câu 5: ( 4điểm) (2.0đ) 111

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Hình vẽ :

S

G2 J

 H i2i1

 O

I

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 IHOJ cho ta góc O =  = i + j   = 2.

M

FF IC IA L

j1

G1

(0.5 đ) (0.5 đ)

(0.5 đ)

H

Ơ

N

O

(0.5 đ)

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

112

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

ĐỀ SỐ: 08

FF IC IA L

ĐỀ BÀI

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Bài 1 (4,5đ): Một ca nô đang đi ngược dòng qua điểm A thì gặp một bè gỗ trôi xuôi. Ca nô tiếp tục đi thêm 30 phút nữa thì bị hỏng máy nên bị trôi theo dòng nước. Sau 15 phút sửa song máy ca nô quay lại đuổi theo bè và gặp lại bè tại B . Cho biết khoảng cách giữa hai điểm AB là 3 km, công suất của ca nô không đổi trong suốt quá trình chuyển động.

Tính vận tốc của bè gỗ.

Bài 2 (5đ): Bỏ một cục nước đá có khối lượng m1 = 10kg, ở nhiệt độ t1= - 100C, vào một bình không đậy nắp. Xác định lượng nước m trong bình khi truyền cho cục nước đá nhiệt lượng Q = 2,7.107J. Cho nhiệt dung riêng của nước là cn = 4200J/kg.k, của nước đá là cđ = 2100J/kg.k, nhiệt nóng chảy của nước đá là  = 3,4.105 J/kg, nhiệt hóa hơi của nước là L = 2,3.106J/kg.

Bài 3 (4,5 đ): Cho hai gương phẳng M1, M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau và cách nhau một khoảng d.

Trên đường thẳng song song với hai gương có hai điểm sáng S,0 với các khoảng cách được cho như hình vẽ. a. Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ S đến gương M1 tại I rồi phản xạ đến gương M2 tại J rồi truyền đến O. b. Tính khỏng cách từ I đến A và từ J đến B. Bài 4 (6đ): Cho mạch điện như hình vẽ.

Biết UAB = 90V, R1 = 40  ; R2 = 90  ; R4 = 20  ; R3 là một biến trở. Bỏ qua điện trở của ampe kế, khóa K và dây nối. a.Cho R3 = 30  tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB K và số chỉ của ampe kế trong hai trường hợp : + Khóa K mở.

R1 A + Khóa K đóng.

C R4 b.Tính R3 để số chỉ của ampe kế khi K đóng cũng D R R2 3 như khi K ngắt là bằng nhau. _

+ A

B

-------------------------------------- Hết --------------------------------------113

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 .

Nội dung Ta có sơ đồ:

Điểm

FF IC IA L

Bài 1

ĐỀ SỐ: 08

S''1

S'1

A

B

C

S1

D

ẠY

U

KÈ

M

Q

2

Y

N

H

Ơ

N

O

S''2 S'2 S2 Gọi A là điểm ca nô gặp bè, C là vị trí ca nô bị hỏng máy, B là điểm mà ca nô quay lại đuổi và gặp bè. vc là vận tốc của ca nô so với với dòng nước, vb là vận tốc của bè gỗ so với bờ.

Trong thời gian t1 = 30 ph = 0,5 h ca nô và bè đi được quãng đường: S1 = 0,5(vc - vb); S2 = 0,5vb Trong thời gian t2 = 15 ph = 0,25h trôi theo dòng nước được quãng đường: s'1 = s''2 = 0,25.vb Trong thời gian t quay lại đuổi theo bè, ca nô và bè đi được quãng đường: S’'1 = (vc + vb).t; S''2 = vb.t Theo bài ra ta có: s2 + s''2 + s'2 = 3 hay: 0,5 vb + 0,25vb+ vb.t = 3 <=> 0,75vb + vb.t = 3 (1) và S''1 + S'1 - s1 = 3 hay (vc + vb).t + 0,25vb - 0,5(vc - vb) = 3 <=> vct + vbt + 0,75vb - 0,5vc = 3 (2) Từ (1) và (2) => t = 0,5h thay t = 0,5 h vào (1) Ta tìm được vb = 2,4 km/h Nhiệt lượng nước đá nhận vào để tăng nhiệt độ từ t1 = - 100C đến 00C là Q1 = m1cđ(0 - t1) = 10.2100.10 = 2,1.105J Nhiệt lượng nước đá ở 00C nhận được để chảy thành nước là: Q2 = m1 = 3,3.105.10 = 33.105J Nhiệt lượng nước đá ở 00C nhận vào để tăng nhiệt độ đến 1000C (sôi) là: Q3 = m1cn(100 - 0) = 10.4200.100 = 42.105 J Ta thấy: Q1 + Q2 + Q3 = 77, 1 .105 J nhỏ hơn nhiệt lượng cung cấp Q = 200.105J nên một phấn nước đã biến thành hơi.

Gọi m2 là khối lượng nước được biến thành hơi ta có: m2L = Q - ( Q1 + Q2 + Q3) = 200.105 - 77,1.105 = 122,9.105 J nên m2 =

122,9.105 122,9.105   5,343kg L 2,3.106

Vậy lượng nước còn lại trong bình là: m = m1 - m2 = 10 - 5,343 = 4,657kg 3 a. Chọn S1 đối xứng S qua gương M1, chọn 01 đối xứng 0 qua gương M2, nối S101 cắt gương M1 tại I và cắt gương M2 tại J. Nối SIJO ta được

0,5

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0.5 0.5

0,5 0,5 0,75 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 4,5 1,5 114

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

tia cần vẽ.

1

AI S1 A a a  AI = (1) .BJ   BJ S1 B a  d ad S A AI a Xét S1AI ~  S1HO1   AI = a .h thay vào  1  HO1 S1 H 2d 2d ( a  d ).h (1) ta được BJ = 2d



N

O

b. S1AI ~  S1BJ

0,75

0,5 6

Ơ

4

0,75

N

H

+ Khi K mở đoạn mạch được vẽ lại : I4

R3 D

R2

_ B

U

A

A

R4

R1

Y

+ IAB

0,25

Q

RAB = RAD + R3 = R14 .R2  R3 = 66 R14  R2

0,25

= 1,36A

M

IAB =

U AB RAB

0,25

+ Khi K đóng, chập C với B. Đoạn mạch được vẽ lại : R1 A B

0,25

0,25

R14

_

+ IAB Ia

D

ẠY

KÈ

UAD = IAB . RAD = 48,96V Số chỉ của ampe kế : Ia = I4 = U AD  0,816A

I234

R2

R4

0,25

A D

R3

115

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

R234 = R2 + R34 = R2 + R3 R4 = 102 

I234 =

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

U34 = I234 .R34 = 10,56 V => Ia = U34 = 0,528A R4

b. + K mở : I4

R3 D

R2

RAB = R14 .R2  R3 = 36 +R3 ; IAB = U  R AB

R14  R2

(1)

Ơ

+ K đóng : A

B

N

R2 90 90 54 .I AB  .  R2  R14 150 36  R3 36  R3

90 30  R3

_

O

A

Ia =

0,25

A R4

R1

+ IAB

FF IC IA L

Tính đúng : RAB =

R3 + R4 R1 R234 = 28,7 R1 + R234 U AB = 0,88A R234

R1

0,5 0,5

R4

A

D

Y

R2

N

H

B

R3

U

R34 = R3 .R4  20 R3 R3  R4

20  R3 R34 = 90(20  R3 )  20 R3 20  R3

0,5

Q

R234 = R2 +

0,25

M

9 20  R3  I2 = I34 = 

D

ẠY

KÈ

180  11R3 U34 = I34 . R34 = 180 R3 180  11R3 Ia = I4 = 9 R3 180  11R3

0,25 0,25 (2)

Từ (1) và (2) => R32 - 30R3 – 1080 = 0 Giải phương trình ta có : R3 = 51,1 ( Chọn ) R/ 3 = - 21,1( Loại vì R3 < 0)

0,25 0,25 0,25

Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết --------------------------------------116

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 07 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ BÀI Bài 1: (6 điểm) Hai bến sông A và B cách nhau S = 72 km. A ở thượng lưu, B ở hạ lưu dòng sông. Một ca nô chạy từ A đến B hết thời gian t1= 2 giờ và chạy từ B về A hết thời gian t2 = 3 giờ. Xác định: a. Vận tốc của ca nô so với nước đứng yên. b. Vận tốc nước chảy của dòng sông. c. Vận tốc trung bình cả đi lẫn về của ca nô.

Cho rằng công suất của ca nô khi ngược và xuôi dòng là không đổi, nước chảy đều.

Bài 2: (4 điểm) a. Tính nhiệt lượng cần thiết cho 2kg nước đá ở – 100C biến thành hơi, cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước đá là1800J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là 34.104 J/kg, nhiệt hóa hơi của nước là 23.105 J/kg b. Nếu dùng một bếp dầu có hiệu suất 80% , người ta phải đốt cháy hoàn toàn bao nhiêu lít dầu để cho 2kg nước đá ở -10oC biến thành hơi .

Cho biết khối lượng riêng của dầu hỏa là 800 kg/m3, năng suất tỏa nhiệt của dầu hỏa là 44 . 106 J/kg.

Bµi 3 (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ.

UAB = 9V, R0 = 6. Đèn Đ thuộc loại 6V-6W, RX A Rx là biến trở. Bỏ qua điện trở của Ampekế và A Đ B dây nối.

R0 a. Con chạy của biến trở ở vị trí ứng với Rx = 2.

Tính số chỉ Ampe kế. Độ sáng của đèn như thế nào? Tìm công suất tiêu thụ của đèn khi đó. b. Muốn đèn sáng bình thường cần di chuyển con chạy biến trở về phía nào? Tính Rx để thoả mãn điều kiện đó. c. Khi đèn sáng bình thường. Tính hiệu suất của mạch điện (coi điện năng làm sáng bóng đèn là có ích).

Bài 4: (6 điểm) Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế giữa hai điểm A, B không đổi và U = 10V. Các điện trở R1 = 4; R2 = 6; bóng đèn Đ(6v- 3w); biến trở Rx; điện trở của vôn kế vô cùng lớn.

R1 R2 M 1. Bóng đèn Đ sáng bình thường. Tính: a. Cường độ dòng điện qua các điện trở.

B A+ - o b. Điện trở Rx o V c. Tính chỉ số của vôn kế, cho biết cực dương của vôn kế mắc vào điểm nào?

N 2. Thay vôn kế bằng am pe kế có điện trở nhỏ Đ Rx không đáng kể thì thấy am pe kế chỉ 0,4A. a. Tính giá tri Rx b. Độ sáng của bóng đèn thay đổi như thế nào?

-------------------------------------- Hết --------------------------------------117

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9

ĐỀ SỐ: 07

Vn =

2t1t 2 S (t 2  t1 ) =…=6 2t1t2

( km/h )

b/ Vận tốc trung bình của ca nô là: t1  t 2

2S t1  t 2

= … = 28,8 (km/h)

(1,5 đ )

(1,5đ )

O

Vtb = S1  S 2 =

FF IC IA L

Bài 1: (6 điểm): a/ Gọi vận tốc của ca nô khi nước đứng yên là Vc , của dòng nước là Vn. ( 0,5 đ ) Ta có các phương trình: S = ( Vc + Vn ) t1 ( 0,5 đ ) S = ( Vc - Vn ) t2 ( 0,5 đ ) Giải các phương trình: Vc = S (t2  t1 ) = … = 30 ( km/h ) (1,5 đ )

Ơ

N

Bài 2: ( 4 điểm ) a. Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 2kg nước đá từ - 10oC biến thành hơi là: Q= m.c1.10 + m. + m.c2.100 + m.L = 6156000 ( J ) (1,5 điểm) Trong đó c1 là nhiệt dung riêng của nước đá , c2 là nhiệt dung riêng của nước.

Q H

H

b. Nhiệt lượng do dầu cung cấp là : Q’ =

= 7695000 ( J )

Q/ = 0,175 ( kg) q m Số lít dầu cần dùng là : V = = 0,22 ( l ) D

( 0,75 điểm)

N

Lượng dầu cần dùng là m =

Y

( 0,75 điểm)

U

Bài 3: (4,0 đ)

( 1 điểm)

Q

2 2 - Điện trở của đèn: Rđ = U dm  6  6( )

6

M

Pdm

- Cường độ dòng điện định mức của đèn: Iđm =

KÈ

RX

A

A

Đ

B

R0

Pdm 6   1( A) U dm 6

R0 .Rx  Rd = 7,5 () R0  Rx - Số chỉ Ampe kế: I = U AB  1,2( A) R

- Khi Rx = 2 thì R =

+ Vì I > Iđ  đèn sáng hơn mức bình thường + Pđ = I2 . Rđ = 8,64(W)

- Muốn đèn sáng bình thường thì I phải giảm  R tăng 

 Phải di chuyển con chạy về phía đèn ( bên phải ) .

0,5đ 0,5đ

ẠY D

0,5đ

0,5đ R0 .Rx tăng  Rx tăng R0  Rx

0,5đ

118

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

- Khi đèn sáng bình thường: I = Iđm = 1A; R =

UAB = 9() I

R0 .Rx = R - Rđ = 3  Rx = 6() R0  Rx

0,5đ

I1 =

U R1  R 2

=

FF IC IA L

- Công suất toàn mạch: P = UI = 9. 1 = 9 (W) 0,5đ P 6 Vậy hiệu suất của mạch: H = dm .100%  .100%  66, 7% 0,5đ P 9 Bài 4: ( 6 điểm ) 1. a. Do điện trở vôn kế vô cùng lớn nên dòng qua vôn kế coi như không đáng kể.

10 = 1(A) 46

(0,5 điểm)

p 3 (0,5 điểm)   0,5 A U 6 62 10 U   12 ; RĐ+ RX =   20  ; Rx = 20 - 12 = 8 (0,5 điểm) I 2 0,5 3

2 b. RĐ= U dm

Pdm

O

Vì đèn sáng bình thường nên I2= Iđm=

N

H

Ơ

N

c. UAM= I1R1 = 1 . 4 = 4V; UAN= I2RĐ= 0,5 . 12 = 6V; UNM = UAN - UAM = 6 - 4 = 2V Cực dương của vôn kế mắc vào điểm N. Vôn kế chỉ 2 V (0,5 điểm) 2. Thay vôn kế bằng am pe kế có điện trở R1 R2 nhỏ không đáng kể thì ta có sơ đồ sau: RAB = RAM + RMB A + B 6Rx R 2 .R x 18  9 R x R1 .R D M N =   3  Đ Rx 6  Rx R1  RD R2  R x 6  Rx (1 điểm)

Y

U AB 10(6  R x )  R AB 9( 2  R x )

U

I AB 

30(6  R x ) 10(6  R x )  9( 2  R x ) 3(2  R x ) 10(6  R x ) 6 R x 20 R x UMB = I.RMB = .  9(2  R x ) 6  R x 3( 2  R x )

(0,5 điểm)

Q

UAM = I.RAM =

M

(0,5 điểm)

KÈ

Cường độ dòng điện qua R1 và R2 lần lượt là: U AM 10(6  R x ) 5(6  R x )   R1 12(2  R x ) 6( 2  R x ) 20 R x 10 R x U I 2  MB   R2 18(2  R x ) 9(2  R x )

ẠY

I1 

D

Vì ampe kế chỉ IA = 0,4A ta có: I1 – I2 =

(1)

(0,5 điểm)

(2) 

5(6  R x ) 10 R x Từ (1) và (2) ta có:    0,4 6(2  R x ) 9(2  R x )

(0,5 điểm)

0,4

(0,5 điểm)

387   R x1  61   R   522 ( loai ) x  1 11

(0,5 điểm)

Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết --------------------------------------119

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

N

O

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 06 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ BÀI Câu 1. (4 điểm) Một người đi xe đạp từ A đến B với dự định mất t = 4h. Do nửa quãng đường sau người ấy tăng vận tốc thêm 3 km/h nên đến sớm hơn dự định 20 phút. a)Tính vận tốc dự định và quãng đường AB. b)Nếu sau khi được 1giờ người ấy ngồi nghỉ 30 phút. Hỏi đọan đường còn lại người ấy phải đi với vận tốc là bao nhiêu để đến nơi đúng như dự định.

Câu 2. (3.5 điểm) Trộn lẫn rượu vào nước người ta thu được một hỗn hợp nặng 140gam ở nhiệt độ t 0 = 36 C. Tính khối lượng nước và rượu đã pha biết rằng ban đầu rượu có nhiệt độ t1 = 190C và nước có nhiệt độ t2 = 1000C. Nhiệt dung riêng của rượu và nước lần lượt là: c1 = 2500 J/kg.K, c2 = 4200 J/kg.K.

A R0 R1

Rx

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

Câu 3 (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U=16V, R0=4  , R1=12  .

Rx là giá trị tức thời của biến trở. RA và Rdây không đáng kể. a) Tìm Rx sao cho công suất tiêu thụ trên nó là 9W, tính hiệu suất của mạch điện biết tiêu hao trên Rx và R1 là có ích. b) Với giá trị nào của Rx thì công suất tiêu thụ trên nó là cực đại?

Tìm giá trị cực đại đó.

U

120

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

N

O

FF IC IA L

Câu 4 (4 điểm) Khi mắc nối tiếp hai đện trở R1 và R2 vào giữa hai điểm A, B có hiệu điện thế U = 15V thì công suất tiêu thụ của R1 là P 1 = 3,6W và công suất tiêu thụ của R2 là P 2 = 5,4W. a)Tính các điện trở R1, R2. b)Nếu mắc thêm một điện trở R3 vào đoạn mạch AB thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là P = 11,25W. Tính R3 và cho biết R3 được mắc như thế nào?

Câu 5: (4.5điểm) Hai gương phẳng (M) và (N) đặt song song quay mặt phản xạ vào nhau và cách nhau một khoảng AB = d. trên đoạn AB có đặt một điểm sáng S, cách gương (M) một đoạn SA = a. Xét một điểm O nằm trên đường thẳng đi qua S và vuông góc với AB có khoảng cách OS = h. a. Vẽ đường đi của một tia sáng xuất phát từ S, phản xạ trên gương (N) tại I và truyền qua O. b. Vẽ đường đi của một tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên gương (N) tại H, trên gương (M) tại K rồi truyền qua O. c. Tính khoảng cách từ I , K, H tới AB.

Ơ

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

ĐỀ SỐ: 06

N

H

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9

10 (v  3) 3

(2)

Q

Phương trình 2: s 

U

Y

Câu 1: (4 điểm) a.Gọi s (km) là quãng đường AB, v (km/h) là vận tốc dự định. (s > 0, v > 0) Theo bài ta có phương trình 1: s = 4.v (1) (0,5 đ)

M

Từ (1) và (2)  v = 15 km/h, s = 60 km.

(1 đ) (0,5 đ) (0,5 đ) (0,5 đ)

Câu 2: (3.5 điểm) Gọi m1, m2 lần lượt là khối lượng của rượu và nước. (1đ) Khi có cân bằng nhiệt: m1.c1.(t – t1) = m2.c2.(t2 – t)  m1 = 6,3.m2 (1) Mặt khác: m1 + m2 = 140g (2) Từ (1) và (2)  m2 = 19,18g, m1 = 120,82g.

Câu 3 (4điểm)

(1 đ) (1 đ) (0,5 đ)

KÈ

b.Quãng đường còn lại phải đi: 60 – 15 = 45 km.

Thời gian phải đi quãng đường còn lại: 4 – ( 1 + 0,5) = 2,5 h.

Vận tốc phải đi quãng đường còn lại: 45 : 2,5 = 18 km/h.

ẠY D

(1 đ)

121

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Điện trở tương đương R1x của R1 và Rx là: R1x  R1.Rx  12 Rx Điện trở toàn mạch là:

0.5đ

R1  Rx 12  Rx 48  16 Rx 16(3  Rx ) 12 Rx Rtm  R0  R1 x  4    12  Rx 12  Rx 12  Rx

Cường độ dòng điện trong mạch chính là: I  U  16(12  Rx )  12  Rx

Công suất tiêu thụ trên Rx là:

 12  Px  Rx .I  Rx .    (3  Rx ) 

2

(1)

2 x

0.5đ

FF IC IA L

Cường độ dòng điện qua Rx là:

3  Rx Rtm 16(3  Rx ) 12 12 R 12  Rx I x  I . 1x  .  Rx 3  Rx 12  Rx 3  Rx

0.25đ 0.5đ

0.25đ

Với Px=9W ta có phương trình.

2

12 .Rx  9  16 Rx  Rx2  6 Rx  9  Rx2  10 Rx  9  0 (3  Rx ) 2

N

O

Phương trình này có hai nghiệm là: R' = 9 và R'' = 1 đều chấp nhận được.

Với Rx = R' = 9  thì R1x = 36/7  và Rtm = 64/7  .

I = 7/4A và Ix = 1A vậy hiệu suất của mạch điện là: 36 R1x 36 9 H   7    56, 25% 64 Rtm 16 16 7

H

Ơ

'

0.5đ

Với Rx = R'' = 1  thì R1x = 12/13  và Rtm = 64/13  .

0.5đ

N

12 3 vậy hiệu suất của mạch điện là: H ''    18, 75% 64 16

Y

b) Tìm Rx để Px cực đại: Từ biểu thức (1) ta có: 2

U

144 Rx 12 .Rx 144 (2)  2  2 Rx  9  6 Rx  (3  Rx ) 9   Rx    6 Rx  

Q

Px 

0.5đ

Để Px cực đại, mẫu số của biểu thức trên phải cực tiểu. 

9 



x

KÈ

M

Vậy ta có  Rx   R

min

 9  Vì Rx . 9  9 nên  Rx   khi Rx  9  Rx2  9  Rx  3 R

0.5đ

Thay vào (2) ta có: Pmax

0.5đ



Rx min 144.3   12W (3  3) 2

x

D

ẠY

Rx

122

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Câu 4: (4 điểm) a. P = P1 + P2 = 3,6 + 5,4 = 9W U2



15 2  25  R1  R2  25 (1) 9

(0,5 đ)

FF IC IA L

 Rtđ 

P2 = I2R2 P1 = I2R1 R P2 5,4  2    1,5  R2  1,5 R1 (2) R1 P1 3,6 Từ (1) và (2)  R1 = 10  và R2 = 15  .

U

2

15

(0,5 đ) (1 đ)

2

N

(N)

Q

U

Y

(M)

O,

O 1 .5 điểm I

K

KÈ

M

O

A

a, - Vẽ đường đi tia SIO + Lấy S' đối xứng S qua (N) + Nối S'O cắt gương (N) tai I => SIO cần vẽ b, - Vẽ đường đi SHKO + Lấy S' đối xứng với S qua (N) + Lấy O' đối xứng vói O qua (M) + Nối tia S'O' cắt (N) tại H, cắt M ở K => Tia SHKO càn vẽ. c, - Tính IB, HB, KA.

ẠY D

(0,5 đ) (0,5 đ) (0,5 đ)

H

Câu 5: (4,5 điểm)

- Vẽ đúng hình, đẹp.

(0,5 đ)

Ơ

N

O

  20  Có 3 cách mắc R3: b. R   11,25 P - R3 song song với R1  R3 = 10  - R3 song song với R2  R3 = 30  - R3 song song với cả nhánh gồm R1 và R2 nối tiếp  R3 = 100  .

S

B

H S'

1 điểm

1 điểm

0,5 điểm 123

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

0.5điểm

FF IC IA L

+ Tam giác S'IB đồng dạng với tam giác S'SO => IB/OS = S'B/S'S => IB = S'B/S'S .OS => IB = h/2 Tam giác S'Hb đồng dạng với tam giác S'O'C => HB/O'C = S'B/S'C => HB = h(d - a) : (2d) - Tam giác S'KA đồng dạng với tam giác S'O'C nên ta có: KA/O'C = S'A/ S'C => KA = S'A/S'C . O'C => KA = h(2d - a)/2d

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

124

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 05 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ BÀI Câu 1 (4 điểm). Một chiếc thuyền bơi từ bến A đến bến B ở cùng một bên bờ sông với vận tốc đối với nước là v1 = 3km/h. Cùng lúc đó một ca nô chạy từ bến B theo hướng đến bến A với vận tốc đối với nước là v2 = 10km/h. Trong thời gian thuyền đi từ A đến B thì ca nô kịp đi được 4 lần quãng đường đó và về đến B cùng một lúc với thuyền. Hãy xác định: a. Hướng và độ lớn vận tốc của nước sông. b. Nếu nước chảy nhanh hơn thì thời gian ca nô đi và về B (với quảng đường như câu a) có thay đổi không? Vì sao?

Câu 2 (4điểm). Một bình hình trụ có bán kính đáy R 1= 20cm được đặt thẳng đứng chứa nước ở nhiệt độ t 1= 20 0 c. Người ta thả một quả cầu bằng nhôm có bán kính R 2 = 10cm ở nhiệt độ t 2 = 40 0 c vào bình thì khi cân bằng mực nước trong bình ngập chính giữa quả cầu.

Cho khối lượng riêng của nước D 1= 1000kg/m 3 và của nhôm D 2 = 2700kg/m 3 , nhiệt dung riêng của nước C 1= 4200J/kg.K và của nhôm C 2 = 880J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và với môi trường. a. Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt. b. Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t 3 = 15 0 c vào bình cho vừa đủ ngập quả cầu. Biết khối lượng riêng và nhiệt dung riêng của dầu D 3 = 800kg/m 3 và C 3 = 2800J/kg.K. Xác định: Nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt? Áp lực của quả cầu lên đáy bình?

Câu 3 (5,0 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn U R1 điện U có hiệu điện thế không đổi là 21V; R = 4,5Ω, R1 R2 = 3Ω, bóng đèn có điện trở không đổi RĐ = 4,5Ω. P Ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể.

C RX Đ a. Khi khóa K đóng, con chạy C của biến trở ở vị N M trí điểm N, thì ampe kế chỉ 4A. Tìm giá trị của R2. b. Xác định giá trị của đoạn biến trở RX ( từ M K R tới C) để đèn tối nhất khi khóa K mở.

A c. Khi khóa K mở, dịch con chạy C từ M đến N thì độ sáng của đèn thay đổi thế nào? Giải thích.

Câu 4. (3,0 điểm) Trong một bình nước hình trụ có một khối nước đá nổi được giữ bằng một sợi dây nhẹ, không giãn (xem hình vẽ bên). Biết lúc đầu sức căng của sợi dây là 10N. Hỏi mực nước trong bình sẽ thay đổi như thế nào, nếu khối nước đá tan hết? Cho diện tích mặt thoáng của nước trong bình là 100cm2 và khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3.

125

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Câu 5:(4,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết UAB = 8V; R1 = 2  ; Điện trở ampe kế RA = 0  ; Điện trở vôn kế RV vô cùng lớn; RMN = 8  .

Con chạy đặt ở vị trí nào thì ampe kế chỉ 1A. Lúc này vôn kế chỉ bao nhiêu?

C

V

FF IC IA L

R1 A

-

+

M

A

D

N

B

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

Ơ

S v1  u 2S 2S  v2  u v2  u

N

H

- Thời gian thuyền chuyển động từ A đến B là: t1 = - Thời gian chuyển động của ca nô là: t2 =

S = 2S  2S v1  u v2  u v2  u 2 2  u 2  4v 2 u  4v1 v 2  v 22  0  v2  u v2  u 

Y

Theo bài ra: t1 = t2 Hay:

1 v1  u

U

(0,5)

Gọi khoảng cách giữa hai bến sông là S = AB, giả sử nước chảy từ A đến B với vận tốc u ( u < 3km/h )

=

(1)

Q

(0,75) (0,5)

N

.

Câu 1 a(3,0) (0,5) (0,75)

ĐỀ SỐ: 05

O

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9

Thời gian ca nô đi và về: t2 = 2 S  2 S  2 S ( v 2  u2  v 22  u )  42.S .v 22

KÈ

b (1,0)

M

Giải phương trình (1) ta được: u  - 0,506 km/h Vậy nước sông chảy theo hướng BA với vận tốc gần bằng 0,506 km/h v2  u

Khi nước chảy nhanh hơn (u tăng)

D

ẠY

Câu 2 a (2,0) (0,5)



v2  u 2

v2  u

2

v - u giảm

v2  u

 t2 tăng (S, v2 không đổi)

Nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt - Khối lượng của nước trong bình là: m 1= V 1.D 1= (  R 12 .R 2 -

1 4 .  R 32 ).D 1  10,467 (kg).

2 3

(0,5)

- Khối lượng của quả cầu là: m 2 = V 2 .D 2 =

(1,0)

- Phương trình cân bằng nhiệt: c 1m 1( t - t 1 ) = c 2 m 2 ( t 2 - t )

4  3

R 32 .D 2 = 11,304 (kg).

126

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Suy ra: t = b(2,0)

- Thể tích của dầu và nước bằng nhau nên khối lượng của dầu là: m3=

(0,5)

c1 m1t1  c 2 m 2 t 2 = 23,7 0 c. c1 m1  c 2 m 2

m1 D3 = 8,37 (kg).

D1

(1,0)

tx=

(0,5)

- Áp lực của quả cầu lên đáy bình là:

FF IC IA L

- Tương tự như trên, nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt là: c1 m1t1  c 2 m2 t 2  c3 m3 t 3  21 0 c c1 m1  c 2 m2  c3 m3

F = P2- FA= 10.m2 -

1 4 .  R 32 ( D 1+ D 3 ).10  75,4(N) 2 3

(0,5)

N

U 21   5,25 (1) I 4 R .R 4,5.R2 Mặt khác: Rtm  đ 2  R1   3 (2) Rđ  R2 4,5  R2

(0,5)

Ơ

Rtm 

O

Câu 3 (5,0) 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

Đ

P

RX C

M

R2

M

(0,5)

R-RX N

Q

U

Y

N

H

Từ (1) và (2) giải ra: R2 = 4,5Ω (0,5) 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: U R1 R1ntRXnt{R2//[(R-RXntRđ)]}

KÈ

2 Điện trở toàn mạch: Rtm  ( R  R X  R đ ) R2  R X  R1   R X  6 R X  81 (0,5)

R  R X  R đ  R2

ẠY

Cường độ dòng điện ở mạch chính: I 

D

UPC = I.RPC =

13,5  R X

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

(0,5)

U (13,5  R X ) (9  R X ).4,5 4,5U (9  R X )  .

2  R X  6 R X  81 13,5  R X  R X2  6 R X  81

Cường độ dòng điện chạy qua đèn: I đ 

(0,5)

U PC 4,5U (3)  2 9  R X  R X  6 R X  81

(0,5)

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 RX âm. Do đó mẫu đạt giá trị lớn nhất khi: RX  

4,5.U 6 để RX = 3   3 hoặc phân tích: I d  2 2.(1) 90  (Rx  3)

(0,5) 127

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

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 = 3Ω thì đèn tối dần đi, nếu tiếp tục dịch chuyển con chạy từ vị trí đó tới N thì đèn sẽ sáng dần lên.

(0,5)

0,5

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

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Câu 4 (3,0) Nếu thả khối nước đá nổi (không buộc dây) thì khi nước đá tan hết, mực nước trong bình sẽ thay đổi không đáng kể.

Khi buộc bằng dây và dây bị căng chứng tỏ khối nước đá đã chìm sâu hơn so với khi thả nổi một thể tích V, khi đó lực đẩy Ac-si-met lên phần nước đá ngập thêm này tạo nên sức căng của sợi dây.

Ta có: FA = 10.V.D = F <=> 10.S.h.D = F (với h là mực nước dâng cao hơn so với khi khối nước đá thả nổi) => h = F/10.S.D = 0,1(m) Vậy khi khối nước đá tan hết thì mực nước trong bình sẽ hạ xuống 0,1m Câu 5(4,0) R1 V A

Y

Rx

N

CD

BN

Q

U

AM

0,5

Gọi điện trở phần MD là x (x 0) thì: - I x  2 ;

0,25

M

- Vì điện trở của ampe kế Ra = 0 nên:UAC = UAD = U1 = I1R1. = 2.1 = 2 (V) x

2 x - U DN  I DN .R DN  1  2 8  x  x  - U AB  U AD  U DB  2  1  2 8  x  x  - 2  1  2 8  x   8 x 

D

ẠY

KÈ

- I DN  I 1  I x  1 

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

- Giải được x = 4.

-  x = 4  Con chạy ở chính giữa MN

0, 5 0, 5

- Chỉ số vôn kế bằng UDN = 1  2 8  4   6 (V)

0, 5



4

128

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

(Hoặc UDN = UAB - UAD = 8 - 2 = 6 (V)).

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

.Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

129

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 04 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ BÀI Bài 1: (4 điểm) Cùng một lúc có hai xe xuất phát từ hai điểm A và B cách nhau 60Km, chúng chuyển động cùng chiều từ A đến B. Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc V1 = 30Km/h. Xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc V2 = 40Km/h. ( cả hai xe đều chuyển động thẳng đều).

1. Tính khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ kể từ lúc xuất phát.

2. sau khi xuất phát được 1 giờ 30 phút xe thứ nhất đột ngột tăng vận tốc với V1' = 50Km/h. Hãy xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau.

Câu 2(4 điểm) Một thỏi nước đá có khối lượng m = 200g ở –100C

O

a.Tính nhiệt lượng cần cung cấp để thỏi nước đá biến thành hơi hoàn toàn ở 1000C

N

Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá là 1800J/KgK, của nước là 4200J/KgK và nhiệt tỏa hơi của nước ở 1000C là L=2,3.106J/Kg, nhiệt nóng chảy của nước đá ở 00C là =3,4.105J/Kg

H

Ơ

b.Nếu bỏ thỏi nước đá trên vào xô nước ở 200C, sau khi cân bằng nhiệt người ta thấy nước đá còn sót lại là 50g. Tính lượng nước lúc đầu, biết sô nhôm có khối lượng

N

m2 = 100g và nhiệt dung riêng của nhôm là C3 = 880J/Kg độ

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

Bài 3:(6điểm) Cho mạch điện như hình vẽ hiệu điện thế đặt vào mạch U = 6v không đổi.

R1= 2  ;R2= 3  ; Rx = 12  .Đèn Đ ghi 3V-3W coi điện trở của đèn không đổi. Điện trở của ampekế và dây nối không đáng kể.

1.Khi khóa K mở: AÂ a.RAC = 2  . Tính công sất tiêu thụ của đèn. b.Tính RAC để đèn sáng bình thường.

R1 Đ 2.Khi khóa K đóng Công suất tiêu thụ ở R2 là 0,75w +Ua.Xác định vị trí con chạy C. R2 b.Xác định số chỉ của ampe kế K B C A Câu 4: (2 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ: R0 R2 B D Hiệu điện thế giữa hai điểm B, D không đổi khi mở và đóng khoá K, vôn kế lần lượt chỉ hai giá trị U1 và U2. Biết rằng R2 = 4R1 và vôn kế có điện trở rất lớn.

Tính hiệu điện thế giữa hai đầu B, V D theo U1 và U2.

R1 K Câu 5: (4 điểm) Một người cao 170 cm, mắt cách đỉnh đầu 10cm đứng trước một gương phẳng thẳng đứng để quan sát ảnh của mình trong gương. Hỏi phải dùng gương có chiều cao tối thiểu là bao nhiêu để có thể quan sát toàn bộ người ảnh của mình trong gương.

Khi đó phải đặt mép dưới của gương cách mặt đất bao nhiêu ?

130

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9

FF IC IA L

V1

ĐỀ SỐ: 04

V2

S2 Bài 1: ( 4điểm) N M B 1) Quãng đường xe đi được trong 1 giờ A Xe 1: S1 = v1.t = 30Km (0.25đ) Xe 2 : S2 = v2. t = 40 Km ( 0,25đ) SAB = 60Km. Gọi khoảng cách giữa 2 xe là MN MN = (S2 +S )- S1 = 40 +60-30=70 Km (0,5đ) 2. Sau khi xuất phát 1 giờ 30 phút quãng đường mỗi xe là: Xe 1: S1 = v1.t = 45Km (0.25đ) Xe 2 : S2 = v2. t = 60 Km ( 0,25đ) Khoảng cách giữa 2 xe là: l = S2 +S - S1 = 75Km (0.5đ) Sau thời gian t xe 1 đuổi kịp xe 2.

Quãng đường mỗi xe là: (0.25đ) Xe 1: S1' = v1'.t = 50t Xe 2 : S2' = v2'. t = 40t (0,25đ) Khi hai xe gặp nhau ta có S2' = S1' - l  l = S1' - S2'  75 = 50t - 40 t = 10t  t = 7,5 ( giờ) (1đ) Vị trí gặp nhau cách A một khoảng L, ta có: ( 0,25đ) S1'= v1'.t = 50.7,5 = 375 Km L = S1'+S1 = 375 + 45 = 420 Km ( 0,25đ) Câu 2(4đ)

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

S1

M

a) Gọi Q1 là nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng từ t1 = -100C đến t2 = 00C là: Q1 = m1c1(t2-t1) = 0,2.1800(0 + 10) = 3600J = 3,6KJ

(0,25đ)

KÈ

- Gọi Q2 là nhiệt lượng nước đá thu vào chảy hàon toàn ở 00C là: Q2 =  . m1 = 3,4 . 105. 0,2 = 68000 J = 68KJ

(0,25đ) 0

0

ẠY

- Gọi Q3 là nhiệt lượng nước tăng nhiệt độ từ t2 = 0 C đến t3 = 100 C là Q3 = m1c2(t2-t2) = 0,2.4200(100-0) = 84000J = 84KJ

(0,25đ)

D

- Gọi Q4 là nhiệt lượng nước hóa hơi hoàn toàn ở 1000C là:

Q4 = L . m1 = 2,3 . 106. 0,2 = 460000 J = 460KJ

(0,25đ) 0

Gọi Q là nhiệt lượng cần cung cấp tổng cộng để nước đá ở –10 C biến thành hơi hoàn toàn ở 1000C là: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 3,6 + 68 + 84 + 460 = 615,6KJ

(1đ) 131

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

b) Gọi mx là lượng nước đá đã tan thành nước, ta có: mx = 200 – 50 = 150 (g)

(0,25đ)

0

do nước đá tan không hết nghĩa là nhiệt độ cuối cùng của hệ thống là 0 C - Gọi Q’ là nhiệt lượng của khối nước đá nhận để tăng nhiệt độ đến 00C là Q’ = m1c1 (t2 – t1) = Q1 = 3600J

(0,25đ)

FF IC IA L

- Gọi Q’’ là nhiệt lượng mà khối nước đá nhận để tan hoàn toàn là : Q’’ = mx .  = 0,15 . 34 .105 = 5100J

(0,25đ)

- Toàn bộ nhiệt lượng này do nước (có khối lượng M) và sô nhôm tỏa ra để giảm từ 200C xuống 00C là: Q = (MC2 + m2c3 ) (20 – 0) = (M . 4200 + 0,1 . 880) . 20 Theo pt cân bằng nhiệt ta có : Q = Q’ + Q’’

54600 2730  2730 => M =  0,629 Kg = 629 (g) 20 4200

(1đ)

N

(M . 4200 + 0,1 . 880) . 20 =

O

Hay

(0,25đ)

Ơ

Câu 3: (6 điểm) 1. Khi K mở:

Từ công thức: P = UI =

N

H

a.Ta có sơ đồ mạch điện: R1nt  RD //  R2 ntRAC   Điện trở của đèn là:

U2 U 2 32  RĐ = D   3   ) R PD 3

(0,5 điểm)

Y

Điện trở của mạch điện khi đó là:

U

RD  R2  RAC  3(3  2)  2 RD  R2  RAC 33 2

31  R  () 8

(0,5 điểm)

Q

R  R1 

M

Khi đó cường độ trong mạch chính là: 6 48 U   ( A) 31 R 31 8

KÈ

I

(0,5 điểm)

Từ sơ đồ mạch điện ta thấy: 96 90  31 31

(0,5 điểm)

 90    2 U Khi đó công suất của đèn Đ là: PD'  U D' I D'  D   31   2,8 (w) RD 3

(0,5 điểm)

D

ẠY

U1  IR1 

48 96 2  31 31

(V) U  U1  U D'  U D'  U  U1  6 

b. Đèn sáng bình thường, nên UĐ = 3 (V).

Vậy hiệu điện thế ở hai đầu điện trở là: Từ U = U1 +UĐ  U1 = U – UĐ = 6 – 3 = 3 (v).

2

(0,25điểm)

132

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Cường độ dòng điện trong mạch chính là: I  I1  U1  3  1,5( A) R1

Cường độ dòng điện qua đèn là: I D 

PD UD



2

3  1( A) 3

(0,25điểm)

U AC 1, 5  3( )  0, 5 I AC

(0,25điểm)

2. Khi K đóng. a.Giải ra ta được: UĐ= 3V RAC = 6  b.

IA = 1.25 (A) Câu 4: (2đ) - Khi K mở ta có R0 nt R2.

Do đó UBD = U 1 ( R0  R2 )  R0  R2U 1

(1)

U BD  U 1

H

- Khi K đóng ta có: R0 nt (R2// R1).

Do đó UBD= U2+ U 2 ( R2 ) . Vì R2= 4R1 nên R0 = 5

N

R2

(0,5 đ)

(0,5 đ)

Y

U

(0,5 đ)

(1đ) D M

I

M’

H

K

D

ẠY

KÈ

M

Câu 5: (4đ) 1. - Vẽ hình vẽ

(2)

(1 điểm)

(0,5 đ)

Q

U2

R2U 2 5(U BD  U 2 )

R2U 2 R2U 1  U BD  U 1 5(U BD  U 2 ) 4U1U 2  5 => UBD = 5U1  U 2

- Từ (1) và (2) suy ra: U1

N

O

(0,5 điểm) (0,5 điểm)

Ơ

R0

=> U BD  1  5 U BD

(0,25điểm) (0,25điểm)

FF IC IA L

Khi đó cường độ dòng điện qua điện trở R2 là: I2 = I – IĐ = 1,5 – 1 = 0,5(A) Hiệu điện thế ở hai đầu điện trở R2 là: U2 = I2R2 = 0,5 .3 = 1,5 (v) Hiệu điện thế ở hai đầu RAC là: R AC

(0,25điểm)

C J (0,25đ) Ảnh và người đối xứng nên : MH = M'H Để nhìn thấy đầu trong gương thì mép trên của gương tối thiểu phải đến điểm I,IH là 133

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

đường trung bình của  MDM' : (0,25đ) Do đó IH = 1/2MD = 10/2 = 5 (cm) (0,5đ) Trong đó M là vị trí mắt. Để nhìn thấy chân (C) thì mép dưới của gương phải tới điểm K HK là đường trung bình của  MCM' do đó : HK = 1/2 MC = 1/2 (CD - MD ) = 1/2(170 - 10) = 80cm (0,5đ) Chiều cao tối thiểu của gương là : IK = IH + KH = 5 + 80 = 85 (cm) (0,5đ) Gương phải đặt cách mặt đất khoảng KJ KJ = DC - DM - HK = 170 - 10 - 80 = 80 (cm) (2 đ) Vậy gương cao 85 (cm) mép dưới của gương cách mặt đất 80 cm (0,1đ) .

Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

134

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

ĐỀ SỐ: 03

FF IC IA L

ĐỀ BÀI

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Câu1; (4 điểm) Một vận động viên bơi xuất phát tại điểm A trên sông bơi xuôi dòng. Cùng thời điểm đó tại A thả một quả bóng. Vận động viên bơi đến B cách A 1,5km thì bơi quay lại, hết 20 phút thì gặp quả bóng tại C cách B 900m. Vận tốc bơi so với nước là không đổi. a.Tính vận tốc của nước và vận tốc bơi của người so với bờ khi xuôi dòng và ngược dòng. b.Giả sử khi gặp bóng vận động viên lại bơi xuôi tới B lại bơi ngược, gặp bóng lại bơi xuôi... cứ như vậy cho đến khi người và bóng gặp nhau ở B. Tính tổng thời gian bơi của vận động viên.

Câu 2: (4 điểm) Rót nước ở nhiệt độ t1=200C vào một nhiệt lượng kế. Thả vào trong nước một cục nước đá có khối lượng m2=0,5kg và nhiệt độ t2= -150C. Hãy tìm nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập. Biết khối lượng nướcđổ vào là m1=m2.

Cho nhiệt dung riêng của nước c1=4200J/kgK, của nước đá là 2100J/kgK. Nhiệt nóng chảy của nước đá là = 3,4.105J/kg. Bỏ qua khối lượng của nhiệt lượng kế.

Câu 3: (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ.

R2 R1 C R1 = R3 = R4 = 4; R2 = 2 ; U = 6V R3 a) Khi nối giữa A và D một vôn kế thì vôn kế chỉ bao R4 A B nhiêu. Biết RV rất lớn.

D b) Khi nối giữa A và D 1 ampe kế thì ampe kế chỉ bao U / / nhiêu? Biết RA rất nhỏ +

D

ẠY

KÈ

M

Tính điện trở tương đương của mạch trong từng trường hợp.

Bài 4: (5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ: R1 = R2 = R3 = 6  ; R4 = 2  UAB = 18 v a) Nối M và B bằng một vôn kế. Tìm số chỉ của vôn kế b) Nối M và B bằng 1 am pe kế điện trở không đáng kể. Tìm số chie của ampe kế, chiều dòng qua A. Câu 5: (3 điểm) Chiếu một tia sáng nghiêng một góc 450 chiều từ trái sang phải xuống một gương phẳng đặt nằm ngang. Ta phải xoay gương phẳng một góc bằng bao nhiêu so với vị trí của gương ban đầu, để có tia phản xạ nằm ngang.

-------------------------------------- Hết --------------------------------------135

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9

ĐỀ SỐ: 03

Vn=Vb=AC/t=

FF IC IA L

Câu 1: (4 điểm) a,Thời gian bơi của vận động viênbằng thời gian trôi của quả bóng , vận tốc dòng nước chính là vận tốc quả bóng.

15  0,9 =1,8(km/h) (0,5đ) 1/ 3

N

H

Ơ

N

O

Gọi vận tốc của vận động viên so với nước là Vo.vận tốc so với bờ khi xuôi dòng và ngược dòng là V1vàV2 => V1=Vo+Vn ; V2=Vo-Vn Thời gian bơi xuôi dòng t1=AB/V1=AB/(Vo+Vn) (1) Thời gian bơi ngược dòng t2=BC/V1= BC/(Vo-Vn) (2) (0,5đ) Theo bài ra ta có t1+t2=1/3h (3) (0,5đ) Từ (1) (2) và (3) ta có Vo2 – 7,2Vo=o => Vo= 7,2(km/h ) =>Khi xuôi dòng V1=9(km/h) Khi ngược dòng V2=5,4(km/h) (0,5đ) b, Tổng thời gian bơi của vận động viên chính là thời gian bóng trôi từ A đến B; (2đ) t=AB/Vn =1,5/1,8  0,83h

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

Câu 2: (4 đ) Khi được làm lạnh tới 00C, nước toả ra một nhiệt lượng: Q1 =m1c1(t-0) = 0,5. 4200.20= 42000 (J).

(1đ) 0 Để làm "nóng" nước đá tới 0 C cần tiêu tốn một nhiệt lượng: Q2=m2c2 (0 - t2) = 0,5.2100.(0- (-15)) = 15750 (J).

(1đ) Bây giờ muốn làm cho toàn bộ nước đá tan cần phải có một nhiệt lượng: Q3=L. m2 = 3,4.105.0,5 = 170000(J).

(1đ) Nhận xét: Q1 > Q2 → Nước đá có thể "nóng" đến 00C bằng cách nhận nhiệt lượngdo nước toả ra Q1 - Q2 = 42000-15750 = 26250 < 170000= Q3 → Nước đá không thể tan hoàn toàn mà chỉ tan một phần ( 0,25 điểm ) (0,5đ) Vậy sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập nước đá không tan hoàn toàn mà chỉ tan một (0,5đ) phần. Do đó nhiệt độ chung của hỗn hợp là 00C. Câu 3: (4đ) a) Do RV rất lớn nên có thể xem mạch gồm [(R3 nt R4)// R2] nt R1 Ta có: R34 = R3 + R4 = 4 + 4 = 8() R34 . R2 8.2 RCB = = = 1,6 () R34 + R2 8+2

R1

R2

C R3

A x

R4

B

D /

+

U

/

-

136

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

O

FF IC IA L

Rtđ = RCB + R1 = 1,6 + 4 = 5,6 () U 6 = = 1,07 (A) I = I1 = Rtđ 5,6 UCB = I. RCB = 1,07. 1,6 = 1,72 (V) b) Cường độ dòng điện qua R3 và R4 UCB 1,72 I) = = = 0,215 (A) R34 8 Số chỉ của vôn kế: UAD = UAC + UCD = IR1 + I)R3 = 1,07. 4 + 0,215.4 = 5,14 (V) Bài 4: (5đ) a. ( 2đ) Số chỉ của vôn kế.

Vôn kế có điện trở rất lớn nên dòng điện không đi qua vôn kế.

Sơ đồ mạch điện [(R2 nt R3) // R1] nt R4.

Ơ

R1  R 23  4 R1  R 23

H

R123 =

N

- Số chỉ của ampe kế chỉ hiệu điện thế UMB. - Điện trở tương đương: R23 = R2 + R3 = 12 

N

RAB = R123 + R4 = 6 

IC 

Y

- Cường độ dòng điện qua mạch chính:

U AB 3A R AB

UNB = U4 = I4 . R4 = IC . R4 = 6 v UAN = UAB - UNB = 12 v

U

Hiệu điện thế:

I 23 

Q

- Cường độ qua R2 ; R3 :

U AN R23

1A

D

ẠY

KÈ

M

- Hiệu điện thế: UMN = U3 = I3 . R3 = 6 v - Số chỉ của vôn kế: uv = UMB = UMN + UNB = U3 + U4 = 12 v b. ( 3đ) Số chỉ của ampe kế.

Sơ đồ mạch:

Điện trở tương đương:R34 =

R3  R 4  1,5  R3  R 4

137

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

R143 =

R1  R43  7,5  R1  R 43

U AB  2,4 A R143 U Cường độ dòng điện qua R2 : I 2  AB  3 A R2

FF IC IA L

Cường độ dòng điện qua R1 : I 1 

Hiệu điện thế: UNB = U34 = I34 R34 = I1R34 = 3,6 v Dòng điện qua R3 : I3 

U 3 U 34  0,6 A R3 R3

O

Xét vị trí nút M ta có IA = Ic + IB = 3,6 (A) Dòng điện qua từ M ---> B

H

Ơ

N

Câu 5: (3đ)

135  67,5 2

U

Ta có: i’ = i =

Y

N

Vẽ tia sáng SI tới gương cho tia phản xạ IR theo phương ngang (như hình vẽ) · Ta có góc SIR = 1800 – góc SIA = 1800 - 450 = 1300 (1đ) IN là pháp tuyến của gương và là đường phân giác của góc SIR. · mà i + i, = 1800 – 450 = 1350 Góc quay của gương là RIB ( 1đ)

M

Q

· IN vuông góc với AB  NIB = 900 · · - i’ = 900- 67,5 = 22,50 = NIB (0,5đ) RIB Vậy ta phảI xoay gương phẳng một góc là 22,5 0. (0,5đ)

D

ẠY

KÈ

Lưu ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.

-------------------------------------- Hết ---------------------------------------

138

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

ĐỀ SỐ: 02

FF IC IA L

ĐỀ BÀI Bài 1 :(4,0 Điểm) Trộn lẫn rượu và nước người ta thu được hỗn hợp nặng 140g ở nhiệt độ 360C. Tính khối lượng của nước và khối lượng của rượu đã trộn. Biết rằng ban đầu rượu có nhiệt độ 190C và nước có nhiệt độ 1000C, cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/Kg.K, của rượu là 2500J/Kg.K.

2

3

N

2

H

Ơ

N

O

Bài 2 : (5,0 Điểm) Lúc 9h hai ôtô cùng khởi hành từ hai điểm A và B cách nhau 130km đi ngược chiều nhau. Vận tốc xe đi từ A là 30km/h, vận tốc xe đi từ B là 50km/h. a/ Tính khoảng cách của hai xe lúc 10h. b/ Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau. c/ Xác định thời điểm hai xe cách nhau 40km.

R1 C A D R3 B Bài 3: (7,0 Điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ biết: R5 R6 R4 R1 = 1  ; R2 = 3  ; R5 = 2  ; R3 = R4 = R6 = 1Ω M

Y

a/ Tính RAB. b/ Cho UAB = 2V. Hãy xác định I4.

N N

B

-------------------------------Hết----------------------

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

M Bài 4: (4,0 Điểm) Cho hai gương phẳng M,N đặt song song, có mặt phản xạ S' quay vào nhau và cách nhau một khoảng AB = d = 30cm. Giữa hai gương có một điểm sáng S trên đoạn AB, cách gương M là 10cm.

Một điểm S' nằm trên đường thẳng SS' song song với hai gương SS' = 60cm như hình vẽ. a/ Hãy trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ S đến S' trong hai trường hợp: A S - Đến gương M tại I rồi phản xạ đến S'.

- Đến gương M tại J, phản xạ đến gương N tại K rồi phản xạ đến S'. b/ Hãy tính các khoảng cách I, J, K đến đoạn thẳng AB

139

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

268800 m1 = 42500 m2 m 2  268800 m1 (2) 42500

O



FF IC IA L

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 02 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Bài 1 (4,0 điểm) - Theo bài ra ta biết tổng khối lượng của nước và rượu là 140g = 0,14Kg. m1 + m2 = m  m1 = m - m2 (1) (0,5 điểm) (0,5 điểm) - Nhiệt lượng do nước tỏa ra: Q1 = m1. C1 (t1 - t) (0,5 điểm) - Nhiệt lượng rượu thu vào: Q2 = m2. C2 (t - t2) - Theo PTCB nhiệt: Q1 = Q2 m1. C1 (t1 - t) = m2. C2 (t - t2)  m14200(100 - 36) = m22500 (36 - 19)

H

Ơ

N

- Thay (1) vào (2) ta được:268800 (m - m2) = 42500 m2  37632 - 268800 m2 = 42500 m2  311300 m2 = 37632  m2 = 0,12 (Kg) - Thay m2 vào pt (1) ta được:(1)  m1 = 0,14 - 0,12 = 0,02 (Kg) (0,5 điểm) Vậy ta phải pha trộn là 0,02Kg nước vào 0,12Kg rượu để thu được hỗn hợp nặng 0,14Kg ở 360C.

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

Bài 2 (5,0 điểm) a/ Khoảng cách của hai xe lúc 10h.

- Hai xe khởi hành lúc 9h và đến lúc 10h thì hai xe đã đi được trong khoảng thời gian t = 1h - Quãng đường xe đi từ A: S1 = v1t = 30. 1 = 30 (Km) - Quãng đường xe đi từ B:S2 = v2t = 50. 1 = 50 (Km) - Mặt khác: S = SAB - (S1 + S2) = 140 - (30 + 50) = 60(Km) Vậy: Lúc 10h hai xe cách nhau 60Km. b/ Thời điểm và vị trí lúc hai xe gặp nhau: - Gọi t là khoảng thời gian từ khi hai ôtô khởi hành khi đến khi gặp nhau tại C. - Quãng đường xe đi từ A đi được: S1 = v1t = 30t (1) (0,25 điểm) - Quãng đường xe đi từ B đi được: S2 = v2t = 50t (2) (0,25 điểm) - Vì cùng xuất phát một lúc và đi ngược chiều nhau nên: SAB = S1 + S2 (0,5 điểm) - Từ (1) và (2) ta có:30t + 50t = 140  t = 1,75 (h)= 1h45ph.

(0,5 điểm) - Thay t vào (1) hoặc (2) ta có:(1)  S1 = 1,75.30 = 52,5 (Km) (2)  S2 = 1,75. 50 = 87,.5 (Km) Vậy: Sau khi đi được 1,75h tức là lúc 10h45phút thì hai xe gặp nhau và cách A một khoảng 52,5Km và cách B 87,5Km. c/ Khi hai xe cách nhau 40km thì xảy ra hai trường hợp: Trường hợp 1: Hai xe chưa gặp nhau và cách nhau 40km:SAB = S1 + S2 + 40  40 = SAB - ( S1 + S2) (1,0điểm)  40 = 140 - (30t + 50t)  t = 1,25 (h) = 1h15ph Vậy: Sau khi khởi hành được 1giờ 15phút thì hai xe cách nhau 40km.

140

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Trường hợp 2: Hai xe sau khi gặp nhau và cách nhau 40km: SAB = S1 + S2 - 40  40 = ( S1 + S2) - SAB  40 = (30t + 50t) - 140  t = 2,25 (h) = 2h15ph Vậy: Sau khi khởi hành được 2giờ 15phút thì hai xe cách nhau 40km.

R

A

R

C

R

D

B

R R

FF IC IA L

Bài 3 (5,0 điểm) a/ Do dây dẫn có điện trở không đáng kể nên các điểm M, N, B coi như là trùng nhau nên ta vẽ lại được mạch điện như sau:

(1,0 điểm)

O

R Điện trở tương đương của đoạn mạch:

R 3 . R6 1.1 1 3 1 R236 = R2 + R36 =   2 (Ω)     R3  R6 1  2 2 2 2 2 2.

1 1 R236 .R5 3  1   R  1 (Ω)  R 2365  12356 = R1 + R2365 =  2 2 2 2 R 236  R5 2 3 R4 .R12365 1.1 1     R AB  R4  R12365 1  1 2 b/ Cường độ dòng điện chạy trong mạch: I  U AB  2  4( A) 1 R AB 2

Y

N

H

Ơ

N

R36 

U

Mặt khác: R4 // R12365 nên ta có: I = I1 + I4 = 4(A)(1)

Q

I1 R4   I 1  I 4 2  I 4 R12356

M

Kết hợp (1) và (2):  I4 = 2A

D

ẠY

KÈ

Bài 4 (5,0 điểm) a/ - Lấy S1 đối xứng với S qua gương M. Đường thẳng S1S' cắt gương M tại I. Vậy SIS' là tia cần vẽ. (0,75 điểm) -Tiếp tục lấy S2 đối xứng S' qua N. nối S1S2 cắt gương M tại J, cắt gương N tại K. Vậy SJKS' là tia cần vẽ. (0,75 điểm) M N b/ Xét ∆SS1S' có AI là đường trung bình nên: S' SS ' 60 H AI    30cm (1,0 điểm) 2

S2

2

Xét ∆SS1P có AJ là đường trung bình nên: AJ  SP

I

2

Xét ∆S2S'P có HK là đường trung bình nên: HK  S ' P

K

P

J

2

S1

A

S

B 141

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Từ đó: AJ + HK = AJ + (BH - BK) = Hay: BK - AJ = 30cm

SP  S ' P SS ' 60    30cm 2 2 2

(1)

Mặt khác: AJ  SP vàSP  BK nênAJ  BK 2 2 4

(2)

Từ (1) và (2) ta suy ra: BK  30cm 4

FF IC IA L

BK 

(1,0 điểm)  BK = 40cm Thay BK cào (1) ta được:  AJ=10cm (0,5 điểm)

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

------------------------Hết---------------------------

142

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 01 MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ BÀI Câu 1 (4 điểm). Một chiếc thuyền bơi từ bến A đến bến B ở cùng một bên bờ sông với vận tốc đối với nước là v1 = 3km/h. Cùng lúc đó một ca nô chạy từ bến B theo hướng đến bến A với vận tốc đối với nước là v2 = 10km/h. Trong thời gian thuyền đi từ A đến B thì ca nô kịp đi được 4 lần quãng đường đó và về đến B cùng một lúc với thuyền. Hãy xác định: a. Hướng và độ lớn vận tốc của nước sông. b. Nếu nước chảy nhanh hơn thì thời gian ca nô đi và về B (với quảng đường như câu a) có thay đổi không? Vì sao?

Câu 2 (4điểm). Một bình hình trụ có bán kính đáy R 1= 20cm được đặt thẳng đứng chứa nước ở nhiệt độ t 1= 20 0 c. Người ta thả một quả cầu bằng nhôm có bán kính R 2 = 10cm ở nhiệt độ t 2 = 40 0 c vào bình thì khi cân bằng mực nước trong bình ngập chính giữa quả cầu.

Cho khối lượng riêng của nước D 1= 1000kg/m 3 và của nhôm D 2 = 2700kg/m 3 , nhiệt dung riêng của nước C 1= 4200J/kg.K và của nhôm C 2 = 880J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và với môi trường. a. Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt. b. Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t 3 = 15 0 c vào bình cho vừa đủ ngập quả cầu. Biết khối lượng riêng và nhiệt dung riêng của dầu D 3 = 800kg/m 3 và C 3 = 2800J/kg.K. Xác định: Nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt? Áp lực của quả cầu lên đáy bình?

Câu 3 (5,0 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện U R1 U có hiệu điện thế không đổi là 21V; R = 4,5Ω, R1 = 3Ω, R2 bóng đèn có điện trở không đổi RĐ = 4,5Ω. Ampe kế và dây P nối có điện trở không đáng kể.

C RX Đ a. Khi khóa K đóng, con chạy C của biến trở ở vị trí N M điểm N, thì ampe kế chỉ 4A. Tìm giá trị của R2. b. Xác định giá trị của đoạn biến trở RX ( từ M tới C) K R để đèn tối nhất khi khóa K mở.

A c. Khi khóa K mở, dịch con chạy C từ M đến N thì độ sáng của đèn thay đổi thế nào? Giải thích.

Câu 4. (3,0 điểm) Trong một bình nước hình trụ có một khối nước đá nổi được giữ bằng một sợi dây nhẹ, không giãn (xem hình vẽ bên). Biết lúc đầu sức căng của sợi dây là 10N. Hỏi mực nước trong bình sẽ thay đổi như thế nào, nếu khối nước đá tan hết? Cho diện tích mặt thoáng của nước trong bình là 100cm2 và khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3.

C Câu 5:(4,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết UAB = 8V; R1 = 2  ; Điện trở ampe kế RA = 0  ; R1 A V 143 + A

M

D

N

B

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Điện trở vôn kế RV vô cùng lớn; RMN = 8  .

Con chạy đặt ở vị trí nào thì ampe kế chỉ 1A. Lúc này vôn kế chỉ bao nhiêu?

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

-----------------------------Hết------------------

144

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN: VẬT LÝ - LỚP 9

(0,5)

FF IC IA L

(0,75) (0,5)

Gọi khoảng cách giữa hai bến sông là S = AB, giả sử nước chảy từ A đến B với vận tốc u ( u < 3km/h ) S v1  u 2S 2S  v2  u v2  u

- Thời gian thuyền chuyển động từ A đến B là: t1 = - Thời gian chuyển động của ca nô là: t2 =

S = 2S  2S v1  u v2  u v2  u 2 2  u 2  4v 2 u  4v1 v 2  v 22  0  v2  u v2  u

Theo bài ra: t1 = t2 Hay:

1 v1  u



O

Câu 1 a(3,0) (0,5) (0,75)

ĐỀ SỐ: 01

=

(1)

Ơ

Thời gian ca nô đi và về: t2 = 2 S  2 S  2 S ( v2  u2  v22  u )  42.S .v 22 v2  u

v2  u 2

H

b (1,0)

N

Giải phương trình (1) ta được: u  - 0,506 km/h Vậy nước sông chảy theo hướng BA với vận tốc gần bằng 0,506 km/h



v - u giảm

v2  u

v2  u

 t2 tăng (S, v2 không đổi)

N

Khi nước chảy nhanh hơn (u tăng)

2

Câu 2 a (2,0) (0,5)

Y

Nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt - Khối lượng của nước trong bình là:

U

1 4 .  R 32 ).D 1  10,467 (kg).

2 3 - Khối lượng của quả cầu là: m 2 = V 2 .D 2 = 4  R 32 .D 2 = 11,304 (kg).

3

- Phương trình cân bằng nhiệt: c 1m 1( t - t 1 ) = c 2 m 2 ( t 2 - t )

KÈ

(1,0)

M

(0,5)

Q

m 1= V 1.D 1= (  R 12 .R 2 -

b(2,0)

Suy ra: t =

- Thể tích của dầu và nước bằng nhau nên khối lượng của dầu là: m3=

D

ẠY

(0,5)

(1,0)

(0,5)

c1m1t1  c 2 m 2 t 2 = 23,7 0 c. c1m1  c 2 m 2 m1 D3 = 8,37 (kg).

D1

- Tương tự như trên, nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt là: tx=

c1m1t1  c 2 m2 t 2  c3 m3t 3  21 0 c c1m1  c2 m2  c3 m3

- Áp lực của quả cầu lên đáy bình là: F = P2- FA= 10.m2 - 1 . 4  R 32 ( D 1+ D 3 ).10 2 3



75,4(N) 145

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

Câu 3(5,0) 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 (0,5)

FF IC IA L

U 21   5,25 (1) I 4 R .R 4,5.R2 Mặt khác: Rtm  đ 2  R1   3 (2) Rđ  R2 4,5  R2 Rtm 

(0,5)

Từ (1) và (2) giải ra: R2 = 4,5Ω (0,5) 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: U R1 R1ntRXnt{R2//[(R-RXntRđ)]} Đ

C

N

(0,5)

RX

O

P

R-RX

M

Ơ

N

R2

H

2 Điện trở toàn mạch: Rtm  ( R  R X  R đ ) R2  R X  R1   R X  6 R X  81 (0,5)

R  R X  R đ  R2

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

(0,5)

N

Cường độ dòng điện ở mạch chính: I 

13,5  R X

U (13,5  R X ) (9  R X ).4,5 4,5U (9  R X ) (0,5) .  2  R X  6 R X  81 13,5  R X  R X2  6 R X  81 U 4,5U Cường độ dòng điện chạy qua đèn: I đ  PC  (3) (0,5) 2 9  R X  R X  6 R X  81

Q

U

Y

UPC = I.RPC =

4,5.U 6 để RX = 3   3 hoặc phân tích: I d  2 2.(1) 90  (Rx  3)

(0,5)

KÈ

RX  

M

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 RX âm. Do đó mẫu đạt giá trị lớn nhất khi:

D

ẠY

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 = 3Ω thì đèn tối dần đi, nếu tiếp tục dịch chuyển con chạy từ vị trí đó tới N thì đèn sẽ sáng dần lên.

(0,5) Câu Nếu thả khối nước đá nổi (không buộc dây) thì khi nước đá tan hết, mực 4(3,0) nước trong bình sẽ thay đổi không đáng kể.

0,5 Khi buộc bằng dây và dây bị căng chứng tỏ khối nước đá đã chìm sâu hơn so với khi thả nổi một thể tích V, khi đó lực đẩy Ac-si-met lên phần nước 0,5 đá ngập thêm này tạo nên sức căng của sợi dây.

0,5 Ta có: FA = 10.V.D = F <=> 10.S.h.D = F (với h là mực nước dâng cao hơn so với khi khối 146

“Tuyển tập 30 đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý 9 – THCS (có đáp án chi tiết)”

nước đá thả nổi) => h = F/10.S.D = 0,1(m) Vậy khi khối nước đá tan hết thì mực nước trong bình sẽ hạ xuống 0,1m Câu 5(4,0)

R1

0,5 0,5 0,5

V

FF IC IA L

A CD

Rx

2 x

2 x  - U DN  I DN .R DN  1  2 8  x  x  - U AB  U AD  U DB  2  1  2 8  x  x  - 2  1  2 8  x   8 x 

Ơ

Gọi điện trở phần MD là x (x 0) thì: - I x  ;

N

- Vì điện trở của ampe kế Ra = 0 nên: UAC = UAD = U1 = I1R1. = 2.1 = 2 (V)

O

AM

U

Y

N

H

- I DN  I 1  I x  1 

BN

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

- Chỉ số vôn kế bằng UDN = 1  2 8  4   6 (V)

0, 5

M

Q

- Giải được x = 4.

-  x = 4  Con chạy ở chính giữa MN 

4

KÈ

(Hoặc UDN = UAB - UAD = 8 - 2 = 6 (V)).

D

ẠY

- Thí sinh giải theo cách khác, nếu đúng vẫn cho đủ điểm số theo phân phối điểm này.

-----------------------------------------Hết------------------------------

147