HSG LÝ 9

4,0 điểm: Thả một khối gỗ hình lập phương có cạnh a= 20cm, trọng lượng riêng d = a Tìm độ cao của khối gỗ chìm trong chất lỏng?. b Từ bài toán trên em hày trình bày phương án xá định tr

PHÒNG GD & ĐT HUYỆN YÊNĐỊNH

TRƯỜNG THCS ĐỊNH TIẾN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 MÔN: VẬT LÝ

Thời gian làm bài 150 phút

Câu 1 (4,0 điểm):

Thả một khối gỗ hình lập phương có cạnh a= 20cm, trọng lượng riêng d =

a) Tìm độ cao của khối gỗ chìm trong chất lỏng?

b) Từ bài toán trên em hày trình bày phương án xá định trọng lượng riêng d của một vật có dạng hình trụ đồng chất tiết diện đều với các dụng cụ và vật liệu sau: Bình chứa có thể bỏ lọt khối trụ, nước có trọng lượng riêng d1 đã biết (d<d1), thước có GHĐ và ĐCNN phù hợp

Câu 2 (4,0 điểm):

Một khối hợp kim làm bằng chì và kẽm có tổng khối lượng 500g ở nhiệt độ

1200C được thả vào nhiệt lượng kế khối lượng 700g có nhiệt dung riêng

lượng chì, kẽm có trong hợp kim? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường ngoài Biết nhiệt dung riêng của chì, kẽm, nước lần lượt là 130J/kgK, 400J/kgK, 4200J/kgK

Câu 3 (4,0 điểm):

Constantan có điện trở suất 0,50.10-6.m

a) Tính điện trở của dây dẫn này?

b) Cần cắt dây này thành hai phần có chiều dài như thế nào để khi mắc chúng song song vào nguồn điện 12V thì dòng điện trong mạch chính là 0,5A?

c) Cần cắt dây này thành hai phần có chiều dài như thế nào để khi mắc chúng song song vào nguồn điện trên thì dòng điện trong mạch chính có cường độ nhỏ nhất Xác định giá trị đó?

Câu 4 (4,0 điểm):

R2=9; R3 là một biến trở; R4=6.Ampe kế A có điện trở

nhỏ không đáng kể

điện trở R1, R2, R3 và số chỉ của Ampe kế

b) Thay Ampe kế bằng vôn kế có điện trở vô cùng lớn

Câu 5 (4,0 điểm):

Một người quan sát ảnh của chính mình trong một gương phẳng AB treo trên tường thẳng đứng Mắt người cách chân 1,5m và gương có chiều cao 0,5m

R 1

R 2

R 3

R 4

A

U

a) Hỏi chiều cao lớn nhất trên thân mình mà người quan sát có thể thấy được trong gương?

b) Nếu người ấy đứng xa ra gương hơn thì có thể quan sát được một khoảng lớn hơn trên thân mình không? Vì sao?

c) Phải đặt mép dưới của gương cách mặt đất nhiều nhất là bao nhiêu để có thể nhìn thấy chân mình?

HẾT

ĐÁP ÁN

Môn: Vật lý 9

Câu 1

(4,0)

a

P F Hay: dV d V1 1 với V1 là thể tích phần gỗ chìm trong chất lỏng

1 1

dSa d Sa

0,75 0,75 0,75

  1

1

9000.20

15 12000

da

d

b

d a d

a

Như vậy ta cần xác định a và a1:

+ Dùng thước đo chiều cao khối trụ được giá trị a

+ Thả khối trụ vào bình nước sao cho khối trụ không chạm đáy,

thành bình Đánh dấu vị trí phần trụ ngang với mặt thoáng của

nước trong bình

+ Thay các giá trị vừa đo được vào (**) ta tìm được trọng lượng

riêng của trụ

0,25

0,25

0,25 0,25

Câu 2

(4,0)

- Gọi khối lượng, nhiệt dung riêng của chì, kẽm, nhiệt lượng kế,

nước lần lượt là m m m m c c c c1, 2, 3, 4, , , ,1 2 3 4

0,5

- Với m1m2 500 g 0,5kg 1

- m3 700g 0,7kg

1,0

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

(m c m c t)(  t) ( m c m c t t)(  )

1

(m c m c t t)( )

m c m c

t t



- Hay 13m140m2 9kg (2)

1,0 0,5 0,5

2

Câu 3

(4,0)

a



50

0,25.10

l R

S

0,25 0,75

b

(2,0)

- Sau khi cắt đoạn dây thứ nhất có chiều dài l1, điện trở R1, đoạn

- Ta có: R1R2 100 (1)

0,5

24

R R U

R R I  

Hay R R 1 2 240  (2)

0,25

0,25

3 2

l R

l R  (3)

- Mặt khác l1l2 50m(4)

- Từ (3) và (4)  l130 ;m l2 20m

- Vậy cần cát dây thành hai phần có chiều dài lần lượt là 30m và

20m

0,25 0,25

C

1,0

- Để I là nhỏ nhất thì Rtđ phải lớn nhất

- Gọi x là điện trở phần dây thứ nhất, R-x là điện trở phần còn

lại

0,25

 

td

- Rtd lớn nhất khi x =50 

2

50

25 100

td

25

td

U

R

0,25 0,25

0,25 Câu 4

(4,0)

a

(2,0) - Vì RA=0 nên sơ đồ mạch sẽ là: R1 / /R nt R2  3 / /R4

0,25

1

24 2 12

U

R

- Tính R34: Vì R3=R4 và R3//R4 nên R34= 3

-

 

34 34

2 34

3 24

0,25 0,25 0,25

2

2

18 2 9

U

R

3

3

6 1 6

U

R

0,25 0,25

 

1

1

1

8 2 3

V

U

R

0,25 0,25

2 8

R R

U U U    

2

2

27

R U

I

R



0,25 0,25

27

R

I I I  

4 4 4

27

R

U I R  

0,25 0,25

V

-

 

3

3 3

3

4 15

2 15

3

R

R U

I





Câu 5

(4,0)

(1,0)

mắt có thể quan sát thấy phần ED trên

thân mình giới hạn bởi hai đường thẳng

M’A VÀ M’B

+ Nếu thiếu phần lập luận thì trừ 0,25 điểm

+ Hình vẽ không có nét đứt, không kí hiệu bằng nhau

không có mũi tên chr đường truyền của ánh sáng

thì mỗi lỗi trừ 0,25 điểm nhưng không trừ quá

0,5 điểm của phần hình vẽ

1,0

a

(1,0)

2

1

'

'





M M

H M ED

AB

=> ED = 2AB = 2.0,5 = 1m Vậy chiều cao lớn nhất trên thân mình mà người quan sát có thể

thấy được trong gương là 1m

0,5 0,5

M

/

M

A

B

E

D

H

AB

cũng bằng 12 và không thay đổi, do đó khoảng quan sát được không tăng lên

c

(1,0)

Muốn nhìn thấy ảnh của chân mình thì phải điều chỉnh gương

sao cho

D trùng với C Khi đó:

Vậy phải treo gương sao cho mép dưới cách mặt đất một

khoảng:

KB= MC - HB = 0,75 m

0,5 0,5

PHÒNG GD& ĐT HUYỆN YÊN ĐỊNH KỲ THI CHỌN HSG HUYỆN

TRƯỜNG THCS ĐỊNH TIẾN Mụn thi: VẬT LÍ Lớp 9

Thời gian: 150 phỳt

Cõu 1(4,0 điểm) Lỳc 6 giờ 20 phỳt bạn Mai chở bạn Linh đi học bằng xe đạp,

sau khi đi được 10 phỳt bạn Mai chợt nhớ mỡnh bỏ quờn sỏch ở nhà nờn để bạn Linh xuống xe đi bộ cũn mỡnh quay lại lấy sỏch và đuổi theo bạn Linh Biết vận tốc đi xe đạp của bạn Mai là v =12 km/h 1 , vận tốc đi bộ của bạn Linh là v =6 km/h 2

và hai bạn đến trường cựng lỳc Bỏ qua thời gian lờn xuống xe, quay xe và lấy sỏch của bạn Mai

a) Hai bạn đến trường lỳc mấy giờ và bị trễ giờ vào học bao nhiờu? Biết giờ vào học là 7 giờ

b) Tớnh quóng đường từ nhà đến trường?

c) Để đến trường đỳng giờ vào học, bạn Mai phải quay về và đuổi theo bạn Linh

giờ? Nơi gặp nhau cỏch trường bao xa? Biết rằng, sau khi gặp nhau bạn Mai tiếp tục chở bạn Linh đến trường với vận tốc v 3

Cõu 2 (4,0 điểm) Một bỡnh nhiệt lượng kế ban đầu chứa nước ở nhiệt độ t0 = 200

C Người ta lần lượt thả vào bỡnh này những quả cầu giống nhau đó được đốt

khi cõn bằng nhiệt là t1 = 400 C Biết nhiệt dung riờng của nước là 4200J/kg.độ

Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mụi trường và bỡnh nhiệt lượng kế Giả thiết nước khụng bị tràn ra ngoài

a) Nhiệt độ của nước trong bỡnh khi cõn bằng nhiệt là bao nhiờu nếu ta thả tiếp quả cầu thứ hai, thứ ba?

b) Cần phải thả bao nhiờu quả cầu để nhiệt độ của nước trong bỡnh khi cõn bằng nhiệt là 900C

Cõu 3 (3,0 điểm) 1 Cho mạch điện như hỡnh 1 Biết: U = 28V, r = 2 , cỏc búng đốn cú ghi Đ1(6V-3W), Đ2 (12V-12W), Đ3 (12V- 3W), Rb là một biến trở

a Cú thể điều chỉnh biến trở Rb để cả ba đốn đều sỏng bỡnh thường được khụng? Tại sao?

b Giữ nguyờn vị trớ cỏc đốn, người ta mắc thờm một điện

trở R1 rồi điều

R1 vào đõu?

Khi đú giỏ trị của R1 và Rb là bao nhiờu?

c Ngoài cỏch mắc trờn cũn cú thể mắc ba đốn với một điện trở R2 khỏc,

vẫn sỏng bỡnh thường Vẽ sơ đồ và tớnh R2, Rb

Cõu 4 (3,0 điểm)

Cho mạch điện nh hình 2:

Biết R1 = R2 = 6 ; R3

= 12 ; Rx có thể thay đổi

đợc Biết RA = 0; UAB = 12V

a) Khi Rx = 4 Tính số chỉ của am pe kế

b) Xác định Rx để công suất toả nhiệt

C R

2

A

Đ

2

Đ

1

Đ

3

+ r

R

b

U Hỡnh 1

trªn Rx lµ lín nhÊt D

Hình 2

Câu 5 (4,0 điểm) Hai gương phẳng G1, G2 quay mặt phản xạ vào nhau và tạo

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

b) Tính góc tạo bởi tia tới phát từ S và tia phản xạ đi qua S

Câu 6(2,0 điểm) Cho một thanh gổ thẳng dài có thể quay quanh một trục lắp

cố định ở một giá thí nghiệm, một thước chia tới milimet, một bình hình trụ lớn đựng nước (đã biết khối lượng riêng của nước), một bình hình trụ lớn đựng dầu hỏa, một lọ nhỏ rỗng, một lọ nhỏ chứa đầy cát có nắp đậy kín, hai sợi dây Hãy trình bày một phương án xác định khối lượng riêng của dầu hỏa

-HÕT -Giám thị coi thi không giải thích gì thêm

ĐÁP ÁN

M Câu

1

4,0 đ

1.a

1,5đ

a (1,5 điểm)

A B D

C

- Quãng đường Mai và Linh cùng đi trong 10 ph (tức 1/6h) là AB:

Ta có: AB = v1/6 = 2km

0,25

- Khi bạn Mai đi xe về đến nhà (mất 10 ph) thì bạn Linh đi bộ đã đến D

- Khoảng cách giữa Mai và Linh khi Mai đi xe bắt đầu đuổi theo là AD:

- Thời gian từ lúc bạn Mai đi xe đuổi theo đến lúc gặp Linh ở trường là:

T = AD/(v1-v2) = 3/6 = 1/2h = 30ph

0,25

1.b b Quãng đường từ nhà đến trường: AC = t v1 = 1/2.12 = 6km 0,5 1.c

2,0đ

c Ta có: Quãng đường xe đạp phải đi: S = AB+AC = 8km 0,25

- Thời gian còn lại để đến trường đúng giờ là:

- Vậy để đến đúng giờ Mai phải đi xe đạp với vận tốc là:

- Thời gian để bạn Mai đi xe quay về đến nhà là:

khi đó bạn Linh đi bộ đã đến D1 cách A là:

- Thời gian để bạn Mai đi xe đuổi kịp bạn Linh đi bộ là:

Thời điểm hai bạn gặp nhau: 6h20ph + 10ph + 7,5ph + 16,5ph = 6h 54ph

Câu

2

4,0đ

2.a

3,0đ

a Gọi khối lượng của nước là m, khối lượng và nhiệt dung riêng của quả

cầu là m1 và c1 Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là tcb và số quả cầu thả vào

nước là N

Ta có: Nhiệt lượng tỏa ra từ các quả cầu là: Qtỏa = Nm1c1(100 – tcb)

0,5 đ

* Điều kiện cân bằng: Qtỏa = Qthu  Nm1c1(100 – tcb) = 4200m(tcb – 20) (1) 0,5 đ

* Khi thả quả cầu thứ nhất: N = 1; tcb = 400 C, ta có:

1.m1c1(100 – 40) = 4200m(40 – 20) m1c1 = 1400m (2)

0,5 đ

Thay (2) và (1) ta được: N.1400m(100 – tcb) = 4200m(tcb – 20)

 100N - Ntcb = 3tcb – 60 (*)

* Khi thả thêm quả cầu thứ hai: N = 2, từ phương trình (*) ta được:

200 – 2tcb = 3tcb – 60  tcb = 520 C

0,5 đ

* Khi thả thêm quả cầu thứ ba: N = 3, từ phương trình (*) ta được:

300 – 3tcb = 3tcb – 60  tcb = 600 C Vây khi thả thêm quả cầu thứ ba thì

nhiệt độ cân bằng của nước là 600 C

0,5 đ

2.b b * Khi tcb = 900 C, từ phương trình (*) ta được:

nước trong bình khi cân bằng là 900 C

1,0 1,0đ

Câu

I1 = Iđm1 = 0,5 A

I2 = Iđm2 = 1 A

I3 = Iđm3 = 0,25 A

- Tại nút C, ta phải có: I1 = I2 + I3  Iđm1 = Iđm2 + Iđm3

Thay số: 0,5 = 1 + 0,25 (vô lí)

Vậy không thể điều chỉnh R b để cả ba đèn sáng bình thường.

0,5 đ3,0đ

- 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

Suy ra '

1

I = I2 + I3 – I1 = 0,75 A

UAC = Uđm1 = 6 V

- Vậy R 1 = AC

' 1

=

0,5 đ

- 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

- Giá trị của biến trở Rb: Rb = U b 7,5

=

0,5 đ

Đ

2

Đ

1

Đ

3

+ r R

b

Hình 1

I

2

A I

1 C B I

3

U

I

1 Đ

1 I

2 Đ

2

A C B I

3 Đ

3

I + r R

b

U

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

Cách 1: U R 2 = Uđm2 – Uđm1 = 12 – 6 = 6 V

I 1 = Iđm1 = 0,5 A

Suy ra R 2

2 1

b

U - U - U

R = 7,14 Ω

I + I + I 

Cách 2:

- Tính Rb:

Ta có Ub = Uđm1 = 6 V

Ib = Iđm2 + Iđm3 – Iđm1 = 1 + 0,25 – 0,5 = 0,75 A

Suy ra Rb = b

b

U

I = 8 

- Tính R 2: U R2 = Uđm1 + Uđm2 = 12 + 6 = 18 V

Suy ra '

2

I = I - Iđm2 - Iđm3 = 5 – 1 – 0,25 = 3,75 A

2

0,5 đ

0,5đ

0,5đ

Câu

4

3,0đ

a./

Mạch điện được vẽ lại mạch điện hoặc phân tích đúng mạch điện:

B

Rx

R2

R3

R1

1 3

1 3

// R R 4 ( )



2

2

// x 2, 4 ( )

x

R R



RAB = R13 + R2x = 4 + 2,4 = 6,4 ()

12 1,875 ( )

6, 4

AB AB

AB

U

R

UAC = IAB R13 = 1,875 4 = 7,5 (V)

UCB = UAB - UAC = 12 - 7,5 = 4,5 (V)

0,25

0,25

0,25

I

2 Đ

2

I

3 Đ

3

I

1 R

2 Đ

1

r R

b

Đ

2

Đ

3

R

2 Đ

1

r R

b

13 1

1

7,5

1, 25 ( ) 6

U

R

2 2

2

4,5 0,75( ) 6

x

U

R

Xét tại nút C: Vì I1 > I2 do đó dòng điên qua am pekế có chiều từ C đến D

và số chỉ của ampe kế là IA = I1 - I2 = 0,5A

12 2

2

6 24 10 4

x



6(6 )

12 5

x AB

AB

R U

I





2

36.

.

12 5

x

x

R

R



Tính

2

2

1296 12 5

x x x

x x

U P R

R R

 



x

R R



x

R R

Giải phương trình  Rx = 2,4 ()thì công suất trên Rx cực đại

0,25

0,5

0,5

0,5 0,5 Câu

5

4,0đ

+ Vẽ hình

+ 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

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

………

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

………

1,0

0,5

0,5

0,5 0,5 0,5

Xét SJI có tổng 2 góc: I + J =

Do vậy: ISR = 1200 (Do kề bù với ISJ)

………

0,5

Câu

6

2,0đ

- Lắp thanh gỗ vào trục quay để có 1 đòn

bẩy Treo lọ rỗng vào đòn bên phải, treo

lọ đầy cát vào một vị trí ở đòn bên trái sao

cho đòn bẩy cân bằng nằm ngang Ta có:

P0.l0 = P.l (1)

- Nhúng lọ đựng đầy cát ngập trong nước

rồi tìm vị trí treo nó sao cho đòn bẩy cân

bằng:

P0 l0 = (P – F) l’ (2)

- Từ (1) và (2):

0,5

0,25

- Lặp lại thí nghiệm bằng cách thay nước bằng dầu hoả, tìm vị trí l’’ treo lọ

cát để đòn bẩy cân bằng

0,25

' ) ' (

l l l

l l l





' ) ' (

l l l

l l l





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

P

0

l 0 l’

P F