[r]
Trang 1Đề thi học sinh giỏi lớp 9 cấp thị xã
môn : vật lý
( Thời gian làm bài: 150 phút )
Ngời ra đề : Nguyễn Phong Lan
Đơn vị công tác: Trờng THCS Xi Măng
Câu 1: (5 điểm)
Cho hệ thống ròng rọc đợc mắc bởi các dây nhẹ và các ròng
rọc giống nhau.Biết khối lợng của mỗi ròng rọc là M
Tìm số lợng chỉ của lực kế L Nếu hệ gồm n ròng rọc?
ấp dụng khi n = 4?
Câu 2: ( 5 điểm)
Khối lợng riêng của nớc biển phụ thuộc vào độ sâu theo định luật:
Dh = D0 + Ah với D0 = 1g/cm3, A = 0,02g/cm4 Ngời ta thả vào nớc biển hai quả cầu
đ-ợc nối với nhau bằng một sợi dây mảnh, nhẹ, không gian Thể tích và khối lợng của các quả cầu là: V1 = 0,1 cm3, m1 = 0,13g V2 = 0,2 cm3, m2 = 0,34g Biết khi cân bằng quả cầu thứ 1 nằm ở độ sâu:h1= 20cm Lúc đó ngời ta thấy dây nối bị căng Tìm chiều dài của dây nối?
Câu 3: (5 điểm)
Một mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ trong
đó có biến trở MN dài 27cm có điện trí 54 Ω đợc phân
bố đều: R1 = R2 = 90Ω, bóng đèn 2 ghi: 6V - 0,4W,
đèn 3 và 4 ghi: 3V - 0,2W, đèn 1 ghi: 6V - 0,3W
Lập biểu thức tính điện trở của mạch AB khi
con chạy ở vị trí bất kỳ?
Câu 4: (5 điểm)
Từ điểm sáng S đặt giữa 2 gơng sáng song song M1, M2
a Vẽ tia phản xạ từ S sau khi phản xạ lần lợt trên M1,M2
rồi đi qua điểm A cho trớc?
b Nếu SA song song với M1 Tìm vị trí của điểm B là giao của
SAVà tia phản xạ từ gơng M1 khi SA = 1,5m SD = 1,2m SC = 0,5m
Hớng dẫn chấm
Câu 1: (5điểm)
Giả sử hệ gồm n ròng rọc đợc đánh số thứ tự từ dới lên
trên là 1,2…… n.Trọng lợng của mỗi ròng rọc là: 10M
Sức căng của dây treo ròng rọc 1 là: F1 = 10 M
2 (N )
L
Đ1
Đ2
L
F1 F2 F3 F4
S A
C
0.5 điểm
0.5 điểm
Trang 2Sức căng của dây treo ròng rọc 2 là: F2 = F 1+10 M
3 10 M
(22− 1).10 M
N (N)
Sức căng của dây treo ròng rọc 3 là: F3 = F2+10 M
(2 3− 1).10 M
sức căng của dây treo ròng rọc n là: Fn = (2n −1) 10 M
2n (N ) (3 điểm)
Đây cũng là số chỉ của lực kế L
áp dụng bài toán với n => F4 = (24− 1).10 M
150 M
75 M
8 (N ) (1điểm)
Câu 2: (5 điểm): Gọi P1, P2 là trọng lợng qủa thứ nhất và quả thứ 2, F1,F2 là lực đẩy Acsimét tác dụng lên quả thứ nhất và quả thứ 2 T là lực căng của sợi dây.Ta có:
P1 = 10m1 = 10.0,13 = 1,3 (N)
P2 = 10m2 = 10.0,34 = 3,4 (N) (1điểm)
F1 = dhV1 = 10 (Do+ A.h1).V1 = 10.(1+0,02.20).0,1 =1,4 (N)
F2= dhV2 = 10Dh.V2=10 (Do A.h2) V2=10 (1 + 0,02 h2) 0,2 = 2(1+ 0,02h2 ) (N)
(1điểm)
Mỗi quả cầu chịu tác dụng của ba lực: Trọng lực P, lực đẩy Acsimét F, và lực
căng dây có phơng chiều đợc bố trí nh hình vẽ (0,5điểm)
Quả thứ nhất nằm cân bằng trong nớc biển nên:F1 = P1 + T => P1 = F1 - T * Quả thứ 2 nằm cân bằng trong nớc biển nên:P2 = F2 + T ** (0.5điểm)
Từ * và ** =>: P1 + P2 = F1 + F2
1,3 + 3,4 = 1,4 + 2.(1+ 0,02 h2)
3,3 = 2.(1 + 0,02 h2)
h2 = 32,5 (cm) (0.5 điểm)
Chiều dài sợi dây nối là: L = h2 – h1 = 32,5 - 20 = 12,5 (cm) (1điểm)
Câu 3: (5 điểm)
Mạch điện đợc vẽ lại nh sau:
Điện trở các bóng đèn:
Rđ1 = U2d1
P d 1=
62
0,3=120 (Ω)
Rđ2 = U2d
P d 1=
62
0,4=90 (Ω)
Rđ3 = Rđ4 = U2d 3
P d 3=
32 0,2=45(Ω) (1,5 điểm).
Điện trở của đoạn MB
Đ 1
Đ2
M
N
T T F1
F2 P1
P2
(0.5điểm)
Trang 3RMB=
1
R D2+
1
R D3 R1
R +R1 +
R D4 R2
R D4+R2
90+
1
45 90 45+90+
45 90 45+90
= 1 36
=> RMB = 36 (Ω ) (1,5 điểm)
Điện trở của 1 cm chiều dài của biến trở là: 54
27(Ω ) = 2 (0,5 điểm).
Cọi CM = x => RCM = 2x (Ω) => RCN = (27 - 2x) (Ω ) (0,5 điểm).
=> RAB = Rđ1 + RCMB R
RCMB RCNB=120+
(2 x +36).(54 −2 x)
2 x+36+54 −2 x =776 , 25 −¿ ¿ (1,0 điểm).
Câu 4 : ( 5 điểm) Dựng S1 là ảnh của S qua M1
S2 là ảnh của S1 qua M2
Nối A với S2 cắt M2 tại I
Nối I với S1 cắt M1 tại J
Nối S với I thì đờng đi của tia sáng là S I JA (2điểm)
b Vì AS // ID =>
=> AS
S2S
S D=
DS1+ DS
3,4 2,2=
17 11
DJ = 11
11
17 1,5=
16 ,5
Vì ID // SB
=> JD
BS=
S1D
S1S =
2,2
1 =2,2 => BS=
JD 2,2=0 , 44(m) (2điểm)A
C
I J
(1 điểm)
B