De thi chon HSG LY 9

b/ Để xác định hình dạng của các đường sức từ của một nam châm, người ta đặt tấm bìa mỏng phẳng trên nam châm, sau đó rắc đều một lớp mạt sắt trên tấm bìa và gõ nhẹ vào tấm bìa.. Tại sao[r]

Phòng GD & ĐT TX Tam Điệp

Trường THCS Đông Sơn

Mã ký hiệu

L-DH03-HSG9-09

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9

Năm học: 2009 – 2010

MÔN THI: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút (Đề này gồm 6 câu 1 trang )

Câu 1

a/ Trong một mạch điện mắc nối tiếp gồm các dây dẫn bằng đồng và bóng đèn điện

Ta thấy dây tóc bóng đèn nóng sáng còn dây đồng hầu như không nóng Tại sao?

b/ Để xác định hình dạng của các đường sức từ của một nam châm, người ta đặt tấm bìa mỏng phẳng trên nam châm, sau đó rắc đều một lớp mạt sắt trên tấm bìa và gõ nhẹ vào tấm bìa Tại sao người ta không dùng mạt đồng, mạt nhôm mà nhất thiết phải dùng mạt sắt ?

Câu 2 Một người bán hàng có một chiếc cân đĩa mà hai đòn cân không bằng nhau và

một bộ quả cân :

a/ Hãy trình bày cách để cân đúng một cân đường ?

b/ Hãy trình bày cách để cân một gói hàng ( Khối lượng gói hàng không vượt quá giới hạn đo của cân )

Câu 3 Cho mạch điện như hình vẽ

U1 = 180V ; R1 = 2000 ; R2 = 3000

a) Khi mắc vôn kế có điện trở Rv song song

với R1, vôn kế chỉ U1 = 60V Hãy xác định

cườngđộ dòng điện qua các điện trở R1 và R2

b) Nếu mắc vôn kế song song với điện trở R2,

vôn kế chỉ bao nhiêu ?

Câu 4 Cho gương phẳng hình vuông cạnh a đặt thẳng đứng trên sàn nhà, mặt hướng

vào tường và song song với tường Trên sàn nhà, sát chân tường, trước gương có nguồn sáng điểm S

a/ Xác định kích thước của vệt sáng trên tường do chùm tia phản xạ từ gương tạo nên?

b/ Khi gương dịch chuyển với vận tốc v vuông góc với tường (sao cho gương luôn ở

vị trí thẳng đứng và song song với tường) thì ảnh S’ của S và kích thước của vệt sáng thay đổi như thế nào? Giải thích ? Tìm vận tốc của ảnh S’?

Câu 5 Một chiếc ca không có vạch chia được dùng để múc nước ở thùng chứa I và

thùng chứa II rồi đổ vào thùng chứa III Nhiệt độ của nước ở thùng chứa I là t1= 200C, ở thùng II là t2 = 800 C Thùng chứa III đã có sẵn một lượng nước ở nhiệt độ t3 = 400C và bằng tổng số ca nước vừa đổ thêm Cho rằng không có sự mất mát nhiệt lượng ra môi trường xung quanh Hãy tính số ca nước cần múc ở thùng I và thùng II để nước ở thùng III có nhiệt độ bằng 500C ?

Câu 6 Để trang trí cho một quầy hàng, người ta dùng các bóng đèn 6V-9W mắc nối

tiếp vào mạch điện có hiệu điện thế U=240V để chúng sáng bình thường Nếu có một bóng bị cháy, người ta nối tắt đoạn mạch có bóng đó lại thì công suất tiêu thụ của mỗi bóng tăng hay giảm đi bao nhiêu phần trăm?

- Hết

-U

A

B

R2

C R1

V

RV

Phòng GD & ĐT TX Tam Điệp

Trường THCS Đông Sơn

Mã ký hiệu

L-DH03-HSG9-09

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG LỚP 9

Năm học: 2009– 2010

MÔN THI: VẬT LÝ

Câu 1 (3đ)

- Trong một đoạn mạch mắc nối tiếp, cường độ dòng điện qua dây dẫn và

bóng đèn như nhau

0,25 đ

- Thời gian dòng điện qua dây dẫn và bóng đèn như nhau 0,25 đ

- Nhiệt lượng toả ra trên các dụng cụ tính bằng công thức: Q = I2.R.t 0,5 đ

- Do cường độ dòng điện và thời gian qua dây dẫn và dây tóc như nhau

nên nhiệt lượng toả ra trên dây dẫn và dây tóc bóng đèn chỉ còn phụ thuộc

vào điện trở R:

0,5 đ

+ Đối với dây đồng: Do điện trở nhỏ nên nhiệt lượng toả ra không đáng kể 0,5 đ + Đối với dây tóc bóng đèn: Do điện trở lớn nên nhiệt lượng toả ra lớn do

b. Bởi vì nhôm, đồng không bị nhiễm từ do đó không thể dùng mạt đồng,

nhôm để xác định dạng của các đường sức từ của nam châm được 0,5 đ

Câu 2 (3,5đ)

a. Cách cân đúng một cân đường bằng một cái cân sai: 1,5 đ

- Đặt quả cân 1 kg lên đĩa A Đổ

đường lên đĩa B sao cho cân

thăng bằng ( Lượng đường này

là khối lượng trung gian, gọi là

bì ) ( Hình I)

0,5đ

- Bỏ quả cân 1 kg xuống, đổ

đường vào đĩa A sao cho cân

thăng bằng

- Lượng đường trong đĩa A

chính là 1 kg (Hình II )

0,5 đ 0,5 đ

b. + Cách để cân một gói hàng ( Khối lượng gói hàng không vượt quá giới

hạn đo của cân)

2,0 đ

- Đặt gói hàng lên đĩa A, đĩa B

để các quả cân có khối lượng

tổng cộng là m1 sao cho cân

thăng bằng ( Hình I )

0,25 đ

-Theo tính chất của đòn bẩy, ta có: mx.g.A= m1.g.B (1) 0,5 đ

- Đặt gói hàng lên đĩa B, đĩa A để

các quả cân có khối lượng tổng cộng

là m2 sao cho cân thăng bằng

( Hình II )

0,25 đ

x m

1

m

A

I

x

m

2

m

A

 B II

1Kg

Bì I

II

- Nhân vế theo vế của (1) và (2), ta có: m2x.g2 A.B = m1.m2 g2 A.B 0,25 đ

=> mx = m m1 2 0,25 đ

Câu 3 (4,5đ)

+ Cường độ dòng điện qua R 1:

I1 = U1

R1

=> I1= 60

2000=0 ,03 A

+ Cường độ dòng điện qua R 2 :

I2 = U − UAB

R2 => I2=180− 60

3000 =0 , 04 A

0,75đ

0,25 đ 0,5 đ

0,75đ

0,25 đ

0,5 đ

- Tính được R V :

Từ hình vẽ câu a ta có: I2 = IV + I1

Hay : IV = I2 – I1 = 0,04 - 0,03

= 0,01 (A)

Vậy : RV = U1

I V=

60

0 , 01=6000(Ω)

- Tính UBC:

Ta có : UBC = I.RBC

= R U

1 +RBC RBC =

U

R1+ R V R2

R V+R2

. R V R2

R V+R2

Thay số vào ta được : UBC = 90V

Vậy vôn kế chỉ 90V

1.0 đ

0,25đ

0,25đ 0,5đ

2.0đ

0,5đ 0,5đ

0,5đ

0,25đ 0,25đ

Câu 4 (3,5đ)

a. Xác định kích thước của vệt sáng trên tường do chùm tia phản xạ từ

gương tạo nên

1,0 đ

Dựng S’ đối xứng với S qua gương

Từ S’ nối đến bốn đỉnh của gương

hình vuông cạnh a ta được bốn tia

giới hạn của chùm sáng phản xạ

( Trên hình vẽ do chỉ là một mặt cắt

vuông góc nên ta chỉ vẽ được hai

tia) Bốn tia này tạo ra bốn đỉnh của

vệt sáng hình vuông cạnh 2a

0,5 đ

Thật vậy: Có IK // LS, S’K = SK => IK là đường trung bình của ∆ S’LS 0,5 đ

2a

'

Tường

S

V

R1

I V I1

R2 B

U

I2

V

U

I2

->

1 2

IK  LS

=> LS = 2.IK = 2a

-Giả sử gương đã dịch chuyển từ

H sang bên trái một đoạn nhỏs

đến H’ Khoảng cách từ S đến

gương lúc này là (s+s ) ( với s

là khoảng cách từ S đến gương

khi gương chưa dịch chuyển )

0,5 đ

- Khoảng cách từ S’’ đến S là : 2.(s + s) = 2s + 2s

( S ’’ là ảnh của S qua gương sau khi gương dịch chuyển ) 0,5 đ

- Vì S’ cách S một khoảng 2s nên ảnh của điểm sáng S đã dịch chuyển một

đoạn: S’S’’ = SS’’ - SS’ = 2s + 2s - 2s = 2s 0,5 đ

- Trên cùng một thời gian, gương dịch chuyển s còn ảnh dịch chuyển 2s

mà vận tốc của gương là v nên vận tốc của ảnh là 2v, vận tốc của ảnh cùng

chiều với vận tốc của gương

0,5 đ

- Do ảnh S’ luôn đối xứng với vật sáng S nên khoảng cách từ S’ đến tường

luôn gấp đôi khoảng cách từ gương đến tường Tỉ lệ đồng dạng của hai tam

giác S’LS và SKH luôn bằng 2:1, tức vệt sáng hình vuông trên tường luôn có

cạnh bằng 2a và không phụ thuộc vào vị trí của gương

0,5 đ

Câu 5 (2,0đ)

- Gọi m là khối lượng của mỗi ca nước, n1 là số ca nước ở thùng I, n2 là số ca

nước ở thùng II 0,25 đ

-> Số ca nước ở thùng III là n1+n2, nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp là 500C 0,25 đ

Ta có: Q1 = m1.c (50 – 20) = 30.n1.m.c (1) 0,25 đ

Q2 = m2.c.(80 – 50) = 30.n2.m.c (2) 0,25 đ

Q3 = (n1+n2).m.c (50 -40) = 10.(n1+n2).m.c (3) 0,25 đ

Do quá trình là cân bằng nên ta có: Q1 + Q3 = Q2 (4) 0,25 đ

Thay hệ thức (1), (2), (3) vào hệ thức (4) ta được: 2n1 = n2 0,25 đ

Như vậy nếu múc ở thùng II: n ca thì phải múc ở thùng I: 2n ca và số nước

có sẵn trong thùng III là: 3n ca ( n nguyên dương)

0,25 đ

Câu 6 (3,5đ)

Điện trở của mỗi bóng: Rđ = U d2

P d=4 (Ω)

0,5 đ

Số bóng đèn cần dùng để chúng sáng bình thường: n = U

U d=40 (bóng) 0,5 đ

Nếu có một bóng bị cháy thì điện trở tổng cộng của các bóng còn lại là:

R = 39Rđ = 156 ( Ω )

0,5 đ

Dòng điện qua mỗi đèn bây giờ: I = U R= 240

156=1 , 54( A) 0,5 đ

Công suất tiêu thụ mỗi bóng bây giờ là: Pđ = I2.Rđ = 9,49 (W) 0,5 đ

Công suất mỗi bóng tăng lên so với trước: P dm – Pd = 9,49 - 9 = 0,49 (W) 0,5 đ

L

'

''

S

S

s



H

'

H K

Nghĩa là tăng lên so với trước là: 0 , 49 1009 %≈ 5,4 % 0,5 đ