Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh năm học 2009 – 2010 môn thi: Vật lý – Lớp 9 - Thời gian làm bài : 150 phút (không kể thời gian giao đề)

UBND TỈNH BẮC NINH
SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH
NĂM HỌC 2009 – 2010
MễN THI: VẬT Lí – LỚP 9 - THCS
Thời gian làm bài : 150 phỳt (Khụng kể thời gian giao đề)
Ngày thi : 14 / 04/ 2009
--------------***--------------
Bài 1:(3 điểm) 
Hai xe mỏy đồng thời xuất phỏt, 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 cỏch A 30km, hai xe tiếp tục hành trỡnh của mỡnh với vận tốc cũ. Khi đó tới nơi quy định, cả hai xe đều quay ngay trở về và gặp nhau lần thứ hai tại D cỏch B 36 km. Coi quóng đường AB là thẳng. Tỡm khoảng cỏch AB và tỉ số vận tốc của hai xe.
Bài 2:(3 điểm) 
	Người ta đổ m1 gam nước nóng vào m2 gam nước lạnh thì thấy khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước lạnh tăng 50C. Biết độ chênh lệch nhiệt độ ban đầu của nước nóng và nước lạnh là 800C.
 Tìm tỷ số m1/ m2.
2. Nếu đổ thêm m1 gam nước nóng nữa vào hỗn hợp mà ta vừa thu được, khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ hỗn hợp đó tăng thêm bao nhiêu độ? 
Bỏ qua mọi sự mất mát về nhiệt.
Bài 3:(4 điểm)
 Cho mạch điện như hình vẽ 1. Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 12V. Hai bóng đèn giống nhau, trên mỗi đèn có ghi: 6V- 3W. Thanh dẫn AB dài, đồng chất, tiết diện đều. Vị trí nối các bóng đèn với thanh là M và N có thể di chuyển được dọc theo thanh sao cho AM luôn bằng BN. Khi thay đổi vị trí của M và N trên thanh thì thấy xảy ra hai trường hợp các đèn đều sáng bình thường và công suất tiêu thụ trên mạch ngoài trong hai trường hợp bằng nhau. Tìm điện trở toàn phần của thanh AB.
B
M
Đ1
A
N
Đ2
Hỡnh vẽ 1
+ U 
Bài 4:(4 điểm)
 Một mỏy sấy bỏt đĩa cú điện trở R = 20 W mắc nối tiếp với điện trở R0 = 10 W rồi mắc vào nguồn điện cú hiệu điện thế khụng đổi. Sau một thời gian, nhiệt độ của mỏy sấy giữ nguyờn ở 52oC. Nếu mắc thờm một mỏy sấy giống như trước song song với mỏy đú thỡ nhiệt độ lớn nhất của mỏy sấy là bao nhiờu? Nhiệt độ phũng luụn là 20oC, coi cụng suất tỏa nhiệt ra mụi trường tỉ lệ với độ chờnh lệch nhiệt độ giữa mỏy sấy và mụi trường.
Bài 5:(4 điểm) 
 	Hệ quang học gồm một gương phẳng và một thấu kính hội tụ mỏng có tiêu cự f. Gương phẳng đặt tại tiêu diện của thấu kính (hình vẽ 2). Nguồn sáng điểm S đặt trên trục chính của thấu kính, cách đều thấu kính và gương. Bằng cách vẽ đường đi của các tia sáng hãy xác định vị trí của tất cả các ảnh của S qua hệ. Tỡm khoảng cỏch giữa cỏc ảnh đú.
(C (Chỳ ý : học sinh khụng dựng cụng thức thấu kớnh) 
Hình vẽ 2
O
F
* 
S
Bài 6:(2 điểm) 
Hãy xác định trọng lượng riêng của 1 chất lỏng với dụng cụ: một lực kế, một chậu nước và một vật nặng. Nêu các bước tiến hành và giải thích.
---------------Hết---------------
Họ tên thí sinh.........................................................Chữ ký của Giám thị số 1....................................
Số báo danh..............................................................Chữ ký của Giám thị số 2...................................
Sở giáo duc- Đào tạo
Bắc ninh
Kỳ thi học sinh giỏi THcs cấp tỉnh
Năm học 2009- 2010
Môn: Vật lý. Lớp 9
Đáp án - Biểu điểm chấm
Bài
Nội dung
Điểm
1
Gọi v1 là vận tốc của xe xuất phỏt từ A, v2 là vận tốc của xe xuất phỏt từ B, t1 là khoảng thời gian từ lỳc xuất phỏt đến lỳc gặp nhau lần 1, t2 là khoảng thời gian từ lỳc gặp nhau lần 1đến lỳc gặp nhau lần 2, x = AB.
Gặp nhau lần 1: , 
 suy ra 
Gặp nhau lần 2: 
suy ra 
Từ (1) và (2) suy ra x = 54km.
Thay x = 54 km vào (1) ta được 
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
2a
2b
Nước nóng có nhiệt độ t1
Nước lạnh có nhiệt độ t2
Sau khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ hỗn hợp là t
Ta có PTCBN m1C(t1-t) = m2C( t-t2) => 
Theo bài ra t - t2 = 5
	t1 – t2 = 80 => t1 = 75 + t
Thay vào 
0,5
0,5
0,5
+ Khi đổ thêm vào m1 nước nóng vào hỗn hợp khi cân bằng nhiêt; nhiệt độ hỗn hợp
t’. ta có pt cân bằng nhiệt
 m1(t1- t’) = (m1 + m2)(t’- t) mà t1 = 75 + t
Thay vào m1(75 +t - t’) = (m1 + m2)(t’- t) 
Rút gọn ta có mà 
Thay số vào tính được : t’- t ~ 4,412 
Vậy khi cân bằng nhiệt hỗn hợp đó tăng 4,4120C 
0,5
0,5
0,5
3
B
M
Đ1
A
N
Đ2
Gọi R là điện trở của thanh AB. Khi thay đổi vị trí M và N trên thanh AB thì có hai trường hợp các đèn sáng bình thường.
Trường hợp 1: M và N trùng nhau tại trung 
điểm của thanh. 
 Khi đó, RAM = RNB = 
0,75
Công suất tiêu thụ trên toàn mạch trong trường hợp này là:
 P1 = 2Pđ + PR = 2Pđ + 4Uđ2/ R (1)
ở đây Pđ, Uđ là công suất và hiệu điện thế định mức của đèn ( Pđ = 3W; Uđ = 6V)
0,75
B
N
Đ1
A
M
Đ2
Trường hợp 2: M và N ở hai vị trí sao cho AM = NB > . Lúc này ta có mạch cầu cân bằng. 
 = RAM = RNB ; 
Rđ là điện trở của đèn.
0,5
0,5
- Công suất tiêu thụ trên toàn mạch trong trường hợp này là:
 P2 = 2Pđ + PAN + PNB = 2Pđ + 2Uđ2/RAM 
Đ2
Đ1
B
A
M
x
N
x
 = 2Pđ + 2Uđ2/RNB = 4Pđ (2) 
Mặt khác, theo đề bài ta có: P2 = P1 (3)
Từ (1), (2), (3) ta tìm được:
R= 24
Vậy điện trở của thanh AB là 24
0,5
1
4
Mỏy sấy mắc vào mạch điện như hỡnh vẽ. ta biết rằng cụng suất tỏa nhiệt ra mụi trường tỉ lệ với độ chờnh nhiệt độ giữa mỏy và phũng. Khi nhiệt độ mỏy sấy ổn định thỡ cụng suất P bằng cụng suất hao phớ.
Lỳc đầu cụng suất của mỏy sấy là: 
với 
Từ đú 
Khi mắc tủ sấy song song thỡ:cường độ dũng điện mạch chớnh là: 
Hiệu điện thế hai đầu mỏy sấy là: 
Cường độ dũng điện đi qua mỗi mỏy sấy là: 
Cụng suất của mỗi mỏy sấy là: 
Suy ra 
Từ (1) và (2) suy ra: suy ra tx = 38oC
1
0,75
0,25
0,25
0,75
0,5
0,5
5
O
F
* 
S
* 
S2
S1
* 
F’
S3
Fp’
I
G
K
0,5
* Trường hợp 1: Xột ỏnh sỏng đến thấu kớnh trước
- Tia khỳc xạ của tia tới SI song song với trục phụ cắt trục phụ tại tiờu điểm phụ F’p. Đường kộo dài F’pI cắt trục chớnh tại S1. Suy ra S1 là ảnh ảo của thấu kớnh.
0, 5
S
Ta thấy: 
S
Theo bài ra: OF’= f; OS = f/2, thay vào (*) trờn ta tỡm được OS1 = f
Vậy S1 trựng với tiờu điểm F’ và gương
0,5
0,5
* Trường hợp 2: Xột ỏnh sỏng đến gương trước
- Lấy S2 đối xứng với S qua gương suy ra S2 ảnh ảo của S qua gương, nối S2K sao cho S2K // (), nối K với F’p cắt trục chớnh tại S3 suy ra S3 là ảnh thật của S qua hệ gương ( hỡnh vẽ)
0,5
S
Vỡ S2K// 
S
Từ (3) và (4) suy ra: 
Vỡ OS2 = OS + SF + FS2 = f/2 + f/2 + f/2 = 1,5f
Thay vào (**) 
Kết hợp hai trường hợp trờn ta tỡm được khoảng cỏch giữa cỏc ảnh là: 
 S1S2 = 0,5f; S1S3= 3f + f = 4f; S2S3 = 3f + 1,5 f = 4,5 f
0,5
0,5
0,5
6
Cách làm:
Móc lực kế vào vật xác định trọng lượng của vật trong không khí P1
Móc lực kế vào vật xác định trọng lượng của vật trong nước P2
Móc lực kế vào vật xác định trọng lượng của vật trong chất lỏng cần đo P3
 Giải thích:
Từ giá trị P1 và P2 xác định được V thể tích vật nặng 
Ta có 
Sau đó lập biểu thức tính
 với dn là trọng lượng riêng của nước
0,5
0,5
0,5
0,5
Học sinh có thể giải bài theo cách khác đúng kết quả cho điểm tối đa.
Thiếu đơn vị mỗi lần trừ 0,5 điểm; toàn bài thiếu hoặc sai đơn vị trừ không quá 1 điểm
Điểm bài thi là tổng điểm các câu không làm tròn.