Đề thi học sinh giỏi Lớp 9 môn Vật lý - Năm học 2015-2016

PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
HUYỆN HOẰNG HOÁ
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9
Năm học 2015-2016
MÔN THI: VẬT LÝ
Ngày thi: 15/10/2015
Thời gian: 150 phút ( Không kể thời gian giao đề)
Đề thi này có 05 câu, gồm 01 trang
Bài 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)
Bài 2 (4,0 ®iÓm): Dùng một bếp lò nung nóng một khối nhôm hình hộp chữ nhật có kích thước là (25x16x10)cm. Hỏi:
Nhiệt lượng bếp lò cung cấp cho khối nhôm đó là bao nhiêu để nó tăng nhiệt độ từ 25oC đến 200oC. Biết khối lượng riêng của nhôm là Dnh=2700kg/m3 và nhiệt dung riêng của nhôm là Cnh=880J/kg.K, hiệu suất của bếp lò là 70%.
Nếu dùng nhiệt lượng đó để đun 6kg nước ở 25oC đựng trong một ấm nhôm có khối lượng 500g, thì nước có sôi không ? Biết nhiệt dung riêng của nước là Cn=4200J/kg.K
Bài 3 (5,0 ®iÓm): Cho mạch điện như hình vẽ. Biết: UAB = 6V không đổi; R1 = 8; R2 = R3 = 4; R4 = 6. Bỏ qua điện trở của ampe kế, của khoá K và dây dẫn.
	a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và số chỉ của ampe kế khi K mở.
	b) Thay khoá K bởi điện trở R5. Tính giá trị của R5 để cường độ dòng điện qua điện trở R2 bằng không?
Bài 4 (4 điểm): Cho hai gương phẳng G1 và G2 đặt hợp với nhau một góc và một điểm sáng S nằm trong khoảng giữa hai gương như hình vẽ.
.S
G1
 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? 
 b) Giữ nguyên gương G và phương của tia tới SI, quay gương G2 
quanh giao tuyến của hai gương một góc bao nhiêu để tia phản
G2
 xạ đi ra từ G2:
 + Vuông góc với phương của tia tới SI.
 + Song song với phương của tia tới SI.
Bài 5 (2 điểm): Người ta khảo sát một hộp đen có 4 đầu ra như hình vẽ. Kết quả 
cho thấy: Nối đầu (1) và (2) với nguồn, nối đầu (3) và (4) với vôn kế thì vôn kế chỉ . Nếu đổi chỗ nguồn và vôn kế thì vôn kế chỉ U0. 
1
3
2
4
Nối đầu (1) và (4) với nguồn, nối đầu (2) và (3) với vôn kế thì vôn kế chỉ . Nếu đổi chỗ nguồn và vôn kế cho nhau thì vôn kế chỉ U0. 
Hãy xác định mạch điện trong hộp đen. Coi rằng U0 không
 đổi, còn vôn kế có điện trở rất lớn.
Hết
Họ tên thí sinh:................................................ Số báo danh:................. 
Giám thị không giải thích gì thêm
PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
HUYỆN HOẰNG HOÁ
HƯỚNG DẪN THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2015-2016
MÔN : VẬT LÝ
 Hướng dẫn chấm này có 04 trang
Câu
Yêu cầu vắn tắt nội dung
Điểm
Câu 1
(5 điểm)
a) Gọi t là thời gian hai người đi kể từ lúc xuất phát đến lúc gặp nhau (t>0)
Vì hai xe chuyển động ngược chiều nên khi chúng gặp nhau ta có : 
 SAB = v1.t +v2.t = t(v1 + v2 )
 ó t = SAB : (v1 + v2) 
 =180 (12 +48) = 3 (h)
Với t = 3 ta có S1= v1.t = 12.3= 36km
Vậy 2 xe gặp nhau lúc 6 + 3 = 9h , nơi gặp nhau cách A 36km
1,0
1,0
0,5
0,5
b) Gọi t là thời gian 2 xe chuyển động (t > 3 h) Ta có:
Từ lúc khởi hành đến lúc gặp nhau lần thứ 2 thì xe máy đi nhanh hơn xe đạp một quãng đường bằng AB nên ta có phương trình:
 (v – v)t = SAB t =
 =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 = v.t =12.5= 60(km)
1,0
0,5
0,5
Câu 2
(4 điểm)
a)Thể tích khối nhôm: 
 Vnh=25.16.10=4000(cm3)=4.10-3(m3)
Khối lượng của nhôm: 
 mnh=Vnh.Dnh=4.10-3.2700= 10,8(kg).
Nhiệt lượng thu vào của khối nhôm: 
 Qnh=mnh.Cnh.(t2nh-t1nh)
 =>Qnh=10,8.880.(200-25)= 1663200(J)
Nhiệt lượng lò cung cấp: 
 H=Qnh/Ql=>Ql=Qnh/H=1663200: 0,7=2376000(J)
0,5
0,5
0,5
0,5
b)Theo đề bài ta có, nếu nước nhận lượng nhiệt bằng lượng nhiệt mà khối nhôm thu thì: 
 (Cn.mn+Ca.ma).(t1+t2) =Qnh
 (4200.6+880.0,5)(t2-25)= 1663200
 25640(t2-25)= 1663200
t2=1663200: 25640 +25 =90 (oC)
Vậy nước không sôi được. 
0,5
0,5
0,5
0,5
Câu 3
(5 điểm)
Nêu cấu tạo mạch điện (hoặc vẽ mạch tương đương như hình bên).
 ;
 .
1,0
1,0
1,0
b) Thay khoá K bởi R5. 
Mạch trở thành mạch cầu như hình vẽ.
Để thì mạch cầu phải cân bằng :
0,5
0,5
1,0
Câu 4
(4điểm)
.S
S1
S2
I
J
N
O
R
*Vẽ hình đúng (có mũi tên chỉ đường đi tia sáng ,thể hiện rõ đường kéo dài của tia sáng )
*Nêu cách vẽ
 -Vẽ ảnh S1 đối xứng với S qua G1
-Vẽ ảnh S2 của S1 tạo bởi gương G2
- Kẻ đường thẳng S2S cắt G2 tại J, kẻ JS1 cắt G1 tại I
- Vẽ tia SI, IJ, JS ta được đường truyền của tia sáng cần vẽ là đường SIJS .
1,0
1,0
b) Theo hình vẽ ở câu a ta có: 
Kẻ các pháp tuyến IN và JN
Xét tứ giác OINJ có (1)
Mặt khác trong có (2)
Từ (1) và (2) suy ra 
Hay: (3)
 Mặt khác: (4)
Từ (3) và (4) suy ra (*)
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 (theo *)
- Để JR vuông góc với SI thì Nghĩa là quay G2 theo chiều kim đồng hồ một góc .
- Để JR//SI thì hoặc hoặc Nghĩa là quay G2 ngược chiều kim đồng hồ hoăc quay theo chiều kim đồng hồ 600
0,5
0,5
1,0
Câu 5
(2 điểm)
* Kết luận mạch điện trong hộp đen như hình vẽ 
R1
R2
1
2
3
4
Trong đó R1 =R2
* Giải thích:
+ Nếu nguồn U mắc vào chốt đầu (1) và (2) . Vôn kế mắc vào hai chốt (3) và (4) thì vôn kế chỉ hiệu điện thế hai đầu điện trở R2 mà R2 = R1 nên số chỉ của vôn kế là 
 Nếu nguồn U mắc vào chốt đầu (3) và (4) . Vôn kế mắc vào hai chốt (1) và (2) thì vôn kế chỉ hiệu điện thế của nguồn .Khi đó điện trở R1 đóng vai trò là dây nối của vôn kế nên vôn kế chỉ U0
+ Tương tự nếu nguồn U mắc vào chốt đầu (1) và (4) . Vôn kế mắc vào hai chốt (2) và (3) thì vôn kế chỉ hiệu điện thế hai đầu điện trở R2 mà R2 = R1 nên số chỉ của vôn kế là .
Nếu đổi chỗ nguồn và vôn kế cho nhau thì vôn kế chỉ U0.
1,0
1,0
Chú ý: Nếu thí sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.
 Hết