Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh năm học 2009 - 2010 môn thi: Vật lý lớp: 9 thcs thời gian làm bài 150 phút (không kể thời gian giao đề)

SỞ GD & ĐT THANH HOÁ
ĐỀ CHÍNH THỨC
SỐ BÁO DANH
.....................
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH
NĂM HỌC 2009 - 2010
MÔN THI: VẬT LÝ 
LỚP: 9 THCS
Ngày thi: 24 - 3 - 2010
Thời gian làm bài 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề này có 05 câu gồm 01 trang
Câu 1 (2 điểm)
Hai người đứng trên cùng một cánh đồng tại hai điểm A và B cách nhau một đoạn a = 20 m và cùng cách một con đường thẳng một đoạn d = 60 m. Hãy tìm trên đường thẳng đó một điểm M sao cho hai người khởi hành cùng lúc và đi đến M cùng lúc. Biết rằng người từ A đi theo đường thẳng AM, người từ B đi theo đường thẳng BM, hai người đi với cùng vận tốc, nhưng trên đường đi của người từ A có một đoạn lầy dài c = 10 m còn trên đường đi của người từ B thì không có, và người từ A đi trên đoạn lầy với vận tốc giảm một nửa so với bình thường.
Câu 2 (5 điểm)
Có hai bình cách nhiệt. Bình 1 chứa m1 = 2 kg nước ở nhiệt độ t1 = 200C, bình 2 chứa m2 = 4 kg nước ở nhiệt độ t2 = 600C. Người ta rót một lượng nước khối lượng m từ bình 1 sang bình 2. Sau khi cân bằng nhiệt người ta lại rót một lượng nước m như thế từ bình 2 sang bình 1. Nhiệt độ nước trong bình 1 sau khi cân bằng là 21,950C. 
a. Tính lượng nước m trong mỗi lẫn rót và nhiệt độ cân bằng của nước trong bình 2 sau khi rót.
A
+ -
U0
R0
M
N
hình 1b
R
R1
V
C
b. Tiếp tục thực hiện hai quá trình rót nói trên thêm một lần nữa. Tính nhiệt độ nước trong mỗi bình sau khi đã cân bằng nhiệt.
V
+ -
U0
R0
M
N
hình 1a
Câu 3 (5 điểm)
Cho mạch điện MN như hình vẽ 1a. Vôn kế V chỉ 30 V. Nếu thay vôn kế bằng một ampe kế thì thấy ampe kế chỉ 5 A. Coi vôn kế và ampe kế đều lí tưởng, bỏ qua điện trở dây nối.
a
S1 P1
S2 P2
hình 2
a. Xác định giá trị của điện trở R0 và hiệu điện thế U0.
b. Mắc lại mạch điện như hình vẽ 1b. Trong đó biến trở con chạy có giá trị toàn phần bằng R. Khi dịch chuyển con chạy C của biến trở thấy có một vị trí mà tại đó ampe kế chỉ giá trị nhỏ nhất và bằng 1 A, khi đó vôn kế chỉ 12 V. Hãy xác định giá trị của R và R1.
Câu 4 (4 điểm)
Một bình đặt thẳng đứng, có tiết diện thẳng S1 và S2 có hai pittông trọng lượng tương ứng là P1 và P2, giữa hai pittông nối nhau bởi sợi dây nhẹ, không dãn, có chiều dài a và chứa đầy nước có trọng lượng riêng d như hình vẽ 2. Bên ngoài hai pittông là không khí. Bỏ qua ma sát giữa pittông với thành bình. Tìm lực căng dây.
Câu 5 (4 điểm)
I
O
J
F
E
M
N
hình 3
Cho một thấu kính hội tụ với trục chính MN, quang tâm O, và tiêu điểm chính F như hình vẽ 3. Cho OF = 12 cm; OI = 0,5 cm; OJ = 1,5 cm; . IF, JE là hai tia sáng ló ra khỏi thấu kính của hai tia sáng tới từ cùng một nguồn sáng điểm S. Bằng cách vẽ hình và tính toán hãy xác định vị trí của nguồn sáng.
----------------------------- HẾT ------------------------------
SỞ GD & ĐT THANH HOÁ
ĐÁP ÁN
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH
NĂM HỌC 2009 - 2010
MÔN THI: VẬT LÝ
LỚP: 9 THCS
Ngày thi: 24 - 3 - 2010
Thời gian làm bài 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Chú ý: - Nếu học sinh làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa của bài.
CÂU
HƯỚNG DẪN GIẢI
THANG ĐIỂM
Câu 1
2 điểm
A
 a
B
M
x
H1
H2
d
c
+ Gọi v là vận tốc của mỗi người khi đi trên đồng. Vì hai người xuất phát cùng lúc và đến M cùng lúc nên ta phải có
 (1)
+ Giả sử điểm MH1 như hình vẽ. Khi đó
 Suy ra điểm M phải nằm phía trên H1
+ Đặt MH1 = x > 0 Từ (1) suy ra 
 Bình phương hai vế và biến đổi ta được
+ Tiếp tục bình phương hai vế được 
 Suy ra và (loại). Vậy điểm M cách H1 (hình chiếu của A) 25 m, cách H2 (hình chiếu của B) 45 m.
0,75đ 
0,75đ
0,25đ
0,25đ
Câu 2
5 điểm
a. 4đ
b. 1đ
a. Khi rót nước từ bình 1 sang bình 2, gọi nhiệt độ cân bằng của bình 2 là t'2 ta có
 ................................................................................................
 Sau khi rót nước từ bình 2 sang bình 1, gọi nhiệt độ cân bằng của bình 1 là t'1. Lúc này lượng nước còn lại trong bình 1 là (m1 - m). Do đó ta có
 .........................................
 Từ các biểu thức trên ta rút ra ..........................................
 và ................................................................................
Thay số vào ta được ; . .............................................
b. Áp dụng các công thức lập được ở câu a cho lần rót tiếp theo ta có
- Sau khi rót từ bình 1 sang bình 2 nhiệt độ cân bằng của bình 2 là
 .................................................................................
- Sau khi rót từ bình 2 sang bình 1 nhiệt độ cân bằng của bình 1 là
 .........................................................................
1,0đ
1,0đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Câu 3
5 điểm
a. 3đ
b. 2đ
a. Điện trở vôn kế rất lớn nên
 ...................................................................................
Thay vôn kế bằng ampe kế thì ampe kế chỉ 5 A nghĩa là ta có 
A
+ -
U0
R0
M
N
hình 1b
R
R1
V
A C B
b. Xét mạch điện như hình vẽ
IA
I
+ Đặt 
I1
 Tổng trở của mạch điện
 .................................................
+ Cường độ dòng điệnn trong mạch chính 
 Mặt khác 
 Từ đó suy ra .............................................
+ Do tích không đổi nên IA min khi y(x) max.
 Vậy khi 
 Khi đó .................................................................
+ Theo bài ra ta lại có 
................................
1,5đ
1,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Câu 4
4 điểm
+ Giả sử lực căng dây là T. Xét sự cân bằng của mỗi pittông. Gọi p1 là áp suất của nước ngay ở sát dưới pittông 1, p2 là áp suất của nước ở ngay sát mặt trên của pittông 2, p0 là áp suất không khí. Ta có 
 (1) ................................................
 (2) ....................................................
 (3) .....................................................
+ Thay (3) vào (2) ta có (4) 
a
S1 P1
S2 P2
+ Từ (1) suy ra thay vào (4) ta được 
Suy ra ............................................................................
1đ
1đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Câu 5
4 điểm
Vẽ đúng được hình
I
O
J
F
E
S
S'
B
M
A
H
N
Tính toán:
Gọi A và B lần lượt là hình chiếu của S và S' trên trục chính của thấu kính. 
Đặt SA = h; S'B = h'; OA = d; OB = d'
+ Xét hai tam giác đồng dạng OFI và BFS' ta có: 
+ Xét hai tam giác đồng dạng OAS và OBS' ta có: 
+ Ta có 
 Suy ra với 
 Và suy ra ; ; 
2 đ
(ảnh1đ
vật 1đ)
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ