1
UBND HUYỆN NGHI XUÂN
PHÒNG GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2013 - 2014
Môn: VẬT LÝ; Thời gian: 150 phút làm bài
Câu 1: Hai xe máy A và B chuyển động đều trên cùng một đường thẳng. Nếu chúng
đi lại gần nhau thì cứ sau 2 phút khoảng cách giữa chúng giảm đi 3 km. Nếu xe A đuổi theo
xe B thì cứ sau 10 giây khoảng cách giữa chúng lại giảm đi 50m. Tính vận tốc của mỗi xe.
Câu 2: Hai gương phẳng G1, G2 quay mặt phản xạ vào nhau và tạo với nhau một góc
600. Một điểm S nằm trong khoảng hai gương.
a. Hãy vẽ hình và nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần lượt
qua G1, G2 rồi quay trở lại S.
b. Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ đi qua S.
Câu 3: Một khí cầu có thể tích 12m3 chứa khí hiđrô. Biết rằng trọng lượng của vỏ
khí cầu là 100N, trọng lượng riêng của không khí là 12,9N/m3, của khí hiđrô 0,9N/m3.
a. Khí cầu có thể kéo lên trên không một vật nặng bằng bao nhiêu?
b. Muốn kéo một người nặng 62kg lên thì khí cầu phải có thể tích tối thiểu là bao
nhiêu, nếu coi trọng lượng của vỏ khí cầu vẫn không đổi.
Câu 4: Một bình nóng lạnh có ghi 220V - 1100W được sử dụng với hiệu điện thế 220V.
a. Tính cường độ dòng điện chạy qua bình khi đó
b. Tính thời gian để bình đun sôi 11 lít nước từ nhiệt độ 200C, biết nhiệt dung riêng
của nước là 4200J/kg.K; bỏ qua nhiệt lượng hao phí.
c. Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bình như trên trong 30 ngày, biết rằng thời
gian sử dụng trung bình mỗi ngày là 40 phút và giá tiền điện là 1500đ/kW.h.
Câu 5:Cho mạch điện như hình 2. Hiệu điện thế giữa
hai điểm A và B là 18V luôn không đổi. Biết R1 = 5
,
R2 = R4 = R5 = 4
, R3 = 3
. Điện trở của ampe kế và dây
nối không đáng kể.
a. Khi khoá K mở. Tính điện trở tương đương của
mạch và Số chỉ của ampe kế.
b. Thay điện trở R2 và R4 lần lượt bằng điện trở Rx và
Ry, khi khoá K đóng và mở ampe kế đều chỉ 1A. Tính giá
trị của điện trở Rx và Ry trong trường hợp này.
---------------Hết---------------
Họ và tên thí sinh:........................................................Số báo danh:....................
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm!
A
R3
R2
K
+ -
R1
R5
R4
Hình 2
A B
2
PHÒNG GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO NGHI XUÂN
HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG LỚP 9
NĂM HỌC 2013 – 2014. Môn: Vật lí
Câu 1 3,0 điểm Điểm
Gọi vận tốc xe 1 và 2 là v1 và v2 (tính bằng m/s).
+ Khi 2 vật đi ngược chiều:
Quãng đường xe 1 và xe 2 đi được trong 2 phút lần lượt là:
S1 = 120.v1 (1) và S2 = 120.v2 (2)
Khoảng cách giữa 2 vật giảm đi 4,2km => S1 + S2 = 3000 (3)
Thay (1), (2) vào (3): 120v1 + 120.v2 = 3000
v1 + v2 = 25 (4)
0,25
0,5
0,5
0,5
+ Khi xe 1 đuổi theo xe 2:
'
1
S
= 10.v1 (5) và
'
S
= 10.v2 (6)
Khoảng cách giữa chúng giảm 50 m => ,
2
,
1SS = 50 (7)
Thay (5), (6) vào (7) : 10v1 - 10.v2 = 50
v1 – v2 = 5 (8)
Từ (4) và (8) suy ra: v1 = 15m/s; v2 = 10m/s.
0,25
0,25
0,25
0,5
Câu 2 4 điểm (a: 2đ và b: 2đ)
a
2 điểm
+ Vẽ hình:
1,0
+ Cách vẽ:
- Lấy S1 đối xứng với S qua G1
- Lấy S2 đối xứng với S qua G2
- Nối S1 và S2 cắt G1 tại I cắt G2 tại J
- Nối S, I, J, S và đánh hướng đi ta được tia sáng cần vẽ.
0,25
0,25
0,25
0,25
b
2 điểm
Kẻ pháp tuyến tại I và J cắt nhau tại K
Trong tứ giác IKJO có 2 góc vuông là:
I
và J
; có góc:O
= 600
Do đó góc còn lại IKJ = 1200
Suy ra: Trong
JKI có: 1
I
+ 1
J
= 600
Mà các cặp góc tới và góc phản xạ: 1
I
= 2
I
1
J
=2
J
1
I
+
2
I
+
1
J
+
2
J
= 1200
0,25
0,50
0,25
0,25
0,25
Xét
SJI có tổng 2 góc:
I
+ J
= 1200
Do vậy: ISR = 1200 (Do kề bù với ISJ) 0,5
3
Câu 3 4 điểm (a: 2 đ; b:2đ)
a
2 điểm
Trọng lượng của khí hiđrô trong khí cầu:
PH = dH . V = 0,9 . 12 = 10,8 (N)
Trọng lượng của khí cầu và người:
P = Pv + PH = 100 + 10,8 = 110,8 (N)
Lực đẩy Acsimét tác dụng lên khí cầu:
FA = dkk . V = 12,9 . 12 = 154,8(N)
Trọng lượng tối đa của vật mà khí cầu có thể kéo lên là:
P’ = FA – P = 44(N)
Vậy khí cầu có thể kéo một vật có khối lượng: m =
P
10
= 4,4 (kg)
0,5
0,25
0,25
0,5
0,5
B
2 điểm
Gọi Vx là thể tích của khí cầu khi kéo người.
Trọng lượng của khí hiđrô trong khí cầu: P’H = dH . Vx
Trọng lượng của người là: PN = 10. 62 = 620 (N)
Trong lượng của khí cầu và người: Pv + P’H + PN
Lực đẩy Acsimét tác dụng lên khí cầu: F’A = dkk . Vx
Muốn bay lên được thì hợp lực tác dụng vào khí cầu phải thỏa điều
kiện: F’A
Pv + P’H + PN dkk . Vx
100 + dH . Vx + 620
Vx(dkk – dH)
720 => Vx
60 m3
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
Câu 4 3 điểm (a: 1,0đ; b: 1đ; c: 1đ)
a
1 điểm
Cường độ dòng điện qua bình: I =
U
P
=
1100
220
= 5A
1.0
b
1điểm Thời gian đun sôi 11 lít nước ở 200C: Q = m.C.
Δt
= P.t
=> t = 0
.. tmC /P = 4200.11.80:1100 = 3360 (s)= 56 (phút)
0,5
0,5
c
1 điểm
Điện năng tiêu thụ trong một tháng:
Q = P.t
×
30 = 1,1
3
2.30 = 22 (kW.h)
Tiền điện phải trả trong một tháng: S = 22 .1500 = 33000 (đồng)
0,5
0,5
Câu 5 6 điểm
a
2,5
điểm
+ Khi K mở ta có: {(R1 nt R3 ) // (R2 nt R4)} nt R5
+ Điện trở R13: R13 = R1+ R3 = 8
+ Điện trở R24: R24 = R2 + R4 = 8
+ Điện trở R1234 = R13.R24: (R13 + R24 )= 4
+ Điện trở tương đương cả mạch: RAB = R5 + R1234 = 4 + 4 = 8
+ Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB: I = U/Rtd = 2,25A
+ U1234 = I.R1234 = 12 V
+ Vì R13 // R24 nên U13 = U24 = U1234 = 12V
+ Cường độ dòng điện qua R24 : I24 = U24/R24 = 1,125A
+ Vậy dòng qua Ampe kế là: IA = I24 = 1,125A
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
b
3,5
điểm
Khi K mở, sơ đồ mạch điện: R5 nt [(R1 nt R3) // (Rx nt Ry)]
Cường độ dòng điện qua cả mạch:
1 3
5
1 3
( ).( )
x y
x y
U
I
R R R R
R
R R R R
0,25
4
20(4 )
20
4.( )
2(4 ) 4.( )
24
x y
x y
x y x y
x y
R R
R R
R R R R
R R
10(4 )
(4 ) 2.( )
x y
x y x y
R R
R R R R
(1)
0,25
Vì R13 // Rxy nên :
1 3
1 3
A
x y
I R R
I R R R R
hay 1 4
4
x y
I R R
4
4
x y
R R
I
(2)
0,5
Từ (1) và (2) suy ra: 4
4
x y
R R
10(4 )
(4 ) 2.( )
x y
x y x y
R R
R R R R
Biến đổi
Rx + Ry = 12
(3)
Từ (3)
0 < R
x
; R
y
< 12 (4)
0,25
0,25
Khi K đóng: R5 nt (R1 // Rx ) nt (R3 // Ry)
Cường độ dòng điện trong mạch chính: '
3
1
5
1 3
20
.
.
y
x
x y
I
R R
R R
R
R R R R
'20 20
3 12
32
23 13
3 1
y x x
x
x x
x y
I
R R R
R
R R
R R
Vì R1 // Rx nên: 1
'
1
A
x
I R
I R R
'
1 3
3
x
I R
hay '3
3
x
R
I
(6)
Từ (5),(6)=> 3
3
x
R
20(3 )(13 )
2(3 )(13 ) 3 (13 ) (12 )(3 )
x x
x x x x x x
R R
R R R R R R
6R
x
2 – 128R
x
+ 666 = 0
0,5
0,25
0,25
Giải phương trình bậc hai ta được hai nghiệm
Rx1 = 12,33 và Rx2 = 9
Theo điều kiện (4) ta loại Rx1 nhận Rx2 = 9
Suy ra Ry = 12 – Rx = 12 – 9 = 3
Vậy Rx= 9
; Ry = 3
.
0,25
0,5
SỞ GD&ĐT NINH BÌNH
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS
Năm học 2012 – 2013
MÔN:VẬT LÝ
(Thời gian làm bài 150 phút, không kể thời gian giao đề)
Đề thi gồm 05 câu, trong 01 trang
Câu 1 (4,0 điểm).
Một bình thông nhau có hai nhánh chứa nước biển. Người ta đổ thêm xăng vào một nhánh. Hai
mặt thoáng ở hai nhánh chênh lệch nhau 18mm. Tính độ cao của cột xăng. Cho biết trọng lượng riêng
của nước biển là 10300N/m3 và của xăng là 7000N/m3.
Câu 2 (4,0 điểm).
Dùng một bếp điện loại 200V- 1000W hoạt động ở hiệu điện thế U = 150V để đun sôi ấm
nước. Bếp có hiệu suất 80%. Sự toả nhiệt từ ấm ra không khí như sau: Nếu thử ngắt điện thì sau
1 phút nước hạ xuống 0,5oC. Ấm có m1 = 100g, C1 = 600J/kg.K; nước có m2 = 500g, C2 = 4200J/kg.K,
nhiệt độ ban đầu là 20oC.
Tìm thời gian cần thiết để đun sôi ấm nước.
Câu 3 (5,0 điểm).
Cho mạch điện như hình vẽ (Hình 1).
R1=10
; R2= 4
; R3= R4=12
; Ampe kế có điện trở Ra=1
, Rx là một
biến trở, U không đổi. Bỏ qua điện trở các dây nối và khóa K.
a. K đóng, thay đổi giá trị của Rx đến khi công suất tiêu thụ trên Rx
đạt cực đại thì ampe kế chỉ 3A. Xác định hiệu điện thế U.
b. K mở, giữ nguyên giá trị của Rx ở câu a. Xác định số chỉ của
ampekế khi đó.
Câu 4 (5,0 điểm).
Một vật sáng AB dạng mũi tên đặt trước một thấu kính hội tụ L1 vuông góc với trục chính của thấu
kính, đầu B nằm trên trục chính. Thấu kính có tiêu cự f1 = f. Vật AB cách thấu kính một khoảng 2f.
a) Vẽ ảnh của vật AB qua thấu kính L1.
b) Sau thấu kính L1 người ta đặt một thấu kính phân kỳ L2 có tiêu cự f2 =
2
f. Thấu kính L2
cách thấu kính L1 một khoảng O1O2 =
2
f, trục chính của hai thấu kính trùng nhau (Hình 2).
Vẽ ảnh của vật AB qua hệ hai thấu kính trên và dùng hình học tìm khoảng cách từ ảnh cuối
cùng A2B2 đến thấu kính phân kỳ (không dùng công thức thấu kính).
c) Vẽ một tia sáng phát ra từ A sau khi đi qua cả hai thấu kính thì tia ló có phương đi qua B
( Chú ý: Trong các câu a, b, c chỉ yêu cầu vẽ đúng, không yêu cầu giải thích cách vẽ).
Câu 5 (2,0 điểm).
Một dây dẫn đồng chất, tiết diện đều, có điện trở R được uốn
thành khung tròn (Hình 3). Cho dây dẫn có điện trở không đáng kể
được uốn thành tam giác đều ABC, nội tiếp đường tròn. Cho tam giác
này quay quanh trục quay đi qua tâm đường tròn và vuông góc với mặt
phẳng khung sao cho các đỉnh của tam giác luôn tiếp xúc với đường
tròn. Hãy tìm vị trí các đỉnh của tam giác để điện trở tương đương của
mạch đạt giá trị lớn nhất, nhỏ nhất.
-----------HẾT------------
Họ và tên thí sinh :....................................................... Số báo danh .............................
Họ và tên, chữ ký: Giám thị 1:........................................................................................
Họ và tên, chữ ký: Giám thị 2:........................................................................................
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
A
R
3
R
2
R
4
K
Hình 1
+
-
U
R
x
R
1
A
B
O
A
B C
I
Hình 3
A
B
L1
O
1
F'1
L2
O2
Hình
2
F1