Sở gd-đt Quảng Bình Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9- THCS Năm học 2007-2008 Đề chính thức Môn: vật lý ( Thời gian làm bài : 150 phút không kể thời gian giao đề) M N K Câu 1 : (2,5 điểm) Một thanh đồng chất tiết diện đều, có khối lợng 10 kg, chiều dài l đợc đặt trên hai giá đỡ M và N nh hình vẽ. Khoảng cách 7 l NK = . ở đầu K ngời ta buộc một vật - _ - - _ - _ - nặng hình trụ có bán kính đáy là 10 cm, chiều cao 32 cm, _ - _ - _ - trọng lợng riêng chất làm vật hình trụ là 35000 N/m 3 . - - - _ - Lúc đó lực ép của thanh lên giá đỡ M bị triệt tiêu. _ - _ - - _ Tính trọng lợng riêng của chất lỏng trong bình. _ Câu 2:(2,5điểm) Có hai bình đựng cùng một loại chất lỏng. Một học sinh lần lợt múc từng ca chất lỏng ở bình 2 đổ vào bình 1 và đo nhiệt độ cân bằng ở bình 1 sau 4 lần đổ cuối: 20 0 C, 35 0 C, không ghi, 50 0 C. Tính nhiệt độ cân bằng ở lần bị bỏ sót không ghi và nhiệt độ của mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 2 đổ vào bình 1. Coi nhiệt độ và khối lợng của mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 2 đều nh nhau; bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trờng. Câu 3: (2,5điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ, trong đó U = 24V không đổi; hai vôn kế U hoàn toàn giống nhau. Vôn kế V chỉ 12V. Xác định số chỉ của vôn kế V 1 . Bỏ qua điện trở dây nối. Câu 4: (2,5điểm) Một vật AB đặt trớc một thấu kính phân kì cho ảnh A 1 B 1 cao 0,8cm. Giữ nguyên vật AB và thay thấu kính phân kì bằng thấu kính hội tụ có cùng tiêu cự và cũng đặt ở vị trí của thấu kính phân kì thì thu đợc ảnh thật A2B 2 cao 4cm. Khoảng cách giữa hai ảnh là 72cm. Tìm tiêu cự thấu kính và chiều cao của vật. đáp án vật lí lớp 9 Câu 1( 2,5đ): N K - Vẽ hình đúng 0,25đ P 1 d 1 F P 2 d 2 d 3 - Vì lực ép của thanh lên điểm M bị triệt tiêu nên ta có giản đồ lực đơn giản sau: P 1 . d 1 + F. d 3 = P 2 .d 2 0,25đ - Với ; 7 6 ; 7 1 21 PPPP == F = V.d V. d x = V.(d d x ); 0,5đ ldldld 14 2 ; 7 3 ; 14 1 321 === 0,25đ Trong đó: - P là trọng lợng của thanh. - l là chiều dài thanh. - V là thể tích vật ngập trong chất lỏng. - d x là trọng lợng riêng của chất lỏng. - d là trọng lợng riêng của chất làm vật hình trụ. lPlFlP 7 3 . 7 6 14 2 . 14 1 . 7 1 =+ 0,25đ. 35 P = 14 F = 14 V.(d d x ) 0,25đ V v 1 R R R R R R V P dd x 14 35 = V P dd x 14 35 = 0,25đ Với P = 10.m = 100 N V = S.h = .R 2 .h = 3,14 . 0,1 2 . 0,32 = 0,01 m 3 0,25đ 3 /10000 01,0.14 100.35 35000 mNd x == 0,25đ Vậy trọng lợng riêng của chất lỏng trong bình là 10000 N/m 3 Câu 2(2,5điểm). + Theo bài ra, nhiệt độ ở bình 1 tăng dần chứng tỏ nhiệt độ mỗi ca chất lỏng đổ vào cao hơn nhiệt độ bình 1 và mỗi ca chất lỏng đổ vào lại truyền cho bình 1 một nhiệt l- ợng 0,25đ + Đặt q 1 = C 1 m 1 là nhiệt dung tổng cộng của bình 1 và chất lỏng sau lần đổ thứ nhất của 4 lần đổ cuối cùng, q 2 = C 2 m 0 là nhiệt dung của mỗi ca chất lỏng đổ vào, t 2 là nhiệt độ mỗi ca chất lỏng đó và t x là nhiệt độ bị bỏ sót không ghi. 0,25đ +Ta có các phơng trình cân bằng nhiệt ứng với 3 lần trút cuối là: q 1 (35-20) = q 2 (t 2 -35) (1) 0,25đ (q 1 + q 2 )(t x -35) = q 2 (t 2 - t x ) (2) 0,25đ ( q 1 + 2q 2 )(50-t x ) = q 2 (t 2 -50) (3) 0,25đ +Từ (1) 2 2 1 . 15 35 q t q = (4) 0,25đ +Thay(4) vào (2) và (3) ta đi tới hệ: (t 2 -20)(t x -35) = 15 (t 2 -t x ) (5) 0,25đ (t 2 -5)(50- t x ) = 15 (t 2 -50) (6) 0,25đ + Giải hệ phơng trình (5) và (6) ta sẽ đợc: t 2 = 80 0 C; t x = 44 0 C 0,5đ. Bài 3 (2,5 điểm) Kí hiệu của cờng độ dòng điện và chiều dòng điện đợc kí hiệu nh trên hình: +Tại nút mạch A, ta có: I =I 1 +I V 0,25đ <=> R UvU = Rv Uv + R UvUv 2 1 0,25 đ <=> R 12 = Rv 12 + R Uv 2 112 (1) 0,25 đ +Tại nút mạch C ta có: I 1 =I 2 +I V1 0,25 đ <=> R Uv 2 112 = Rv Uv1 + R Uv 3 1 (2) 0,25 đ + Chia cả hai vế của (1) và (2) cho R v rồi đặt thơng Rv R =x # 0 thì ta đợc: (1)=> x 12 =12+ x Uv 2 112 => Uv 1 = 24x -12 (*) (0,25 đ) U (2) => x Uv 2 112 = U v1 + x Uv 3 1 => U v1 = 56 36 +x (**) (0,25 đ) A I + Từ(*) và (**) ta có phơng trình: I v 56 36 +x =24x 12 I 1 ta đợc phơng trình: 3x 2 +x -2= 0 => x 1 =- 2 1 loại), x 2 = 3 2 (0,5đ) thay x 2 vào (1) => U v1 = 4V I 2 Vậy số chỉ của vôn kế V 1 là 4V (0,25 đ) I v1 C Câu 4(2,5điểm): B I B I B 1 F A 2 A F A 1 O A O B 2 Hình vẽ 0,25đ +Đặt AB trớc thấu kính hội tụ cho ảnh thật AB nằm ngoài khoảng tiêu cự của 2 thấu kính. Gọi h là chiều cao của AB, f là tiêu cự của thấu kính + 11 0 BA đồng dạng AB0 ; 22 0 BA đồng dạng AB0 0,5đ => 11 0 BA đồng dạng 22 0 BA => 5 1 4 8,0 0 0 2 1 22 11 === A A BA BA => 12 0.50 AA = 0,5đ +Mà 0A 1 + 0A 2 = 72cm => 0A 1 = 12cm; 0A 2 = 60cm 0,25đ + 11 BFA đồng dạng FIO => h ff I F BA FA = = 8,0 12 0 0 11 1 0,25đ + 22 ' BAF đồng dạng IOF ' => h ff I F BA AF = = 4 60 0 0 ' 22 2 ' 0,25đ => cmf ff 20 4 60 8,0 12 = = 0,25đ => cmh h 2 20 8,0 1220 == 0,25đ +Vậy cả hai thấu kính có tiêu cự f = 20cm, độ cao vật AB là 2cm. Chú ý: Học sinh làm theo cách khác cho kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa. Điểm bài thi không làm tròn.