Đề thi học sinh giỏi lớp 9 cấp thị xã môn : vật lý ( Thời gian làm bài: 150 phút ) Ngời ra đề : Nguyễn Phong Lan Đơn vị công tác: Trờng THCS Xi Măng Câu 1: (5 điểm) Cho hệ thống ròng rọc đợc mắc bởi các dây nhẹ và các ròng rọc giống nhau.Biết khối lợng của mỗi ròng rọc là M. Tìm số lợng chỉ của lực kế L Nếu hệ gồm n ròng rọc? ấp dụng khi n = 4? Câu 2: ( 5 điểm) Khối lợng riêng của nớc biển phụ thuộc vào độ sâu theo định luật: D h = D 0 + Ah với D 0 = 1g/cm 3 , A = 0,02g/cm 4 . Ngời ta thả vào nớc biển hai quả cầu đ- ợc nối với nhau bằng một sợi dây mảnh, nhẹ, không gian. Thể tích và khối lợng của các quả cầu là: V 1 = 0,1 cm 3 , m 1 = 0,13g. V 2 = 0,2 cm 3 , m 2 = 0,34g. Biết khi cân bằng quả cầu thứ 1 nằm ở độ sâu:h 1 = 20cm. Lúc đó ngời ta thấy dây nối bị căng. Tìm chiều dài của dây nối? Câu 3: (5 điểm) Một mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ trong đó có biến trở MN dài 27cm có điện trí 54 đợc phân bố đều: R 1 = R 2 = 90 , bóng đèn 2 ghi: 6V - 0,4W, đèn 3 và 4 ghi: 3V - 0,2W, đèn 1 ghi: 6V - 0,3W. Lập biểu thức tính điện trở của mạch AB khi con chạy ở vị trí bất kỳ? Câu 4: (5 điểm) Từ điểm sáng S đặt giữa 2 gơng sáng song song M 1 , M 2 . a. Vẽ tia phản xạ từ S sau khi phản xạ lần lợt trên M 1 ,M 2 rồi đi qua điểm A cho trớc? b. Nếu SA song song với M 1 Tìm vị trí của điểm B là giao của SAVà tia phản xạ từ gơng M 1 khi SA = 1,5m. SD = 1,2m. SC = 0,5m. L Đ 1 Đ 2 Đ 3 Đ 4 M N A B R 1 R 2 D C S A C Hớng dẫn chấm Câu 1: (5điểm) Giả sử hệ gồm n ròng rọc đợc đánh số thứ tự từ dới lên trên là 1,2 n.Trọng l ợng của mỗi ròng rọc là: 10M Sức căng của dây treo ròng rọc 1 là: F 1 = )( 2 10 N M Sức căng của dây treo ròng rọc 2 là: F 2 = 2 101 MF + = )( 10).12( 2 10.3 2 2 N N MM = Sức căng của dây treo ròng rọc 3 là: F 3 = )( 2 10).12( 2 10 3 3 2 N M MF = + sức căng của dây treo ròng rọc n là: F n = )( 2 10).12( N M n n (3 điểm) Đây cũng là số chỉ của lực kế L. . áp dụng bài toán với n => F 4 = 4 4 2 10).12( M = )( 8 75 16 150 N MM = (1điểm) Câu 2: (5 điểm): Gọi P 1 , P 2 là trọng lợng qủa thứ nhất và quả thứ 2, F 1 ,F 2 là lực đẩy Acsimét tác dụng lên quả thứ nhất và quả thứ 2. T là lực căng của sợi dây.Ta có: P 1 = 10m 1 = 10.0,13 = 1,3 (N) P 2 = 10m 2 = 10.0,34 = 3,4 (N) (1điểm) F 1 = d h V 1 = 10 (Do+ A.h 1 ).V 1 = 10.(1+0,02.20).0,1 =1,4 (N) F 2 = d h V 2 = 10D h .V 2 =10 (Do A.h 2 ). V 2 =10 (1 + 0,02 h 2 ). 0,2 = 2(1+ 0,02h 2 ) (N) (1điểm) Mỗi quả cầu chịu tác dụng của ba lực: Trọng lực P, lực đẩy Acsimét F, và lực căng dây có phơng chiều đợc bố trí nh hình vẽ. (0,5điểm) Quả thứ nhất nằm cân bằng trong nớc biển nên:F 1 = P 1 + T => P 1 = F 1 - T * Quả thứ 2 nằm cân bằng trong nớc biển nên:P 2 = F 2 + T ** . (0.5điểm) Từ * và ** =>: P 1 + P 2 = F 1 + F 2 1,3 + 3,4 = 1,4 + 2.(1+ 0,02 h 2 ) 3,3 = 2.(1 + 0,02 h 2 ). h 2 = 32,5 (cm). (0.5 im) Chiều dài sợi dây nối là: L = h 2 h 1 = 32,5 - 20 = 12,5 (cm) (1điểm) T T F 1 F 2 P 1 P 2 (0.5điểm) L F 1 F 2 F 3 F 4 0.5 điểm 0.5 điểm Câu 3: (5 điểm) Mạch điện đợc vẽ lại nh sau: Điện trở các bóng đèn: R đ1 = )(120 3,0 6 2 1 2 1 == d d P U R đ2 = )(90 4,0 6 2 1 2 == d d P U R đ3 = R đ4 = 3 3 2 d d P U = )(45 2,0 3 2 = (1,5 điểm). Điện trở của đoạn MB 36 1 9045 90.45 9045 90.45 1 90 1 . . 111 2 2 1 1 4 4 1 .3 2 = + + + += + + + += RR RR RR RR RR D D D D DMB => R MB = 36 ( ) (1,5 điểm) Điện trở của 1 cm chiều dài của biến trở là: 27 54 ( ) = 2 (0,5 điểm). Cọi CM = x => R CM = 2x ( ) => R CN = (27 - 2x) ( ) (0,5 điểm). => R AB = R đ1 + 5,22 )5,4(25,776 254362 )254).(362( 120 . . 2 = ++ + += x xx xx RR RR CNBCMB CNBCMB (1,0 điểm). Câu 4 : ( 5 điểm) Dng S 1 là ảnh của S qua M 1 S 2 là ảnh của S 1 qua M 2 . Nối A với S 2 cắt M 2 tại I. Nối I với S 1 cắt M 1 tại J. Nối S với I thì đờng đi của tia sáng là S I JA. (2điểm) b. Vì AS // ID => => 11 17 2,2 4,3 1 1 2 2 == + == DS DSDS DS SS ID AS DJ = )( 17 5,16 5,1. 17 11 17 11 mAD == Vì ID // SB => )(44,0 2,2 2,2 1 2,2 1 1 m JD BS SS DS BS JD ===>=== (2điểm) Đ 1 Đ 2 Đ 3 Đ 4 M N A B R 1 R 2 A S D C S 2 S 1 I J M 2 M 1 (1 điểm) B . )(120 3,0 6 2 1 2 1 == d d P U R đ2 = ) (90 4,0 6 2 1 2 == d d P U R đ3 = R đ4 = 3 3 2 d d P U = )(45 2,0 3 2 = (1,5 điểm). Điện trở của đoạn MB 36 1 90 45 90 .45 90 45 90 .45 1 90 1 . . 111 2 2 1 1 4 4 1 .3 2 = + + + += + + + += RR RR RR RR RR D D D D DMB =>. Đề thi học sinh giỏi lớp 9 cấp thị xã môn : vật lý ( Thời gian làm bài: 150 phút ) Ngời ra đề : Nguyễn Phong. nh hình vẽ trong đó có biến trở MN dài 27cm có điện trí 54 đợc phân bố đều: R 1 = R 2 = 90 , bóng đèn 2 ghi: 6V - 0,4W, đèn 3 và 4 ghi: 3V - 0,2W, đèn 1 ghi: 6V - 0,3W. Lập biểu thức