Đề kiểm tra học sinh giỏi lớp 9 Môn: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút Đề I Câu 1. (3 điểm) Hai bản kim loại đồng chất, có cùng chiều dài l = 20cm và tiết diện nhng có trọng lợng riêng khác nhau d 1 = 1,25d 2 . Hai bản này đợc hàn dín lại ở một đầu O và đợc treo bằng sợi dây. Để thanh nằm ngang ngời ta thực hiện hai biện pháp sau. a) Cắt một phần bản thứ nhất và đem đặt lên chính giữa của phần còn lại. Tìm chiều dài của phần bị cắt bỏ. b) Cắt bỏ một phần của bản thứ nhất. Tìm phần bị cắt bỏ đi. l l Câu 2. (3 điểm) Trong một bình đậy kính có một cục nớc đá có khối lợng M = 0,1kg nổi trên nớc, trong cục đá có một viên chì khối lợng m= 5kg. Hỏi phải tốn một nhiệt lợng bằng bao nhiêu để cục chig bắt đầu chìm xuống nớc. Cho khối lợng riêng của chì bằng 11,3g/cm 3 của nớc đá bằng 0,9/cm 3 , nhiệt nóng chảy của nớc đá 3,4.10 5 J/kg. Nhiệt độ nớc trung bình là 0 0 C Câu 3. (3 điểm) Trên hình vẽ, biến trở AB là một day đồng chất, chiều dài l = 1,3m, tiết diện ngang S=0,1mm 2 điện trở suất p = 10 - 6 m. U là hiệu điện thế không đổi. Nhận thấy khi con chạy ở các vị trí cách đầu A hoặc đầu B những đoạn nh nhau 40cm thì công suất toả nhịêt trên biến trở là nh nhau. Xác định tỉ số công suất tỏ nhiệt trên R 0 ứng với hai vị trí của con chạy C. + U R 0 A C B Câu 4. (1 điểm) Một hộp đen có bề dày a = 12cm trong đó đựng hai thấu kính đặt đối diện nhau (Xem các thấu kính đặt ở các thành hộp). Chiếu tới bằng một chùm tia sáng song song có bề rộng d chumg tia ló ra khỏi hộp là chùm song song có bêg rộng 2d (Hình vẽ) Xác địng tiêu cự của thấu kính đặt trong hộp. d 2d a = 12cm biểu đIểm và đáp án đề thi học sinh giỏi lớp 9 Môn: vật lí Đề 1 Câu 1. (3 điểm) a) Gọi x là phần bị cắt. Do nó đợc đặt lên chính giữa phần còn lại và thanh cân bằng. S l P xl P 21 2 = Gọi S là tiết diện của mỗi bản, ta có. 2 . 2 21 l lSd xl lSd = ldxld 21 )( ==> l l d d x )1( 1 2 ==> ((l cmxx 420).8,01(20) 25,1 1 1( ===>= (l x) b) Gọi y là phần cắt bỏ đi, trọng lợng bản còn lại là: l yl PP = 1 , 1 Do thanh cân bằng nên ta có. 2 1 2 ).( 21 lSd yl ylSd = hayl d d yl 2 1 2 2 )( ==> 0)1(2 2 1 2 2 =+ l d d lyy (l-y) l cmy Loaicmy yy 11,289,17205820 )(205820 89,175832080400 08040 2 1 ,, 2 == >+= ==>== =+=> Câu 2. (3 điểm) Để cục chì bắt đầu chìm, không cần phải toàn bộ cục nớc đá tan hết, chỉ cần khối lợng riêng của nớc đá và cục chì trong nó bằng khối lợng riêng của nớc là đủ. Gọi M 1 là khối lợng còn lại của cục nớc đá khi bắt đầu chìm; điều kiện để cục chì chìm là: n D V mM = + 1 Trong đó: V: Thể tích của cục đá và chì. D n khối lợng riêng của nớc. Chú ý rằng: chida D m D M V += 1 Do đó: )( 1 1 chida n D m D M DmM +=+ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ O Suy ra: gM DDD DDD mM chidan danchi 41 3,11).9,01( 9,0).13,11( .5 ).( ).( 1 1 = = = Khối lợng nớc đá phải tan: gggMMM 5941100 1 === Nhiệt lợng cần thiết: JMQ 235 10.6,20010.59.10.4,3. === (Nhiệt lợng này chỉ cung cấp cho cục nớc đá làm nó tan ra) Câu 3. (3 điểm) Gọi R 1 , R 2 là điện trở của biến trở tơng ứng của hai vị trí trên của con chạy C; R là điện trở toàn phần của biến trở ta có. RRRR 13 9 ; 13 4 21 == - Khi hai công suất này bằng nhau. RRRR R RR U R RR U 13 6 . ).()( 210 2 20 1 10 ===> + = + - Gọi I 1 , I 2 là cờng độ dòng điện qua R 0 trong hai trờng hợp trên. R U RR U I R U RR U I 15 13 ; 10 13 20 2 10 1 = + == + = Suy ra: I 1 = 1,5I 2 Dùng công thức: P=I 2 R 0 ta có. .25,2 2 1 = P P (Cách giải này không sử dụng tiết diện và điện trở suất, cách giải khác các em có thể tính R) Câu 4. (1 điểm) Đờng đi của tia sáng nh hình vẽ (F 1 trùng với F 2 ) I 1 I 2 F 1 O 1 F 2 O 2 J 1 J 2 a Xét 222111 ~ JIFJIF ta có )1(2 2 1 12 2 1 22 11 22 11 ff f f hay OF OF JI JI ==>== Mặt khác: O 1 F 1 + F 2 O 2 = a hay f 1 + f 2 = a (2) Từ (1) và(2) ta suy ra: f 1 =a/3 = 4cm và f 2 = 2a/3 = 8cm. 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ . địng tiêu cự của thấu kính đặt trong hộp. d 2d a = 12cm biểu đIểm và đáp án đề thi học sinh giỏi lớp 9 Môn: vật lí Đề 1 Câu 1. (3 điểm) a) Gọi x là phần bị cắt. Do nó đợc đặt lên chính giữa phần. ra: gM DDD DDD mM chidan danchi 41 3,11) .9, 01( 9, 0).13,11( .5 ).( ).( 1 1 = = = Khối lợng nớc đá phải tan: gggMMM 594 1100 1 === Nhiệt lợng cần thi t: JMQ 235 10.6,20010. 59. 10.4,3. === (Nhiệt lợng. Đề kiểm tra học sinh giỏi lớp 9 Môn: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút Đề I Câu 1. (3 điểm) Hai bản kim loại đồng chất, có cùng chiều