PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐAKRÔNG ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2010 - 2011 Môn: VẬT LÝ Thời gian làm bài : 150 phút Câu 1 (4,5 điểm): Hai quả cầu đặc, thể tích mỗi quả là V = 200cm 3 , được nối với nhau bằng một sợi dây mảnh, nhẹ, không co dãn, thả trong nước (như hình vẽ). Câu 2 (5,5 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ: R 1 = 4 Ω ; R 2 = R 4 = 6 Ω ; U=7,8V. Bỏ qua điện trở của khoá k. a, Khi k mở, cường độ dòng điện qua R 1 lớn gấp hai lần cường độ dòng điện qua R 2 . Tính R 3 ? b, Đóng khoá k. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và qua khoá k. Xác định chiều dòng điện chạy qua khoá k? Câu 3 (4,0 điểm): Đổ 738g nước ở nhiệt độ 15 o C vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 100 o C. Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là 17 o C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.K. Hãy tính nhiệt dung riêng của đồng? Câu 4 (3,0 điểm): Một tia sáng mặt trời SI nghiêng một góc α = 60 0 so với phương nằm ngang. Hỏi phải đặt gương phẳng hợp với phương nằm ngang một góc bằng bao nhiêu để thu được tia phản xạ có phương nằm ngang, chiều từ trái sang phải? Câu 5 (3,0 điểm): Trong phòng thí nghiệm có một ampe kế và một vôn kế còn tốt nhưng người ta không rõ điện trở của chúng. Để xác định điện trở của mỗi máy đo người ta mắc các mạch điện có sơ đồ như hình vẽ sau: Sơ đồ a) Sơ đồ b) Trong sơ đồ a) ampe kế chỉ 0,2A, vôn kế chỉ 20V. Trong sơ đồ b) ampe kế chỉ 2A, vôn kế chỉ 20V. Tính điện trở của mỗi máy đo? Biết R = 9,5 Ω . Hết ĐỀ CHÍNH THỨC U C D A B R 4 R 3 R 2 R 1 + - . . k A V A V R Khối lượng riêng của quả cầu bên trên là D 1 = 300kg/m 3 , còn khối lượng riêng của quả cầu bên dưới là D 2 = 1200kg/m 3 . Hãy tính : a, Thể tích phần nhô lên khỏi mặt nước của quả cầu phía trên khi hệ vật cân bằng ? b, Lực căng của sợi dây? Cho biết khối lượng riêng của nước là D n = 1000kg/m 3 . BIỂU ĐIỂM VÀ ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 MÔN VẬT LÝ Năm học 2010 – 2011 Câu Nội dung Điểm Câu 1 4,5 đ Câu 2 5,5 đ a. ( 2,5đ ) Mỗi quả cầu chịu tác dụng của 3 lực : Trọng lực, lực đẩy Ác-si-mét, lực căng của sợi dây (Hình vẽ ) Do hệ vật đứng cân bằng nên ta có : P 1 + P 2 = F 1 + F 2 10D 1 V+ 10D 2 V = 10D n V 1 + 10D n V ( V 1 là thể tích phần chìm của quả cầu bên trên ở trong nước ) D 1 V+ D 2 V = D n V 1 + D n V n n D DDDV V )( 21 1 −+ = )(100 2 200 21000 )10001200300( 3 1 cm VV V === −+ = Thể tích phần nhô lên khỏi mặt nước của quả cầu bên trên là : V 2 = V – V 1 = 200 - 100 = 100 ( cm 3 ) . b. ( 2,0 đ ) Do quả cầu dưới đứng cân bằng nên ta có : P 2 = T + F 2 => T = P 2 - F 2 = 10D 2 V – 10D n V T = 10V( D 2 – D n ) T = 10. 200. 10 -6 ( 1200 – 1000 ) = 0,4 (N) Vậy lực căng của sợi dây là 0,4 N a, Khi k mở, ta có mạch điện: (R 1 ntR 3 )//(R 2 ntR 4 ). I 2 = I 4 = 24 R U = 66 8,7 + = 0,65A, => I 1 = 2I 2 = 1,3A và U 1 = I 1 .R 1 = 1,3.4 = 5,2V => I 3 = I 1 = 1,3A và U 3 = U – U 1 = 7,8 – 5,2 = 2,6V. => R 3 = 3 3 R U = 3,1 6,2 = 2 Ω . b, Khi k đóng, ta có mạch điện: (R 1 //R 2 )nt(R 3 //R 4 ). R tđ = 21 21 . RR RR + + 43 43 . RR RR + = 3,9 Ω => I = td R U = 9,3 8,7 = 2A => U 12 = I.R 12 = 2. 64 6.4 + = 4,8V => I 1 = 1 12 R U = 4 8,4 = 1,2A I 2 = 2 12 R U = 6 8,4 = 0,8A U 34 = U – U 12 = 7,8 – 4,8 = 3V => I 3 = 3 34 R U = 2 3 = 1,5A I 4 = 4 34 R U = 6 3 = 0,5A 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 P 1 T T F 2 F 1 P 2 U C D A B R 4 R 3 R 2 R 1 + - . . k I 1 I 2 I 3 I 4 I k I Do I 1 < I 3 nên I k = I 3 – I 1 = 1,5 – 1,2 = 0,3A Chiều dòng điện chạy qua khoá k đi từ D đến C. 0,5 0,5 Câu 3 4,0 đ Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra : Q 1 = m 1 c 1 (t 1 – t) = 0,2.c 1 (100-17) = 16,6c 1 (J) Nhiệt lượng nước thu vào : Q 2 = m 2 c 2 (t – t 2 ) = 0,738.4186(17-15) = 6178,536 (J) Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào : Q 3 = m 3 c 1 (t – t 2 ) = 0,1.c 1 (17-15) = 0,2c 1 (J) Phương trình cân bằng nhiệt : Q 1 = Q 2 + Q 3 <=> 16,6c 1 = 6178,536 + 0,2c 1 => c 1 = 376,74(J/kg.K) (nếu ghi thiếu hoặc sai đơn vị của c 1 thì trừ 0,25 điểm) 0,75 0,75 0,75 0,5 0,5 0,75 Câu 4 3,0 đ Học sinh vẽ đúng hình Gọi IN là đường pháp tuyến của gương. Ta có ∧ SIR = 180 0 – 60 0 = 120 0 => ∧ NIS = ∧ SIR /2 = 120 0 /2 = 60 0 => ∧ 1 SIG = ∧ 1 NIG - ∧ NIS = 90 0 – 60 0 = 30 0 . => ∧ IRG 1 = ∧ 1 SIG + ∧ SIR = 30 0 + 120 0 = 150 0 . VËy g¬ng hîp víi mÆt ph¼ng n»m ngang mét gãc: ∧ 1 xIG = 180 0 - ∧ IRG 1 = 180 0 – 150 0 = 30 0 . 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu 5 3,0 đ - Sơ đồ a) cho phép ta tính điện trở của vôn kế. Thật vậy, vì hai máy đo mắc nối tiếp nên cường độ dòng điện qua vôn kế bằng I A . Do đó: R V = V V I U = A V I U = 2,0 20 = 100 Ω - Sơ đồ b) cho phép ta tính điện trở của ampe kế. Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch nối tiếp gồm R = 9,5 Ω và R A , ta có: R + R A = A I U => R A = A I U - R = 2 20 - 9,5 = 0,5 Ω 1,5 1,5 * Chú ý : Trong các bài tập trên nếu học sinh có cách giải khác đáp án nhưng vẫn đảm bảo chính xác về kiến thức và cho đáp số đúng thì vẫn cho điểm tối đa. Hết G 1 G 2 S N R I x . khối lượng riêng của nước là D n = 1000kg/m 3 . BIỂU ĐIỂM VÀ ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 MÔN VẬT LÝ Năm học 2010 – 2011 Câu Nội dung Điểm Câu 1 4,5 đ Câu 2 5,5 đ a. ( 2,5đ ) Mỗi quả cầu chịu. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐAKRÔNG ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2010 - 2011 Môn: VẬT LÝ Thời gian làm bài : 150 phút Câu 1 (4,5 điểm): Hai quả cầu đặc, thể tích mỗi quả