PHÒNG GD&ĐT HUYỆN NA HANG TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC: 2009-2010 MÔN THI: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút Bài 1 (4 điểm). Một thuyền đánh cá chuyển động ngược dòng nước làm rớt một cái phao. Do không phát hiện kịp, thuyền tiếp tục chuyển động thêm 30 phút nữa thì mới quay lại và gặp phao tại nơi cách chỗ làm rớt 5 km. Tìm vận tốc của dòng nước, biết vận tốc của thuyền đối với nước là không đổi. Bài 2 (4 điểm). Cho hai gương phẳng M 1 , M 2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau và cách nhau một khoảng d. Trên đường thẳng song song với hai gương có hai điểm sáng S,0 với các khoảng cách được cho như hình vẽ. a. Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ S đến gương M 1 tại I rồi phản xạ đến gương M 2 tại J rồi truyền đến 0. b. Tính khỏng cách từ I đến A và từ J đến B. Bài 3 (4 điểm). Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng m 2 = 300g thì sau thời gian t 1 = 10 phút nước sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi? (Biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là c 1 = 4200J/kg.K; c 2 = 880J/kg.K). Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn. Bài 4 (3điểm). Bốn điện trở giống hệt nhau ghép nối tiếp vào nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U MN = 120V. Dùng một vôn kế V mắc vào giữa M và C vôn kế chỉ 80V. Vậy nếu lấy vôn kế đó mắc vào hai điểm A và B thì số chỉ của vôn kế V là bao nhiêu?. Bài 5 (5 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U AB = 90V, R 1 = 40 Ω ; R 2 = 90 Ω ; R 4 = 20 Ω ; R 3 là một biến trở. Bỏ qua điện trở của ampe kế, khóa K và dây nối. a.Cho R 3 = 30 Ω tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và số chỉ của ampe kế trong hai trường hợp : ĐỀ CHÍNH THỨC C K D _ + B A R 4 R 3 R 2 R 1 A R R R R M A C NB + Khóa K mở. + Khóa K đóng. b.Tính R 3 để số chỉ của ampe kế khi K đóng cũng như khi K ngắt là bằng nhau. HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN VẬT LÍ - LỚP 9, NĂM HỌC 2009 -2010 Câu Nội dung – Yêu cầu Điể m 1 C S / 2 D S 2 A S 1 B Nước S Gọi các quãng đường CB, AB, AD, DC là S, S 1 , S 2 , S / 2 . A là điểm làm rớt phao. v 1 là vận tốc của thuyền đối với nước. v 2 là vận tốc của nước đối với bờ. Trong thời gian t 1 = 30 phút = 0,5 h thuyền đi được quãng đường: S 1 = (v 1 -v 2 ).t 1 Trong thời gian đó phao trôi theo dòng nước một đoạn: S 2 = v 2 .t 1 Sau đó thuyền và phao cùng chuyển động trong thời gian t và đi được các quãng đường tương ứng là S và S / 2 . Ta có: S = (v 1 +v 2 ).t S / 2 = v 2 .t Theo đề bài ta biết: S 2 +S / 2 = 5 Hay v 2 .t 1 +v 2 .t = 5 (1) Mặt khác: S - S 1 = 5 Hay (v 1 +v 2 ).t – (v 1 -v 2 ).t 1 = 5 (2) Từ (1) và (2) ta có: t 1 = t = 0,5 h Thay t = 0,5 vào (1) suy ra: v 2 = 5 km. 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 2 a. Chọn S 1 đối xứng S qua gương M 1 , chọn 0 1 đối xứng 0 qua gương M 2, nối S 1 0 1 cắt gương M 1 tại I và cắt gương M 2 tại J. Nối SIJO ta được tia cần vẽ. b. ∆S 1 AI ~ ∆ S 1 BJ ⇒ da a BS AS BJ AI + == 1 1 ⇒ AI = da a + .BJ (1) Xét ∆S 1 AI ~ ∆ S 1 HO 1 ⇒ d a HS AS HO AI 2 1 1 1 == ⇒ AI = h d a . 2 thay vào 0,5 1 1 1 0,5 (1) ta được BJ = d hda 2 ).( + 3 Gọi Q 1 và Q 2 là nhiệt lượng cung cấp cho nước và ấm nhôm trong hai lần đun, ta có: Q 1 = ( ) tcmcm ∆+ 221.1 ; Q 2 = ( ) tcmcm ∆+ .2 2211 ( m 1 , m 2 là khối lượng nước và ấm trong hai lần đun đầu) Mặt khác do nhiệt tỏa ra một cách đều đặn nghĩa là thời gian đun càng lâu thì nhiệt tỏa ra càng lớn, do đó: Q 1 = kt 1 ; Q 2 = kt 2 ; (k là hệ số tỉ lệ) Ta suy ra: kt 1 = ( ) tcmcm ∆+ 2211 ; kt 2 = ( ) tcmcm ∆+ 2211 2 Lập tỉ số ta được: = 1 2 t t 2211 11 2211 2211 1 2 cmcm cm cmcm cmcm + += + + hay: t 2 = ( 1+ 2211 11 cmcm cm + ) t 1 Vậy: t 2 =(1+ 880.3,04200 4200 + ).10 = (1+0,94).10 = 19,4 phút. 1 0,5 0,5 1 1 4 Lần lượt mắc vôn kế V vào M,C và A, B ta có các sơ đồ: H 1 H 2 Gọi R v là điện trở của vôn kế khi đó từ H 1 ta có: R MC = V V R3R 3R.R + R MN = V V R3R 3R.R + + R RR R V V 34 3 R R MN MC + = 3 2 R R MN MC == MN MC U U Ta được: 3 2 34 3 = + RR R V V ⇒ R V = 6R Từ H 2 ta có: R AB = V R.R 6 . R R 7 V R= + 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 R R R R M A C NB V R R R R M A C NB V R MN = RRR 7 27 3. 7 6 =+ Tỉ số: 9 2 U U MN AB == MN AB R R ⇒ U AB = 3 80 120. 9 2 = (V) 0,5 5 a. + Khi K mở đoạn mạch được vẽ lại : / _ + R 4 R 3 R 2 R 1 I 4 I AB A D B A 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 R AB = R AD + R 3 = 14 2 3 14 2 .R R R R R + + = 66Ω I AB = AB AB U R = 1,36A U AD = I AB . R AD = 48,96V Số chỉ của ampe kế : I a = I 4 = 14 AD U R = 0,816A + Khi K đóng, chập C với B. Đoạn mạch được vẽ lại : R 234 = R 2 + R 34 = R 2 + 3 4 3 4 R R R R+ = 102 Ω Tính đúng : R AB = 1 234 1 234 R R R R+ = 28,7Ω I 234 = 234 AB U R = 0,88A U 34 = I 234 .R 34 = 10,56 V => I a = 34 4 U R = 0,528A b. + K mở : _ + R 4 R 3 R 2 R 1 I 4 I AB A D B A R AB = 14 2 3 14 2 .R R R R R + + = 36 +R 3 ; I AB = 3 90 30 AB U R R = + I a = 2 2 14 3 3 90 90 54 . . 150 36 36 AB R I R R R R = = + + + (1) + K đóng : R 34 = 3 4 3 3 4 3 . 20 20 R R R R R R = + + R 234 = R 2 + R 34 = 3 3 3 90(20 ) 20 20 R R R + + + 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 A R 3 R 2 B R 1 A R 4 D I AB I 234 I a + _ A R 3 R 2 B R 1 A R 4 D I 2 = I 34 = ( ) 3 3 9 20 180 11 R R + + U 34 = I 34 . R 34 = 3 3 180 180 11 R R+ I a = I 4 = 3 3 9 180 11 R R+ (2) Từ (1) và (2) => R 3 2 - 30R 3 – 1080 = 0 Giải phương trình ta có : R 3 = 51,1Ω ( Chọn ) R / 3 = - 21,1( Loại vì R 3 < 0) . PHÒNG GD&ĐT HUYỆN NA HANG TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC: 20 09- 201 0 MÔN THI: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút Bài 1 (4 điểm). Một thuyền đánh cá. kế khi K đóng cũng như khi K ngắt là bằng nhau. HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN VẬT LÍ - LỚP 9, NĂM HỌC 20 09 -201 0 Câu Nội dung – Yêu cầu Điể m 1 C S / 2 D S 2 A S 1 . 3 90 30 AB U R R = + I a = 2 2 14 3 3 90 90 54 . . 150 36 36 AB R I R R R R = = + + + (1) + K đóng : R 34 = 3 4 3 3 4 3 . 20 20 R R R R R R = + + R 234 = R 2 + R 34 = 3 3 3 90 (20 ) 20 20 R