đề thi học sinh giỏi năm học 2006 - 2007 Môn" Vật lý lớp 9 ( Thời gian 150 phút) Bài 1: ( 4điểm) Hai vật chuyển động trên cùng một đờng thẳng AB. Nếu chúng chuyển động lại gần nhau thì cứ 10 giây khoảng cách giữa chúng giảm đi 50 mét. Nếu chúng chuyển động cùng chiều ( độ lớn vận tốc nh cũ) thì cứ sau 5 giây khoảng cách giữa chúng tăng thêm 5 mét. a. Tính vận tốc của mỗi vật. b. Hai vật chuyển động ngợc chiều nhau và cùng xuất phát từ hai điểm A,B (với vận tốc nh trên). Hãy tính thời gian để khoảng cách giữa 2 vật bằng 2 mét, biết AB = 200 m. Bài 2: ( 4 điểm). Trong một bình đậy kín có một cục nớc đá khối lợng M = 0,1 kg nổi trên nớc, trong cục nớc đá có một viên chì khối lợng m = 5 g. Hỏi phải tốn một nhiệt lợng bằng bao nhiêu để cục chì bắt đầu chìm xuống nớc. Cho khối lợng riêng của chì bằng 11,3 g/ cm 3 , của nớc đá bằng 0,9 g/cm 3 , nhiệt nóng chảy của nớc đá 3,4. 10 5 J/ kg, nhiệt độ nớc trong bình là 0 0 C. Bài 3: ( 4 điểm): Bốn điện trở giống hệt nhau ghép nối tiếp vào một nguồn điện hiệu điện thế không đổi U MN = 120 v . Dùng 1 vôn kế V mắc vào giữa M và C nó chỉ 80v. Vậy lấy vôn kế đó mắc vào hai điểm A và B thì số chỉ của V là bao nhiêu? M N R R R R A B C Bài 4: ( 6 điểm ): Hai gơng phẳng G 1 và G 2 đợc đặt hớng mặt sáng vào nhau và hợp với nhau một góc không đổi nh hình vẽ. a. Một tia sáng xuất phát từ S đi tới gơng G 1 thì bị phản xạ tới gơng G 2 . Sau khi phản xạ trên G 2 thì đi qua điểm ( S và M là điểm cho trớc ). Bằng cách vẽ hãy xác định hớng đi của tia sáng này. O G 1 G 2 S M . . b. Giữ nguyên phơng của tia sáng tới vừa vẽ đợc ở trên, cho hai gơng đồng thời quay cùng chiều với cung vận tóê xung quanh giao tuyến 0, phơng của tia phản xạ từ G 2 thay đổi thế nào? Bài 5: ( 2 điểm). Cho mạch điện nh sơ đồ ( Hình vẽ bên hai đèn Đ 1 và Đ 2 cùng loại, có hiệu điện thế định mức là 6 v. a. Khi con chạy đang ở một vị trí xác định ngời ta thấy đèn Đ 1 sáng bình thờng. Lúc đó đèn Đ 2 làm việc ở tình trạng nh thế nào? b. Đẩy con chạy lên phía trên thì độ sáng của đèn Đ 2 tăng lên hay giảm đi. A Đ 1 U 0 R B Đ 2 Trờng THCS Thọ Minh Hớng dẫn chấm thi học sinh giỏi năm 2006 - 2007 Bài 1: ( 4 điểm ): a. Gọi v 1 v 2 lần lợt là vận tốc của 2 vật chuyển động ( v 1 ,v 2 0 ) nếu giả sử v 1 > v 2 0,5 đ + Nếu hai vật chuyển động lại gần nhau ta có phơng trình 10 v 1 + v 2 = 50 (1) 0,5đ + Nếu hai vật chuyển động cùng chiều ta có phơng trình 5v 1 - 5 v 2 = 5 (2) 0,5 đ + Từ (1) và(2) ta có hệ phơng trình 10 v 1 + 10 v 2 = 50 0,5 đ 5 v 1 - 5 v 2 = 5 + Giải hệ phơng trình ta đợc : v 1 = 3 ( m/s) 0,5 đ v 2 = 2 (m/s) b. Để khoảng cách giữa hai vật bằng 20 (m) có thể sảy ra hai trờng hợp. + Khi hai vật chuyển động cha gặp nhau ta có PT: v 1 t 1 + v 2 t 2 = 200 - 20 giải phơng trình ta đợc t 1 = 36 ( s) 0,5 đ + Khi hai vật chuyển động đã gặp nhau rồi tiếp tục chuyển động ta có PT: v 1 t 1 + v 2 t 2 = 200 + 40 Giải PT ta đợc: t 2 = 48 ( s) 0,5 đ + Kết luận : với t = 36 (s) hoặc t = 48 (s) thì khoảng cách giữa hai vật là 20 (m) 0,5 đ Bài 2: ( 4 điểm) + Để cục chì bắt đầu chìm dần thì khối lợng riêng trung bình của nớc đá và cục chì trong nó bằng khối lợng riêng của nớc. 0,5 đ + Gọi M 1 là khối lợng còn lại của cục nớc đá khi bắt đầu chìm điều kiện để cục chì bắt đầu chìm là: n D V mM = + 1 Trong đó: V là thể tích cục đá và chì D n là khối lợng riên của nớc 0,5 đ + Tao có: V = da D M 1 + chi D m + Ta có: M 1 + m = D n ( a D M 1 + chi D m ) 0,5 đ + suy ra : M 1 = m ( ) ( ) dadan dadachi DDD DDD = 5 x ( ) ( ) 3,119,01 9,013,11 = 4 g 0,5 đ + Khối lợng nớc đá phải tan: M = M - M 1 = 100 - 41 = 59 g 0,5 đ + Nhiệt lợng cần thiết : Q = x M = 3,4 x 10 5 x 59 x 10 -3 = 200, 6 x 10 2 (J) 0,5 đ Bài 3: ( 4 điểm ) + vẽ sơ đồ trong hai trờng hợp 0,5 đ + Gọi R v là điện trở của V Khi v mắc giữ M và c ta đợc MN MC U U = MN MC R R 0,5 đ + MN MC U U = v v RR RxR + 3 3 : + + R RR RR v v 3 3 = 2 34 3 RRR RR v v + = 120 80 0,5 đ + 3 2 - v v RR R + 3 3 9R = 6R + 8R v R v = 6R 0,5 đ + Khi V mắc giữa A và B ta đợc: R AB = v v RR RR + . = 7 6 R ( với R v = 6 R) 0,5 đ + MN AB U U = MN AB R R = RR R 3 7 6 7 6 + = 27 6 = 9 2 0,5 đ + U AB = 9 2 x 120 = 3 80 (v) 0,5 đ + Kế luận: Số chỉ của vôn kế khi mắc vào 2 điểm A và B là 3 80 (v) 0,5 đ Bài 4: ( 6điểm) + Giả sử SIJM là đờng đi của tia sáng mà ta vẽ đợc: 0,5 đ + Kéo dài JI về phía G 1 một đoạn IS = IS S=S 1 là ảnh của S qua G 1 0,5 đ + Kéo dài MJ về phía G 2 một đoạn JS 2 = S 1 J S 2 là ảnh đối xứng của S 1 qua G 2. 0,5 đ + Suy ra cách vẽ nh sau: 0,5 đ Lấy đối xứng với S qua G 1 lấy S 2 đối xứng với S 1 qua G 2 Lấy S 2 đối xứng với S 1 qua G 2 M S 2 G 2 = J ; JS 1 G 1 = I * Nối SIJM ta vẽ đợc đờng đi của tia sáng 0,5 đ + Đờng đi của tia sáng đợc thể hiện bằng hình vẽ 0,5 đ b. Các pháp tuyến của G 1 và G 2 tại I và J cắt nhau ở K O S 1 S G 1 G 2 M C k J S 2 I từ góc IOJK nối tiếp + IKJ = 180 0 0,5 đ + Gọi là góc hợp bởi hai pháp tuyến = 0,5 đ + Kéo dài tia tới và tia phản xạ cắt nhau tại C gọi là góc ngoài của tam giác ICJ = i 1 + i 2 +j 1 + j 2 = 2 0,5 đ + Góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ cùng bằng 2 không đổi và không phụ thuộc vào tia tới. 0,5 đ + Vậy khi cả hai gơng quay đồng thời cùng vận tốc không đôỉ mà phơng của tia tới không đổi phơng của tia phản xạ từ G 2 cùng không thay đổi. 0,5 đ Bài 5: ( 2điểm): a. + dòng điện qua Đ 1 là I 1 qua Đ 2 là I 2 0,5 đ ta có : I 1 = I 2 + I 3 + Khi Đ 1 sáng bình thờng thì I 3 < I 1 0,5đ Cờng độ dòn điện qua Đ 2 nhỏ hơn bình thờng. b. + Khi con chạy lên phía trên thì R CB tăng còn R AC giảm. 0,5 đ + R AC mắc nối tiếp R CB AC AC R U = BC BC R U 0,5 đ Vậy khi R AC tăng U CB cùng tăng nên đẩy con chạy lên phía trên thì đền Đ 2 độ sáng của đèn Đ 2 tăng lên. 0,5 đ > Đ 1 Đ 2 I 3 I 2 I 1 R B A U 0 . M 1 = m ( ) ( ) dadan dadachi DDD DDD = 5 x ( ) ( ) 3,119,01 9,013,11 = 4 g 0,5 đ + Khối lợng nớc đá phải tan: M = M - M 1 = 100 - 41 = 59 g 0,5 đ. cùng chiều ta có phơng trình 5v 1 - 5 v 2 = 5 (2) 0,5 đ + Từ (1) và(2) ta có hệ phơng trình 10 v 1 + 10 v 2 = 50 0,5 đ 5 v 1 - 5 v 2 = 5 + Giải hệ phơng trình