Phòng GD- ĐT Quảng trạch Đề thi học sinh giỏi lớp 9 Trờng THCS Quảng Long Môn : Vật Lý - Năm học: 2009-2010 Thời gian: 150( không kể thời gian giao đề) Câu 1: (2điểm) Cho hệ thống nh hình vẽ. Thanh AB có thể quay quanh bản lề A. Đầu B nối với sợi dây vắt qua ròng rọc, đầu kia của dây nối với một khối hình trụ có khối lợng M đặt trên một mặt phẳng nghiêng có chiều dài l= 30cm và chiều cao h=20cm. Dây song song với mặt phẳng nghiêng. Ma sát không đáng kể. Treo ở C một vật có khối lợng m để hệ thống cân bằng ở vị trí AB nằm ngang: AC= 3 1 AB. Xác định tỉ số M m giữa hai khối lợng. Câu 2: (3điểm) Nớc máy có nhiệt độ 22 0 C. Muốn có 20 lít nớc ở nhiệt độ 35 0 C để tắm cho con, một chị đã mua bốn lít nớc nhiệt độ 99 0 C. Hỏi: a. Lợng nớc nóng đó có đủ không? Hay thừa thiếu bao nhiêu? b. Nếu dùng hết cả bốn lít nớc 99 0 C để pha thì đợc bao nhiêu lít nớc ấm có nhiệt độ 35 0 C. Câu 3: (3điểm) Cho mạch điệm nh hình vẽ. Trong đó vôn kế có điện trở rất lớn R 1 = 10 ; khi K 1 mở; K 2 đóng vôn kế chỉ 12V. Khi K 1 đóng, K 2 mở vôn kế chỉ 4,8V. Khi K 1 , K 2 đều đóng vôn kế chỉ 7,5V. a. Tính các điện trở R 2 và R 3 . b. Thay vôn kế bằng am pe kế R A =0 thì am pe kế chỉ bao nhiêu, khi K 1 mở, K 2 đóng, khi K 1 đóng K 2 mở; Khi K 1 , K 2 đều đóng. Câu 4: (2điểm) Một vũng nớc nhỏ ở trên mặt đất cách chân cột đèn 8m. Một học sinh đứng trên đờng thẳng nối liền từ chân cột đèn đến vũng nớc và cách chân cột đèn 10m và nhìn thấy ảnh của ngọn cột đèn ở trong vũng nớc. Hãy vẽ hình biểu diễn đờng đi của tia sáng từ đỉnh cột đèn đến vũng nớc rồi phản xạ tới mắt. Từ đó tính độ cao của cột đèn, biết mắt học sinh cách mặt đất 1,5m. Tài liệu tham khảo C©u 1: LÊy bµi 33 trang 20 s¸ch : “ 121 bµi tËp vËt lý n©ng cao líp 8” nhµ xuÊt b¶n §µ N¼ng n¨m 1997. C©u 2: LÊy bµi 4.15 trang 21 s¸ch: “ Bµi tËp vËt lý n©ng cao 8” nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc n¨m 2000. C©u 3: LÊy trong bµi 1.198 trang 42 s¸ch: “ 500 bµi tËp vËt lý 9 nhµ xuÊt b¶n Hµ Néi n¨m 2005. C©u 4: LÊy bµi 82 trang 79 s¸ch: “ 121 bµi tËp vËt lý n©ng cao líp 8” Nhµ xuÊt b¶n §µ N¼ng n¨m 1997. Phòng GD- ĐT Quảng trạch Đáp án biểu điểm chấm Trờng THCS Quảng Long Môn : Vật Lý - Năm học:2009-2010 Câu 1: (2điểm) a. Khi hệ thống cân bằng ta có : 33 1 1 11 P F P F P F AB AC === (1) ( 0,25đ) Và 3 2 . P l h PF h l F P === (0,25đ) Mà F=T 3 2 . P l h PT == (2) ( 0,25đ) Từ (1) và (2) 3 2 3 1 P P = ( 0,5đ) 22 10. 10. 22 1 1 == == M m M m P P PP ( 0,5đ) Câu 2: (3 điểm) a. Gọi M là khối lợng của 20lít nớc ấm có nhiệt độ 35 0 C. Ta có M=20kg. - Gọi m là khối lợng nớc ở nhiệt độ 99 0 C cần dùng để pha thì lợng nớc máy ở nhiệt độ 22 0 C cần có là M-m(kg). Gọi C là nhiệt dung riêng của nớc ta có: - Nhiệt lợng cần thiết để (M-m) kg nớc máy tăng nhiệt độ từ 22 0 đến 35 0 C là: Q 1 =C (M- m) . (35-22) = 13 .C (M- m) ( J) (0,5đ) - Nhiệt lợng mà m kg nớc sôi 99 0 C tỏa ra khi hạ xuống 35 0 C là: Q 2 = Cm (99-35) = 64Cm ( J) (0,5đ) - Theo phơng trình cân bằng nhiệt ta có: Q 1 =Q 2 (0,25đ) 13C (M- m) =64.C m 13 (M m) =64m 13M -13m =64m 13M =77m (0,25đ) m= 376,3 77 20.13 77 13 = M (kg) (0,25đ) Vậy chỉ cần m=3,38 kg =3,38lít nớc 99 0 C. Do đó chị đã mua thừa : 4-3,38=0,62 lít nớc nóng 99 0 C (0,25đ) b. Từ phơng trình: 13M =77m ở trên với m =4kg Ta có: M= = 13 4.77 13 77m 23,69 (kg) (0,5đ) 23,7lít (0,25đ) Vậy nếu dùng cả 4 lít nớc 99 0 C để pha thì đợc gần 23,7 lít nớc ấm 35 0 C. (0,25đ) Câu 3: ( 3 điểm) a. Tính các điện trở R 2 , R 3 . - K 1 mở, K 2 đóng vôn kế chỉ: U AB =12V ( do R 3 <<R V ) - Khi K 1 đóng K 2 mở vôn kế chỉ U 1 =4,8(v) 10 8,4 R 1 1 == U I = 0,48 ( A) ( 0,25 đ) )(25 48,0 12 I U R AB === ( 0,25 đ) R 2 = R-R 1 =25 -10 =15 ( ) (0,5đ) - Khi K 1 và K 2 đều đóng vôn kế U' 1 =7,5(v) 10 5,7 ' ' 1 1 == R U I =0,75 ( A) (0,25 đ) U 23 =U-U 1 =12 -7,5 =4,5 (v) (0,25 đ) )(106 ' 3 2 23 === R I U R (0,25 đ) b. Thay vôn kế bằng ampekế: - Khi K 1 mở, K 2 đóng ta có: I A = 3 R U = 10 12 = 1,2 (A) (0,5đ) - Khi K 1 đóng, K 2 mở ta có: I A = 15 12 R 2 = U = 0,8 (A) (0,25 đ) - Khi K 1 và K 2 đều đóng ta có: I A = 6 12 R 23 = U = 2 (A) (0,25 đ) Câu 4: ( 2 điểm) - Gọi BC là chiều cao cột đèn; O là mắt; A là chân học sinh. Vũng nớc M đợc xem nh một gơng phẳng. - Gọi BC là ảnh của cột đèn BC qua vũng nớc. Mắt O của học sinh sẻ nhìn thấy ảnh B của đỉnh cột đèn trong vũng nớc M. Suy ra ba điểm B, M, O thẳng hàng. Vậy đờng đi của tia sáng là BMO (0,5đ) *Tính BC. CBM AOM AM CM AO CB = ' (0,5đ) CB = AM CMOA. CB= )(6 )810( 8.5,1 m = (0,5đ) Mà BC= CB BC= 6m (0,25đ) Vậy chiều cao cột đèn bằng 6m (0,25đ) . nớc 99 0 C. Do đó chị đã mua thừa : 4-3,38=0,62 lít nớc nóng 99 0 C (0,25đ) b. Từ phơng trình: 13M =77m ở trên với m =4kg Ta có: M= = 13 4.77 13 77m 23, 69. tËp vËt lý 9 nhµ xuÊt b¶n Hµ Néi n¨m 2005. C©u 4: LÊy bµi 82 trang 79 s¸ch: “ 121 bµi tËp vËt lý n©ng cao líp 8” Nhµ xuÊt b¶n §µ N¼ng n¨m 199 7. Phòng