MÃ KÍ HIỆU
R1
[*****]
+
R3
R2
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
LỚP 9 – Năm học 2915-2016
RX
MÔN: VẬT LÍ
Thời gian làm bài: 150 phút
R4
( Đề thi gồm 5 câu, 2 trang)
(hình 1) (hìn22vẽẽ).
Câu 1(2 điểm):
Hai bạn An và Quý cùng xuất phát để chuyển động từ A đến B An chuyển động với vận tốc 30
km/h trên nửa đoạn đầu và với vận tốc 20 km/h trên nửa đoạn đường còn lại . Quý chuyển
động với vận tốc 30km/h trong nửa thời gian đầu và với vận tốc 20km/h trong nửa thời gian
còn lại .
a) Hỏi trong hai bạn ai là người đến B trước .
b) Cho biết thời gian chuyện động từ A đến B của hai bạn chênh nhau 10 phút. Tính chiều dài
quãng đường AB và thời gian chuyển động của mỗi bạn
Câu 2(2 điểm):
Có hai bình cách nhiệt: bình 1 chứa một lượng nước có khối lượng m 1 = 2kg ở nhiệt độ t 1 =
200C; bình 2 chứa một lượng nước có khối lượng m 2 = 4kg ở nhiệt độ t 2 = 600C. Người ta rót
một lượng nước từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân bằng nhiệt người ta lại rót một lượng nước
như thế từ bình 2 sang bình 1. Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là
t 1’ = 21,950C.
a) Tính lượng nước trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng t2’ của bình 2.
b) Khi nhiệt độ hai bình ổn định như trên, người ta lại rót một lượng nước như thế từ bình 1
sang bình 2, sau khi bình 2 cân bằng nhiệt thì lại rót một lượng nước như thế từ bình 2 sang
bình 1. Hỏi nhiệt độ cuối cùng của mỗi bình là bao nhiêu?
Câu 3(2 điểm):
Cho mạch điện có sơ đồ như (hình 1), trong đó các
điện trở R1 = 3R, R2 = R3 = R4 = R. Hiệu điện thế
giữa hai đầu mạch điện là U không đổi. Khi biến trở
RX có một giá trị nào đó công suất tỏa nhiệt trên điện
trở R1 là P1 = 9W.
a)Tìm công suất tỏa nhiệt trên điện trở R4 khi đó
b)Tìm Rx theo R để công suất tỏa nhiệt trên Rx cực
đại.
Câu 4(2 điểm):
Cho hai điểm M và N ở ngay trên trục chính của một thấu kính hội tụ, một vật phẳng nhỏ có
chiều cao h = 1 cm vuông góc với trục chính. Nếu đặt vật ở M thì thấu kính cho ảnh thật cao
h1 =
4
3
cm ; nếu đặt vật ở N thì thấu kính cho ảnh thật cao h2 = 4 cm.
a, M hay N ở gần thấu kính hơn ? Vì sao ?
b, Nếu đặt vật đó ở tại I là trung điểm của MN thì thấu kính cho ảnh cao bao nhiêu ?
Câu 5(2 điểm):
Một quả cân được làm bởi hợp kim của đồng và nhôm. Quả cân không bị rỗng bên trong. Hãy
nêu một phương án thực nghiệm để xác định tỉ lệ khối lượng đồng và nhôm trong quả cân đó.
Các dụng cụ được sử dụng :
- Một lực kế lò xo có giới hạn đo lớn hơn trọng lượng quả cân.
- Một bình chứa nước, không có vạch chia độ, có thể bỏ lọt quả cân vào bình mà nước không
bị tràn ra ngoài.
Xem rằng ta đã biết khối lượng riêng của nước, đồng và nhôm.
--------------Hết-----------------
MÃ KÍ HIỆU
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
LỚP 9 – Năm học 2915-2016
MÔN: VẬT LÍ
(Hướng dẫn chấm gồm 4 trang)
[*****]
Chú ý:
- Thí sinh làm theo cách khác nếu đúng thì cho điểm tối đa ứng với điểm của câu đó trong
biểu điểm.
- Điểm bài thi là tổng điểm của các câu trong bài.
Câu
Đáp án
Điểm
1
a.(1 điểm)
(2 điểm) + a. Thời gian của An đi hết quãng đường AB là :
0,25 điểm
AB
AB 5 AB AB
2.30 2.20 120
24
tA=
(h)
Thời gian của Quý đi hết quãng đường AB là :
30.
tQ
2
20.
tQ
2
AB
AB AB
24 25
Mà
b.(1 điểm)
=> tQ=
2 AB AB
50
25
0,5 điểm
(h)
0,25 điểm
=> tA> tQ vậy bạn Quý đến B trước
AB
24
AB
25
0,5 điểm
+ Từ câu a/ ta có tA=
; tQ=
vì theo bài ra thời gian đi từ A đến B của hai bạn chênh nhau 10 phút =
1
6
nên ta có phương trình
AB AB 1
24 25 6
AB 1
600 6
=>
=> AB=100 (km)
Vậy thời gian để đi hết quãng đường AB của bạn An là
AB
24
100
24
1
6
tA=
=
= 4 (giờ)
Của bạn Quý là
0,5 điểm
AB
25
100
25
tQ=
=
a.(1 điểm)
= 4 (giờ)
0,25 điểm
+) Gọi lượng nước mỗi lần rót là m.
Khi rót lượng nước m từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân bằng nhiệt ta có
phương trình:
m(t2’ – t1) = m2(t2 – t2’); thay số ta có:
m(t2’ – 20) = 4(60 – t2’) (1)
Khi rót lượng nước m từ bình 2 sang bình 1, sau khi cân bằng nhiệt ta có 0,25 điểm
phương trình:
m(t2’ – t1’) = (m1 –m)(t1’ – t1); thay số ta có:
m(t2’ – 21,95) =(2 –m)(21,95 – 20)
m(t2’ – 20) = 3,9 (2)
2
(2 điểm)
Thay (2) vào (1) ta được: 3,9 = 4(60 – t2’)
Thay t2’ 590C vào (2) ta được m = 0,1kg.
b.(1 điểm)
t2’
0,25 điểm
0
59 C.
0,25 điểm
+ Khi rót tiếp từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của điểm
bình 2 là t3 ta có phương trình cân bằng nhiệt:
m(t3 – t1’) = m2(t2’ – t3) ;
thay số ta có: 0,1(t3 – 21,95) = 4(59 – t3)
t3 = 58,10C.
Khi rót tiếp từ bình 2 sang bình 1, sau khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của
bình 1 là t4 ta có phương trình cân bằng nhiệt:
m(t3 – t4) =(m1 –m)(t4 – t1’); thay số ta có:
0,1(58,1 – t4) =(2 –0,1)(t4 – 21,95)
t4 = 23,760C.
3
(2 điểm)
a.(điểm)
I1
A
R1
M I2
+
R2
IX
I
+
B
RX
I3
R3
N
I4
R4
0,25 điểm
2
P4 I 2 R 4 I 4 R 1 I 4
4
2
P1 I1 R 1 I1 3R 3 I1
0,25 điểm
2
I4
Tìm
I1
. Ta có: I = I1 + I3 = I2 + I4
U 3 U −U 4 U − I 4 R 4 U − I 4 R
I 3
R3
R3
R3
R
mà:
I2
0,25 điểm
U 2 U U1 U I1R 1 U I1.3R
R2
R2
R2
R
I1
U −I4 R
R
I4
U −I1.3 R
R
4 I 1 2 I 4
Do đó:
I4
I1
2
P4 4
4
P 4 P 1 12 W .
P1 3
3
0,25 điểm
I4
I1
Ta nhận thấy tỉ số
không phụ thuộc vào RX.
b.(điểm)
U AB U AM U MN U NB
I 1 R1 I x R x I 4 R 4 U
+
3 I 1 R I x R x 2 I 1 RU
5 I 1 R I x R x U
*
U MB U MN U NB
0,25 điểm
(1)
I 2 R2 I x R x I 4 R4
I 1 − I x R I x R x 2 I 1 R
I 1 R I x R R x
−
0,25 điểm
(2)
Khử I1 khỏi hệ phương trình trên để tìm IX, chẳng hạn nhân hai vế của 0,25 điểm
(2) với 5 rồi cộng với (1):
−U
I x
I x R x U 5 I x R R x
5 R 4 Rx
Khi đó công suất tỏa nhiệt trên RX lµ:
P x I 2 Rx
x
U 2 Rx
5 R Rx
2
Áp dụng bất đẳng thức C«si:
U2
5
R
4√ Rx
√ Rx
2
0,25 điểm
5
√
R
5R
4 √ R x≥2
. 4 √ R x 2 √ 20 R
√ Rx
√ Rx
2
Dấu "=" xảy ra tức là PX đạt giá trị lớn nhất là
R
5
5
4 √ R x R x R
4
√ Rx
4
(2 điểm)
U
P max
80 R
, khi:
a.(1,25 điểm)
Vẽ được hình bên.
A
C
B
h
D
F
M
I
0,5 điểm
F'
O
f
N
M '
h
A
1
1
A '
C
1
B
I'
x h
N '
3
1
h
2
C '
B '
- Từ A vẽ tia tới AD song song với trục chính, tia ló là DF’. Các ảnh A’,
B’, C’ đều nằm trên DF’ kéo dài.
- Từ A vẽ tia AFA1 qua tiêu điểm vật của TK, tia ló tương ứng là A1x //
với trục chính. Tia ló cắt DF’ kéo dài tại A’. Hạ A’M’ vuông góc với trục
chính, A’M’ là ảnh của AM qua TK.
- Theo hình vẽ : OA1 = M’A’ = h1 ;
OB1 = N’B’ = h2 ; OC1 = I’C’ = h3.
- Ta có :
MA
OA1
=
MF
OF
MF =
h
h
= 1
MF
f
hf
h1
0,25 điểm
0,25 điểm
(1)
(2)
NB
OB1
h
h
=
= 2
NF
OF NF
f
NF =
0,25 điểm
hf
h2
- Tương tự :
(3)
(4)
- Theo bài ra, h2 > h1 nên từ (2) và (4) ta có : MF > NF, nghĩa là N ở gần
TK hơn M
b.(0,75 điểm)
Ảnh của vật IC là I’C’ có độ cao là I’C’ = h3.
0,25 điểm
- Ta có :
IC
OC1
=
IF
OF
h
h
= 3
IF
f
- Từ (2), (4) và (6) ta có :
(5)
IF =
hf
h3
hf hf
hf
+
MF + NF = 2IF = 2
h1 h 2
h3
(6)
0,25 điểm
(7)
0,25 điểm
1 1
2
+
h1 h 2
h3
- Từ (7) ta có :
(cm)
(8); thay số vào (8) ta tính được h3 = 2
0,5 điểm
P
P'
F
M
M
P
5
(2 điểm)
P
-gọi m1 và m2 là khối lượng của đồng và nhôm trong quả cân; D1, D2, 0,25 điểm
V1, V2 là khối lượng riêng và thể
tích của đồng và nhôm trong quả cân
- Móc quả cân vào lực kế, lực kế chỉ giá trị P: P = mg = (m 1 + m2)g (1)
r
0,25 điểm
F
- Thả quả cân vào nước, nó chịu thêm lực đẩy Acsimet hướng lên, nên
lực kế trỏ giá trị P’ : P’ = P - F = P - VDg (2), với D là khối lượng riêng
của nước
P P'
0,25 điểm
- Từ (2)
V1 + V2 = V =
g
-
g
D
0,25 điểm
P
g
- Từ (1)
m1 + m2 = V1D1 + V2D2 =
(4)
- Giải hệ phương trình (3) và (4) ta được :
(D - D 2 )P + D 2 P'
V1 =
D(D1 - D 2 )g
- Vậy tỉ số :
và
(D - D1 )P + D1P'
V2 =
D(D2 - D1 )g
0,25 điểm
.
m1
VD
D (D - D 2 )P + D 2 P'
= 1 1 =- 1(
)
m2
V2 D 2
D 2 (D - D1 )P + D1P'
0,25 điểm
--------------Hết----------------GIÁO VIÊN RA ĐỀ
TỔ TRƯỞNG
BAN GIÁM HIỆU
- Xem thêm -
.DOCX 
7 
180 
57 
