Đề và đáp án thi chọn học sinh giỏi tỉnh Vật lí lớp 9 - Năm học 2016-2017 - Sở GD & ĐT Thừa Thiên Huế

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH 
 TỈNH THỪA THIÊN HUẾ LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2016 – 2017 
ĐỀ CHÍNH THỨC
 Môn : Vật lí 
 Thời gian làm bài : 150 phút
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bài 1 : (4,5 điểm)
Một chiếc thuyền bơi từ bến A đến bến B ở cùng một bên bờ sông với vận tốc đối với nước là v1 = 3km/h. Cùng lúc đó một ca nô chạy từ bến B theo hướng đến bến A với vận tốc đối với nước là v2 = 10km/h. Trong thời gian thuyền đi từ A đến B thì ca nô kịp đi được 4 lần quãng đường đó và về đến B cùng một lúc với thuyền. Hãy xác định:
	a. Hướng và độ lớn vận tốc của nước sông. 
	b. Nếu nước chảy nhanh hơn thì thời gian ca nô đi và về B (với quảng đường như câu a) có thay đổi không? Vì sao? 
Bài 2 : (4,0 điểm)
Một bình hình trụ có bán kính đáy R= 20cm được đặt thẳng đứng chứa nước ở nhiệt độ t= 20c. Người ta thả một quả cầu bằng nhôm có bán kính R= 10cm ở nhiệt độ t= 40c vào bình thì khi cân bằng mực nước trong bình ngập chính giữa quả cầu. 
Cho khối lượng riêng của nước D= 1000kg/m và của nhôm D= 2700kg/m, nhiệt dung riêng của nước C= 4200J/kg.K và của nhôm C= 880J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và với môi trường.
	a. Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt.
	b. Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t= 15c vào bình cho vừa đủ ngập quả cầu. Biết khối lượng riêng và nhiệt dung riêng của dầu D= 800kg/m và C= 2800J/kg.K. Tính nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt và tính áp lực của quả cầu lên đáy bình.
Bài 3 : (5,0 điểm)
	Cho mạch điện như hình vẽ. Biết : U = 60V, R1= 10,
R2 = R5 = 20, R3 = R4 = 40. Vôn kế có điện trở rất lớn, điện
trở các dây nối không đáng kể.
a. Hãy tính số chỉ của vôn kế.
b. Nếu thay vôn kế bằng một bóng đèn có dòng điện
định mức là Id = 0,4 A thì đèn sáng bình thường. Tính điện
trở của đèn. 	
Bài 4 : (4,5 điểm)
	Hai vật nhỏ A1B1 và A2B2 giống nhau đặt song song với nhau và cách nhau 45cm. Đặt một thấu kính hội tụ vào trong khoảng giữa hai vật sao cho trục chính vuông góc với các vật. Khi dịch chuyển thấu kính thì thấy có hai vị trí của thấu kính cách nhau 15cm cùng cho hai ảnh: một ảnh thật và một ảnh ảo, trong đó ảnh ảo cao gấp hai lần ảnh thật. Tìm tiêu cự của thấu kính.
Bài 5 : (2 điểm)
	Một lọ nhỏ bằng thuỷ tinh đựng đầy thuỷ ngân, được nút chặt bằng nút thuỷ tinh. Tìm cách xác khối lượng thuỷ ngân trong lọ mà không được mở nút, biết khối lượng riêng của thuỷ ngân và thuỷ tinh lần lượt là D1 và D2. Cho các dụng cụ: cân, bình chia độ và nước.
 	----------------- Hết --------------- 
Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Giám thị không giải thích gì thêm.
 Họ và tên thí sinh :  Số báo danh : ..
 Chữ kí giám thị 1 : ...Chữ kí giám thị 2 : . SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH 
 TỈNH THỪA THIÊN HUẾ LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2016- 2017 
ĐỀ CHÍNH THỨC
 Hướng dẫn chấm môn : Vật lí 
Câu
Nội dung – Yêu cầu
Điểm
1
4,5 đ
a. Gọi khoảng cách giữa hai bến sông là S = AB, giả sử nước chảy từ A đến B với vận tốc u ( u < 3km/h )
- Thời gian thuyền chuyển động từ A đến B là: t1 = 
- Thời gian chuyển động của ca nô là: t2 = 
Theo bài ra: t1 = t2 = 
Hay: = (1)
Giải phương trình (1) ta được: u - 0,506 km/h
Vậy nước sông chảy theo hướng BA với vận tốc gần bằng 0,506 km/h
b. Thời gian ca nô đi và về: t2 = 
Khi nước chảy nhanh hơn (u tăng) v2 - u2 giảm t2 tăng (S, v2 không đổi)
0,5
0,5
1,0
0,5
0,5
1,0
1,0
2
4,0đ
a. Khối lượng của nước trong bình là:
m= V.D= (R.R- .R).D 10,467 (kg). 
Khối lượng của quả cầu là: m= V.D= R.D= 11,304 (kg).
- Phương trình cân bằng nhiệt: cm( t - t ) = cm( t- t )
Suy ra: t = = 23,7c. 
b. Thể tích của dầu và nước bằng nhau nên khối lượng của dầu là:
m= = 8,37 (kg). 
- Tương tự như trên, nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt là:
t= 21c 
- Áp lực của quả cầu lên đáy bình là:
F = P2- FA= 10.m2 - . R( D+ D).10 75,4(N) 
0,5
0,5
1,0
0,5
1,0
0,5
3
5,0đ
Điện trở tương đương của mạch:
R= R1+ RMN = R1+ Thay số ta tính được: R= 40.
- Dòng điện chạy qua R1 là I1= I= Thay số tính được: I1= I= 1,5A
- Vì: (R2+R3) = (R4+R5) nên I2= I4= 0,5I = 0,75A
- Hiệu điện thế trên R2 và trên R4 tương ứng là:
 U2= I2R2= 0,75.20= 15V, U4= I4R4= 0,75.40= 30V.
- Vậy số chỉ của vôn kế là UV= U4- U2 = 15V
Thay vôn kế bằng bóng đèn dòng điện qua đèn ID= 0,4A có chiều từ P đến Q, 
nên: I3= I2 - 0,4; I5= I4+ 0,4
Mà U2+ U3= U4 + U5 => 20I2+ 40(I2- 0,4) = 40I4+ 20(I4+ 0,4)
=> I2= I4+ 0,4 ; I = I2+ I4 = 2I4+ 0,4
Mặt khác: U1+ U4 + U5= U => 10(2I4+ 0,4)+ 40I4+ 20(I4+ 0,4) = 60	
=> I4 = 0,6A ; I2 = 1A
Hiệu điện thế hai đầu bóng đèn là: UD= U4 - U2 = 40.0,6 - 20.1= 4V
Điện trở của đèn là: RD= = = 10
1,0
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
4
4,5 đ
B1'
B1
I
B2
A2'
F
A1'
A1
A2
O'
F'
O
B2'
Gọi O và O' là hai vị trí quang tâm trên trục chính OO' = 15cm
Theo tính chất thuận nghịch ánh sáng. Ta có: A1O = O'A2
A1O + OO' + O'A2 = 45(cm) => A1O = O'A2 = 15(cm)
Từ (1) và (2)
Từ (3) và (4) 
Chia vế với vế của (*) và (**)ta có:
Vậy tiêu cự của thấu kính là 20cm.
1,0
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
5
2,0đ
- Dùng cân xác định khối lượng tổng cộng của cả lọ m (Gồm khối lượng của thuỷ ngân m1 và khối lượng của thuỷ tinh m2): m= m1+ m2 (1)
- Dùng bình chia độ xác định thể tích V của cả lọ bao gồm thể tích V1 của thuỷ ngân và thể tích V2 của thuỷ tinh: V= V1+ V2 = (2)
Rút m2 từ (1) thay vào (2) được khối lượng của thuỷ ngân: 
0,5
1,0
0,5