Đề 10 - Kiểm tra học sinh giỏi môn vật lý 9

Đề 10
Câu 1: (3 điểm)
	Một người đang ngồi trên một ô tô tải đang chuyển động đều với vật tốc 18km/h. Thì thấy một ô tô du lịch ở cách xa mình 300m và chuyển động ngược chiều, sau 20s hai xe gặp nhau.
 a. Tính vận tốc của xe ô tô du lịch so với đường?
 b. 40 s sau khi gặp nhau, hai ô tô cách nhau bao nhiêu?
Câu 2: (4 điểm)
	Có hai bình cách nhiệt. Bình một chứa m1 = 4kg nước ở nhiệt độ t1 = 20o C, bình hai chứa m2 = 8kg nước ở nhiệt độ t2 =40oC. Người ta trút một lượng nước m từ bình 2 sang bình 1. Sau khi nhiệt độ ở bình 1 đã ổn định, người ta lại trút lượng nước m từ bình 1 sang bình 2. Nhiệt độ ở bình 2 khi cân bằng là t2, =38oC. Hãy tính khối lượng m đã trút trong mỗi lần và nhiệt độ ổn định t1, ở bình 1.
Câu 3: (4 điểm)
	Một quả cầu bằng kim loại có khối 
lượng riêng là 7500kg/m3 nổi trên mặt nước, tâm V2 
 quả cầu nằm trên cùng mặt phẳng với mặt 
thoáng của nước. Quả cầu có một phần rỗng 
 có thể tích là 1dm3. Tính trọng lượng của V1 d1 d
 quả cầu.(Cho khối lượng riêng của nước là 
1000kg/m3)
Câu 4: (4 điểm)
G1
 Khi ngồi dưới hầm, để quan sát được các vật trên mặt đất người A
ta dùng một kính tiềm vọng, gồm hai gương G1 và G2 đặt 45m
song song với nhau và nghiêng 450 so với phương I B
nằm ngang (hình vẽ) khoảng cách theo phương 
thẳng đứng là IJ = 2m. Một vật sáng AB đứng yên 
cách G1 một khoảng BI bằng 5 m. 
 M
1. Một người đặt mắt tại điểm M cách J một
G2
khoảng 20cm trên phương nằm ngang nhìn vào 
D
gương G2. Xác định phương, chiều của ảnh AB 
mà người này nhìn thấy và khoảng cách từ ảnh J
đến M.
2. Trình bày cách vẽ và đường đi của một tia sáng từ 
điểm A của vật, phản xạ trên 2 gương rồi đi đến mắt người quan sát. 	 	 M N	
Câu 5: (5 điểm):	 U
 Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện R1 R2 
 thế giữa hai đầu của đoạn mạch MN không 	 
đổi U =7V. Các điện trở có giá trị R1 = 3W, 
R2 = 6 W. PQ là một dây dẫn dài 1,5m tiết A
diện không đổi s = 0,1mm2. Điện trở suất 
là 4.10-7Wm. Ampekế A và các dây nối có 	 
điện trở không đáng kể. C
1. Tính điện trở của dây dẫn PQ.	 
 P Q
2. Dịch chuyển con chạy C tới vị trí sao cho chiều dài PC = 1/2 CQ. Tính số chỉ của Ampekế.
3. Xác định vị trí của C để số chỉ của Ampekế là 1/3 A.
 Đáp án: Đề 10
Câu 1: (3 điểm)
a) Gọi v1 và v2 là vận tốc của xe tải và xe du lịch.
Vận tốc của xe du lịch đối với xe tải là : v21	(0,5)
Khi chuyển động ngược chiều
V21 = v2 + v1 (1) 	(0,5)
Mà v21 = (2) 	(0,5)
Từ (1) và ( 2) ị v1+ v2 = ị v2 = - v1 
Thay số ta có: v2 = 	 	(0,5)
b) Gọi khoảng cách sau 40s kể từ khi 2 xe gặp nhau là l 
l = v21 . t = (v1+ v2) . t 	(0,5)
 ị l = (5+ 10). 4 = 600 m. 	
l = 600m. 	(0,5)
Câu 2: (4 điểm)
 	Gọi m1, t1 là khối lượng của nước và nhiệt độ bình 1 
Gọi m2, t2 là khối lượng của nước và nhiệt độ bình .2. 	(0,5)
* Lần 1: Đổ m (kg) nước từ bình 2 sang bình 1.
Nhiệt lượng nước toả ra : Q1 = m. c (t2 – t1’ ) 	(0,5)
Nhiệt lượng nước thu vào Q2 = m1. c (t1’ – t1) 	(0,5)
Phương trình cân bằng nhiệt là: 
 Q1 = Q2 ị m. c (t2 – t1’ ) = m1. c (t1’ – t1) (1)	 (0,5)
* Lần 2:
 Đổ m (kg) nước từ bình 1 sang bình 2. 
Nhiệt lượng nước toả ra : Q1’ = m. c (t2’ – t1’ ) 	(0,5)
Nhiệt lượng nước thu vào Q2’ = (m2 – m ). c (t2 – t2’)	(0,5)
Phương trình cân bằng nhiệt là :
Q1’ = Q2’ ị m. c (t2’ – t1’ ) = (m2 – m ). c (t2 – t2’) (2) 	(0,5)
Từ (1) và (2) ta có: m. c (t2 – t1’ ) = m1. c (t1’ – t1) 
 m. c (t2’ – t1’ ) = (m2 – m ). c (t2 – t2’) 
Thay số ta có: m. c (40 – t1’) = 4.c (t1’ – 20) 	 (3)
	 m.c (38 – t1’) = (8 –m). c (40 – 38) 	 	 (4)	
Giải (3) và (4) ta được: m= 1kg và t1’ = 240 C	(0,5)
Câu 3:(4 điểm)
 Gọi: + V là thể tích quả cầu
 + d1, d là trọng lượng riêng của quả cầu và của nước. (0,5)	Thể tích phần chìm trong nước là : 	
Lực đẩy Acsimet F = 	(0,5)
Trọng lượng của quả cầu là P = d1. V1 = d1 (V – V2) 	(0,5)
Khi cân bằng thì P = F ị = d1 (V – V2) 	 (0,5)
ị V = 	(0,5)
Thể tích phần kim loại của quả cầu là: 
V1 = V – V2 = - V2 = 	(0,5)
Mà trọng lượng P = d1. V1 = 	 (0,5)	
Thay số ta có: P = vậy: P = 5,35N (0,5) 
	 B1 	 A1 	 
Câu 4: (4 điểm) 
1) Vẽ ảnh.	 (1.0)
A
B
45
 J
JJ
 M
G1
	 I1
	I
A2
B2
	 J1	
G2
2) Do tính chất đối xứng của ảnh với vật qua gương 
Ta có:
+ AB qua gương G1 cho ảnh A1 B1 (nằm ngang)	(0,5)
+ A1B1 qua gương G2 cho ảnh A2 B2 (thẳng đứng cùng chiều với AB)	(0,5)
Do đối xứng BI = B1I
B1J = B1I + IJ = 5 + 2 = 7 m 	(0,5)
Tương tự : B2J = B1J (đối xứng)
B2M = B2J+ JM = 0,2 + 7 = 7, 2 m (0.5)
3) Cách vẽ hình 
Sau khi xác định ảnh A2B2 như hình vẽ 
Nối A2 với M, cắt G2 tại J1 
Nối J1 với A1 cắt G1 tại I1	(0,5)
Nối I1 với A 
Đường AI1J1M là đường tia sáng phải dựng.	(0,5)
Câu 5: (5 điểm)
1. Tính điện trở R .	
Đổi tiết diện s= 0,1 mm2= 0,1 . 10-6m2
Điện trở R= r = 4.10-7. = 6 W 	(1đ)
2. Tính số chỉ của ampekế 
Vì PC = CQ;	 RPC + RCQ = 6 W 
ị RPC = 2W = RCQ	(0,5)
Ta cũng có 	
Vậy mạch cầu cân bằng và ampekế chỉ số 0.	(0,5)	
3. Gọi I1 là cường độ dòng điện qua R1
 Gọi I2 là cường độ dòng điện qua RPC với RPC = x .	(0,5)
* Xét hai trường hợp .
a) Dòng điện qua ampekế có chiều từ D đến C (I1 >I2.)
Ta có UR1 = R1 I1 = 3 I1; UR2 = I2 R2 = 6 (I1- ) (1)	 (0,25)
Từ UMN = UMD+ UDN = UR1 + UR2= 7V
Ta có phương trình: 3I1+ 6 (I1- ) = 7 ị 9I1- 2 =7 ị I1=1A	 (0,25)
R1 và x mắc song song do đó I x = I1. = 	 (0,25)
Từ UPQ= UPC + UCQ = 7V
Ta có x. + ( 6-x). ( + ) = 7 	 (2)
 ị = 5ị x2+15x – 54 = 0 (*)	 (0,25)
giải phương trình (*) ta được .x1= 3 và x2 = -18 (loại )
Vậy x= 3W con chạy ở chính giữa.	(0,5)
b. Dòng điện qua ampekế có chiều từ C đến D (I1< I2)
Trong phương trình (1) ta đổi dấu của (–) ta được: 
3I1’ + 6 (I1’ + ) = 7 
9I1’ + 2 = 7 ị I1’ = A	
I’ = = 	 (0,25)
Phương trình (2) trở thành : x. + (6 – x) (– ) = 7 
 +– 2 – + = 7
ị + = 9 ị x2 – 27x + 30 = 0 (**)	 (0,25)
Giải phương trình (**) ta được x1ằ 25,84 và x2 ằ 1,16
Vì x < 6 W nên ta lấy x ằ 1,16	 (0,5)
Vậy con chạy C nằm ở gần P hơn