Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện Vật lí lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Sở GD & ĐT huyện Tiên Lữ

Đề thi chọn học sinh giỏi huyện tiên lữ
Năm học 2013-2014
Môn: Vật lý
Thời gian: 150 phút (không kể giao đề)
Bài 1: (2,0 điểm)
 Cùng một lúc có hai xe xuất phát từ hai điểm A và B cách nhau 60Km, chúng chuyển động cùng chiều từ A đến B.
	Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc V1 = 30Km/h. Xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc V2 = 40Km/h. ( cả hai xe đèu chuyển động thẳng đều).
a) Tính khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ kể từ lúc xuất phát.
b) Sau khi xuất phát được 1 giờ 30 phút xe thứ nhất đột ngột tăng vận tốc 
với V1' = 50Km/h. Hãy xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau.
Bài 2: (1,5 điểm)
 Trong một bình nhiệt lượng kế ban đầu chứa mo=100g nước ở nhiệt độ to=200C. Bắt đầu có các giọt nước nóng nhỏ vào nhiệt lượng kế một cách đều đặn, nhiệt độ các giọt nước nóng này như nhau. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ nước trong nhiệt lượng kế vào số giọt nước nóng nhỏ vào bình (hình 2)
 Hãy xác định nhiệt độ của các giọt nước nóng và khối lượng của mỗi giọt nước, xem rằng khối lượng của các giọt nước là như nhau và sự cân bằng nhiệt được thiết lập ngay sau khi giọt nước nhỏ xuống. Bỏ qua sự mất nhiệt vào không khí và vào nhiệt lượng kế.
Bài 3: (3,5 điểm)
 Cho mạch điện như hình vẽ. Các	R1	D	R2
điện trở R1 = 3, R2 = 6; PQ là	
V
một dây dẫn điệncó chiều dài l = 
1,5m, tiết diện đèu S = 0,1mm2, điện	 M N
trở suất =0,4.10-6 m. Hiệu điện 
thế hai đầu đoạn mạch U = 7V; ( vôn +	-
kế và dây nối là lý tưởng) 	C
Tính điện trở của dẫn PQ. P Q
Khi con chạy C ở vị trên PQ sao
Sao cho PC = 2CQ. Vôn kế chỉ 
bao nhiêu? Cực dương của vôn
kế mắc vào điểm nào?
 c) Thay vôn kế bằng một ampe kế ( Điện trở của Ampe kế không đáng kể ).
 Xác định vị trí con chạy C của biến trở để dòng điện chạy qua ampe kế có chiều 
từ D đến C và có cường độ ( A ).
Bài 4: (2,0 điểm)
 Một người cao 170 cm, mắt cách đỉnh đầu 10cm đứng trước một gương phẳng thẳng đứng để quan sát ảnh của mình trong gương. Hỏi phải dùng gương có chiều cao tối thiểu là bao nhiêu để có thể quan sát toàn bộ ảnh của người mình trong gương. Khi đó phải đặt mép dưới của gương cách mặt đất bao nhiêu ?
Bài 5 : (1 điểm)
 Cho những dụng cụ và vật liệu sau: Lực kế, bình nước ( Nước đựng trong bình có khối lượng riêng D0). Em hãy trình bày cách xác định khối lượng riêng của một vật bằng kim loại có hình dạng bất kì?
--------------------Hết-----------------------
B
N
M
A
V2
S2
V1
S1
HƯớNG DẫN CHấM
Bài 1: ( 2,0 điểm)
SAB = 60Km
a)-0,75 đ
 Quãng đường xe đi được trong 1 giờ
 Xe 1: S1 = v1.t = 30Km	 (0.25đ)
 Xe 2 : S2 = v2. t = 40 Km ( 0,25đ)
 Khoảng cách giữa 2 xe là MN 
ịMN = S2 +SAB - S1 = 40 +60-30=70 Km (0,25đ)
b) 1,25 đ
- Sau khi xuất phát 1 giờ 30 phút quãng đường mỗi xe là:
 Xe 1: S1 = v1.t = 45Km	
 Xe 2 : S2 = v2. t = 60 Km 
Khoảng cách giữa 2 xe sau 1h30 phút là:
 l = S2 +S - S1 = 75Km (0.5đ)
-Sau thời gian t (h) nữa xe 1 đuổi kịp xe 2.
 Quãng đường mỗi xe đi được là:
 Xe 1: S1' = v1'.t = 50t 
 Xe 2 : S2' = v2'. t = 40t (0,25đ)
-Khi hai xe gặp nhau ta có l = S1' - S2' 
 ị 75 = 50t - 40 t = 10t ị t = 7,5 ( h)
 => hai xe gặp nhau sau : 1,5 (h) +7,5 (h) = 9(h) (0,25đ)
-Vị trí gặp nhau cách A một khoảng L, ta có:
 L = SAB +S/2 = 60 + v2 .9 = 60 + 40.9 = 420 Km ( 0,25đ)
Bài 2: (1,5 điểm)
 Giả sử khối lượng mỗi giọt nước nóng là m, nhiệt độ là tx(m>0)
 + Từ đồ thị ta thấy: Khi nhỏ vào nhiệt lượng kế (NLK) N1=200 giọt thì nhiệt độ nước trong NLK là t1=300C. Từ phương trình cân bằng nhiệt suy ra: 
 t1= ( 0,5đ)
 + tương tự: khi có N2=500 giọt thì
 t2= ( 0,5đ)
 Giải hệ (1) và (2) trên ta được: tx=800C và m=0,1g	 ( 0,5đ)
Bài 3: (3,5 điểm)
a) Tính điện trở dây PQ – 0,5điểm	
Đổi tiết diện s= 0,1 mm2= 0,1 . 10-6m2
Điện trở RPQ = r = 4.10-7. = 6 W 	(1đ)
b) Tính số chỉ của Vôn kế - 1,25 điểm
Vì PC = 2CQ	 ị RPC = 2 RCQ	Mà RPC + RCQ = RPQ = 6 W 
Suy ra RPC = 4(W) ,RCQ = 2 W 
Đoạn mạch MN gồm [ ( R1 nt R2) // (RPCnt RCQ)] 
Ta có : R12= R1 + R2 = 3+ 9 = 12 W 
 RPQ = 6 W 	
-Vì ( R12 // RPQ ) nên
 U12 = UPQ = U= 7 V
- Vì ( R1 nt R2) nên 
 I1= I2= I12 = 
-Vì ( RPC nt RCQ ) nên
 IPC = ICQ = IPQ = 
Ta có : UDC = UDP + UPC
 = -U1 + UPC
 = -(I1R1 )+ IPCRPC
 = - .3 + .2
 UDC = V => VD > VC =>cực dương mắc vào điểm C hoặc điểm D.
Nên UV= UDC = V
Vậy số chỉ của vôn kế là 0 V và cực dương mắc vào điểm C hoặc điểm D. – 0,25 điểm	
c) Tìm vị trí con chạy C – 1,5 điểm
Đặt RPC = x (W) => RCQ = 6-x (W) ( 0 < x < 6 )	
* Dòng điện qua ampekế có chiều từ D đến C (I1 >I2.) có cường độ ( A ),nên 
Tại nút D , có : I1- I2 = ( A ) =>I2 = I1- 
Ta có U1 = R1 I1 = 3 I1; U2 = I2 R2 = 6 (I1- ) (1)	 
 UMN = UMD+ UDN = U1 + U2= 7V
Ta có phương trình: 3I1+ 6 (I1- ) = 7 
 ị 9I1- 2 =7 ị I1=1(A) => I2 = 1 - = (A)	 
- Vì R1 và RPC mắc song song do đó I PC = I1. = 
 *Dòng điện qua ampekế có chiều từ D đến C (I1 >I2.) có cường độ ( A ),nên 
Tại nút C , có :	I CQ = I PC + = + (A)
 Từ UPQ= UPC + UCQ = 7V
 Ta có x. + ( 6-x). ( + ) = 7 	
 ị = 5ị x2+15x – 54 = 0 	
giải phương trình , ta được .x1= 3 và x2 = -18 (loại )
Vậy RPC = 3W con chạy ở chính giữa.	
Bài 4: (2,0 điểm)
 * Vẽ hình đúng – 0,5 đ
	 D 
 I
 M	 M’
	 H
 K
 C J
* Tính và trình và trình bày đúng – 1,5 đ
 ảnh và người đối xứng nên : MH = M'H 
Để nhìn thấy đầu trong gương thì mép trên của gương tối thiểu phải đến điểm I IH là đường trung bình của MDM' :
 Do đó IH = 1/2MD = 10/2 = 5 (cm) ( 0,5điểm ) 
Trong đó M là vị trí mắt. Để nhìn thấy chân (C) thì mép dưới của gương phải tới điểm K (2đ) 
HK là đường trung bình của MCM' do đó : 
HK = 1/2 MC = 1/2 (CD - MD ) = 1/2(170 - 10) = 80cm
Chiều cao tối thiểu của gương là : IK = IH + KH = 5 + 80 = 85 (cm) ( 0,5 điểm)
Gương phải đặt cách mặt đất khoảng KJ 
KJ = DC - DM - HK = 170 - 10 - 80 = 80 (cm) (2 đ) 
Vậy gương cao 85 (cm) mép dưới của gương cách mặt đất 80 cm ( 0,5 điểm)
Bài 5 : (1 điểm)
 -Để XĐ khối lượng riêng của vật bằng kim loại ta cần biết m và V của nó 	
- Dùng lực kế xác định trọng lượng P1 của vật trong không khí
 và P2 trong nước. ( 0.25 đ)
- Hiệu hai trọng lượng này bằng đúng lực đẩy ácsimét FA= P1-P2	
- Mặt khác FA= V.d0 mà d0= 10 D0 nên FA= V.10 D0( 0.5đ) => ( 0.25đ)
Khối lượng riêng của vật 
 ( 0.25đ)
Làm như thế ta đã xác định được khối lượng riêng của vật ( 0.25 đ)
* lưu ý : Làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.