Đề thi chọn học sinh giỏi huyện năm học 2009-2010 môn: Vật lý 9. Thời gian làm bài: 120 phút

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯƠNG TRÀ
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN
 NĂM HỌC 2009-2010
MÔN: VẬT LÝ 9. Thời gian làm bài: 120 phút
–––––––––––––
Câu 1: (6 điểm)
A
 Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R2 = R3 = 20W; R1.R4 = R2.R3 và hiệu điện thế giữa hai điểm A, B bằng 18 vôn. Điện trở của dây dẫn và ampe kế không đáng kể.
 a. Tính điện trở tương đương của mạch AB.
 b. Khi giữ nguyên vị trí R2, R4, ampe kế và đổi chỗ của R3, R1 thì ampe kế chỉ 0,3A. Biết rằng cực dương của ampe kế mắc ở C. Hãy tính R1 và R4.
 R1 R3 
 C
 A + – B
 R2 D R4
(Hình 1)
Câu 2: (4 điểm)
 Hòn bi A được thả cho lăn từ trên cao xuống dưới theo mặt phẳng nghiêng (hình 2). Bỏ qua lực ma sát.
 a. Vì sao có thể nói: Trong quá trình hòn bi A lăn xuống, cơ năng của hòn bi A được bảo toàn?
 b. Khi hòn bi A lăn trên mặt phẳng nằm ngang và đập vào hòn bi B thì nó chuyển động chậm dần và dừng lại, lúc này động năng của nó có bị mất đi không? Vì sao?
A 
 B
(Hình 2)
Câu 3: (3 điểm)
 Thả đồng thời 0,2kg sắt ở 150C và 450g đồng ở nhiệt độ 250C vào 150g nước ở nhệt độ 800C. Tính nhiệt độ của sắt khi có cân bằng nhiệt xảy ra biết rằng sự hao phí nhiệt vì môi trường là không đáng kể và nhiệt dung riêng của sắt, đồng, nước lần lượt bằng 460J/kgK, 400J/kgK và 4200J/kgK. 
Câu 4: (3 điểm)
 Cho các dụng cụ thực nghiệm như sau: Một điện trở R0 = 10W có giá trị chính xác. Một dây có điện trở R từ 2 đến 30W, cùng cỡ với R0. Một ampe kế một chiều 0 – 0,5 – 1A và một acquy 2V.
 Hãy trình bày phương án xác định độ lớn của điện trở R. 
Câu 5: (4 điểm)
 Đặt vật nhỏ AB vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ sao cho điểm B của vật nằm trên trục của thấu kính và cách quang tâm của thấu kính một khoảng bằng a cm. Người ta nhận thấy rằng: Nếu dịch chuyển vật AB lại gần hoặc xa quang tâm so với vị trí ban đầu một khoảng 5cm thì đều được ảnh của vật có độ cao gấp 3 lần vật trong đó có một ảnh cùng chiều và một ảnh ngược chiều với vật.
 Hãy xác định vị trí của điểm B và tính tiêu cự f của thấu kính.
––––––––––––––––––––
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯƠNG TRÀ
ĐÁP ÁN, HƯỚNG DẪN CHẤM 
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN
 NĂM HỌC 2009-2010. MÔN: VẬT LÝ 9. 
A
Câu 1: (6 điểm)
 a. Vì R1.R4 = R2.R3; R2 = R3 = 20W nên R4 = . Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên có thể chập C với D khi đó điện trở tương đương của mạch điện là:
 =  = 20W
 R1 R3 
 C
 A + – B
 D
 R2 R4
(Hình 1)
A
 b. Khi đổi chỗ R1 và R3 cho nhau (Hình 1’). Gọi I là cường độ dòng điện chạy trong mạch chính. Chập C, D. Vì R2 = R3 nên Từ .
 +Lập luận, tính được cường độ dòng điện qua ampe kế là IA = I3 – I1 =  = 0,3 (A) (1).
 + Tính được điện trở của mạch là RAB = 10 + và cường độ dòng điện trong mạch chính là I = (2). Từ (1), (2) R1 – 2R4 = 20 (3). Vì R1R4 = R2.R3 = 400 (4) nên từ (3) và (4) ta suy ra: R12 – 20R1 – 800 = 0.
 Giải phương trình trên, lập luận suy ra R1 = 40W, R4 = 10W
R3 C R1
A + – B
D
 R2 D R4
(Hình 1’)
Câu 2: (4 điểm)
 a. Trong quá trình hòn bi A lăn xuống, vì thế năng phụ thuộc vào độ cao nên thế năng của hòn bi giảm nhưng vận tốc của hòn bi tăng nên động năng của nó tăng (phần thế năng mất đi đã biến thành động năng) nên có thể nói: Trong quá trình hòn bi A lăn xuống, cơ năng của hòn bi A được bảo toàn.
 A 
 B 
(Hình 2)
 b. Khi hòn bi A lăn hết đường nghiêng nó sẽ chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang, lúc này cơ năng của hòn bi A không thay đổi (vì độ cao không thay đổi, vân tốc không đổi) nhưng khi đập vào hòn bi B thì hòn bi A chuyển động chậm dần đều và dừng lại, như vậy động năng của nó giảm dần đến bằng không. Lúc này, phần động năng của hòn bi A không biến mất mà nó đã chuyển thành động năng của hòn bi B, làm cho vận tốc của hòn bi B tăng.
Câu 3: (3 điểm)
 + Gọi t là nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt xảy ra.
 + Lập luận để đưa ra:
 - Nhiệt lượng sắt hấp thụ: Q1 = m1c1(t – t1). Nhiệt lượng đồng hấp thụ: Q2 = m2c2(t – t2)
 - Nhiệt lượng do nước tỏa ra Q3 = m3c3(t3 – t)
 - Lập công thức khi có cân bằng nhiệt xảy ra, từ đó suy ra: 
 + Tính được t = 62,40C.
Câu 4: (3 điểm)
 + Mắc điện trở R0 nối tiếp với ampe kế vào nguồn, đọc cường độ I1 của dòng điện trên ampe kế.
 + Mắc điện trở R phải đo, nối tiếp với ampe kế vào nguồn, đọc cường độ I2.
 + Mắc các điện trở R0, R nối tiếp với nhau và nối tiếp với ampe kế vào nguồn, đọc cường độ I của dòng điện trên ampe kế.
 + Lập hệ phương trình: 
 + Từ hệ phương trình, suy ra: 
 + Lặp lại thao tác vài lần, lấy giá trị trung bình của R, xác định được độ lớn của điện trở R.
Câu 5: (4 điểm)
 Kí hiệu A1B1 là kí hiệu của vật lúc vật tiến lại gần thấu kính, kí hiệu A2B2 là kí hiệu của vật lúc vật tiến ra xa thấu kính và A1’B1’, A2’B2’ là các ảnh tương ứng ta có hình vẽ bên.
 Từ các cặp tam giác đồng dạng OA1B1 và OA1’B1’; OA2B2 và OA2’B2’; FOI và FA2’B2’ ta có:
. Từ (3) suy ra FB2’ = 3f = FB1’ OB2’ = 4f và OB1’ = 2f với f = OF. Thay các giá trị này vào (1) và (2) và biến đổi, tính toán ta có f = 15cm.
 + Vậy tiêu điểm f nằm cách quang tâm của thấu kính 15cm.
 + Từ OB1 = OB2 = 5cm suy ra OB1 = 10cm vậy OB = a = 15cm suy ra điểm B nằm trùng với tiêu cự của thấu kính.
A1’
 A2 A1 I
 F B2’
 B1’ B2 B1 O
 A2’
	Ghi chú:
	+ Đáp án là gợi ý giải, các cách giải khác, đúng, giám khảo căn cứ biểu điểm của từng câu để chấm.
	+ Biểu điểm chi tiết (đến 0,25) của các câu, tổ giám khảo bàn bạc, thống nhất.
	+ Điểm của toàn bài không làm tròn.
––––––––––––