Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 môn thi: Vật lý năm học: 2008 – 2009 (thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề)

Sở GD&ĐT Thành phố Hà Nội
Phòng GD&ĐT huyện Phúc Thọ
Đề chính thức
Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9
Môn thi: Vật lý
Năm học:2008 – 2009
(Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề)
 Câu 1 (5điểm).
 Một cầu thang cuốn đưa hành khách từ tầng I lên tầng II trong siêu thị. Cầu thang trên đưa một hành khách đứng yên lên tầng II trong thời gian t1 = 1 phút. Nếu cầu thang không chuyển động thì người hành khách đó phải đi mất thời gian t2 = 1,5 phút. Hỏi nếu cầu thang chuyển động đồng thời người hành khách đi trên nó thì phải mất bao nhiêu lâu mới lên được tầng II?
 Câu 2 (5điểm).
 Một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 0,5 kg chứa 2 kg nước ở 250c. Muốn đun sôi lượng nước đó trong 20 phút thì ấm điện phải có công suất là bao nhiêu? Biết cnước = 4200J/kg K ; cnhôm = 880J/kg K và 15% nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh.
 Câu 3 (5điểm).
 Một biến trở con chạy có điện trở nhất 40. Dây điện trở của biến trở là một dây hợp kim nicrôm có tiết diện 0,5 mm2 và được cuốn đều xung quanh một lõi sứ có đường kính 2 cm.
 a) Tính số vòng dây của biến trở?
 b) Biết cường độ dòng điện lớn nhất mà dây này có thể chịu đựng được 1,5A. Hỏi có thể đặt hai đầu dây cố định của biến trở một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để biến trở không bị hỏng?
Câu 4 (5điểm).
 Một người quan sát ảnh của chính mình trong một gương phẳng AB treo trên tường thẳng đứng. Mắt người cách chân 150cm và gương có chiều cao 0,5m.
 a) Hỏi chiều cao lớn nhất trên thân mình mà người quan sát có thể thấy được trong gương?
 b) Nếu người ấy đứng xa ra gương hơn thì có thể quan sát được một khoảng lớn hơn trên thân mình không? Vì sao?
 c) Mắt người cách mặt đất 150cm. Hỏi phải đặt mép gương cách mặt đất nhiều nhất là bao nhiêu để có thể nhìn thấy chân mình?
......Hết......
Hướng dẫn chấm
Câu 1(5 điểm).
 - Gọi v1 là vận tốc chuyển động của cầu thang, v2 vận tốc của người đi bộ khi cầu thang đứng yên. (0,5đ)
 - Thiết lập được công thức tính chiều dài cầu thang khi người đứng yên, cầu thang chuyển động:
 s = v1t1 v1 = (1) (0,75đ)
 - Thiết lập được công thức tính chiều dài cầu thang khi cầu thang đứng yên, người đi trên mặt cầu thang:
 s = v2t2 v2 = (2) (0,75đ)
 - Thiết lập được công thức tính chiều dài cầu thang khi người và cầu thang đồng thời chuyển động:
 s = (v1 + v2 )t v1 + v2 = (3) (1,0đ)
 - Thay (1) và (2) vào (3) t = (1,5đ)
 - Thay số với t1 =1 phút (60s); t2 = 1,5 phút(90s). Tính được t = 0,6 phút(36s)
 (0,5đ)
 Câu 2 (5 điểm).
 + Gọi m1 là khối lượng của ấm nhôm, c1 là nhiệt dung riêng của nhôm. 
 (0,25đ)
 + Gọi m2 là khối lượng của nước cần đun sôi, c2 là nhiệt dung riêng của nước.
 (0,25đ)
 +Thiết lập công thức tính nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước:
 Q = (c1m1 + c2m2)(t2 – t1) (1,0đ)
 +15% nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh nghĩa là hiệu suất của ấm điện
 H= 85% (1,0đ)
 +Sử dụng CT: H = Q/ QTP QTP = Q/H (0,5đ) 
 Mà QTP = A = Pt P = QTP/t = Q/H/t
 Q
 H
 hay P = (1,0đ) 
 t
 + Thay số với: m1 = 0,5 kg, m2 = 2 kg, c1 = 880J/kg K, c2 = 4200J/kg K, t1 = 250c, t2 = 1000c, H = 85% và t = 1200s. Tính được P = 650 (w) (1,0đ) 
 Câu 3 (5 điểm). 
 a) Tính số vòng dây của biến trở. 
 - Xác định được chiều dài của dây làm biến trở ( l ) từ công thức:
 -6
 R = l = = -6 = 18,18 (m) (1,5đ)
 - Xác định chiều dài vòng dây bằng chu vi của lõi sứ theo công thức:
 l / = .d = 3,14. 2.10-2 = 6,28.10-2(m) (1,5đ)
 - Xác định được số vòng dây cuốn trên lõi sứ:
 n = l/l / = 18,18/6,28.10-2 = 289,5 (vòng) (1,0đ)
 b) Hiệu điện thế lớn nhất mà biến trở có thể chịu đựng được là:
 U = I.R = 1,5.40 = 60 (V) (1,0đ)
Câu 4 ( 5 điểmH
M
E
M’=
D
C
B
+ Gọi M’ là ảnh của mắt M qua gương,
 mắt có thể quan sát thấy phần ED trên A
thân mình giới hạn bởi hai đường thẳng
 M’A VΜ M’B. (1đ)
a) Vì M’ đối xứng với M qua gương nên ta có AB//ED, ta có:
 => ED = 2AB = 2.50 = 100(cm) = 1m
Vậy chiều cao lớn nhất trên mình mà người quan sát có thể thấy được trong gương là 1m. (1,5đ) 
b) Dù quan sát ở gần hay xa gương thì tỉ số cũng bằng và không thay đổi, do đó khoảng quan sát được không tăng lên hoặc giảm đi. (1đ)
c) Muốn nhìn thấy ảnh của chân mình thì phải điều chỉnh gương sao cho D trùng với C. Khi đó:
Vậy phải treo gương sao cho mép dưới cách mặt đất 0,75 m (1,5đ)
 GHI CHÚ:
 Nếu học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.