Đề thi chọn học sinh giỏi Vật lí lớp 9 - Năm học 2011-2012 - Sở GD & ĐT Vĩnh Phúc

SỞ GD& ĐT VĨNH PHÚC
-----------------
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2011-2012
ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ
Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề.
------------------------
·
·
C
A
B
m1
m2
a
Hình 1
Câu 1: Cơ học
	Thanh AB đồng chất, tiết diện đều có thể quay quanh trục quay đi qua A và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Hai trọng vật có khối lượng m1=1kg, m2=2kg được treo vào điểm B bằng hai sợi dây (hình 1). Ròng rọc C nhẹ, AB=AC, khối lượng thanh AB là 2kg. Tính góc a khi hệ cân bằng. Bỏ qua ma sát ở các trục quay.
Câu 2: Nhiệt học
·
·
·
·
B
A
C
D
R1
R2
R3
R4
R5
r2
U2
U1
_
+
+
_
Hình 2
Có hai bình cách nhiệt, bình A chứa 5 lít nước ở 600C, bình B chứa 1 lít nước ở 200C. Đầu tiên, rót một phần nước ở bình A sang bình B. Sau khi cân bằng lại rót từ bình B sang bình A một lượng nước bằng với lần rót trước. Nhiệt độ khi cân bằng của bình A là 590C. Tính lượng nước đã rót từ bình này sang bình kia trong mỗi lần?
Câu 3: Điện học
Cho mạch điện như hình 2. Biết U1=25V, U2=16V, r2=2W, R1=R2=R5=10W, R3=R4=5W. Bỏ qua điện trở các dây nối. Tìm cường độ dòng điện qua mỗi nhánh.
Câu 4: Quang học
Đặt một vật thật AB trên trục chính và vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự f. Vật cách thấu kính một khoảng d. Dùng một màn chắn đặt phía sau thấu kính ta hứng được ảnh của vật, ảnh này cao bằng 2 lần vật và cách vật 90cm.
a) Tìm tiêu cự f của thấu kính.
b) Vật AB đặt cách thấu kính một khoảng d=40cm. Phía sau thấu kính đặt một gương phẳng vuông góc với trục chính, mặt phản xạ hướng về phía thấu kính và cách thấu kính một khoảng x. Tìm x để ảnh cuối cùng của vật trùng khít với chính nó.
Câu 5: Phương án thí nghiệm
	Trình bày phương án thí nghiệm xác định giá trị của hai điện trở R1 và R2. 
Chỉ dùng các dụng cụ sau đây:
- Một nguồn điện có hiệu điện thế U chưa biết.
- Một điện trở có giá trị R đã biết.
- Một ampe kế có điện trở RA chưa biết.
- Hai điện trở cần đo R1 và R2.
- Một số dây dẫn có điện trở không đáng kể.
---------------HẾT---------------
Họ và tên thí sinh....SBD
Cán bộ coi thi không giải thích gì them
SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC
-----------------
KÌ THI CHỌN HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2011-2012
HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ THANG ĐIỂM
MÔN: VẬT LÝ
Câu
Lời giải
Điểm
1
(2đ)
·
·
C
A
B
m1
m2
a/2
P2
K
H
I
Áp dụng qui tắc đòn bẩy với điểm tựa A ta có:
 P.AH+P1.AI=P2.AK .................................................................. 
 ....
 Û......................
 Þ a=120o. ..........
HV
0,5
0,5
0,25
0,25
0,5
2
(2đ)
Gọi lượng nước đã rót từ bình A sang bình B là x (l)......................................................
Gọi t2 là nhiệt độ của bình B sau khi rót ta có:
Nhiệt lượng bình B nhận vào là: 1(t2 -20).......................................................................
Nhiệt lượng x tỏa ra là: x(60 - t2).....................................................................................
Ta có phương trình cân bằng: 1.(t2 – 20) = x.(60 – t2) (1)...............................................
Khi rót trở lại bình A, tương tự ta có phương trình cân bằng là:
	(5 – x) (60 – 59) = x (59 – t2) (2).............................................................
Từ (1) và (2) ta tìm được x = 1/7 (lít)..............................................................................
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
Chọn chiều dòng điện.
·
·
·
·
B
A
C
D
R1
R2
R3
R4
R5
r2
U2
U1
_
+
+
_
I1
I5
I
I2
I3
I4
HV 0,25
3
(2,5đ)
Tại các nút B, A, C ta có: 
I = I1 + I5 = I3 + I4 (1)...........
I1 = I2 + I3 (2)...................
I4 = I2 + I5 (3) ..............................
Áp dụng qui tắc cộng điện thế ta có các phương trình: 
 ...................................
.....................
...
Lấy (1b) + (2b) ta được: 
Từ (4) và (1) ta có: 
Kết hợp (3b) với (1) và (2) ta được: 
Ngoài ra, từ (1b) ta có: 
Lấy (6) - (5) ta được: 
Từ đó tính được: ...................
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
4
(2,5đ)
J
A’
I
F
A
B
B’
O
a) Độ phóng đại của ảnh: k = = - 2 (do ảnh là ảnh thật) Þ d’ = 2d (1).................
 Khoảng cách giữa ảnh và vật: L = d+d’ = 90 cm (2)......................................................
Từ (1) và (2) suy ra: d = 30 cm, d’ = 60cm ....................................................................
Chứng minh được công thức ..........................................................................
 ® = 20 cm ....................................................................................................
 b) Khi d=40cm Þ d’=40cm. Theo tính chất thuận nghịch của ánh sáng thì để ảnh cuối cùng trùng khít với vật thì gương phẳng phải đặt trùng với ảnh của vật qua thấu kính lần 1Þ x=d’=40 cm................................................................................................
HV
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
5
(1đ)
Mắc nối tiếp R với ampe kế RA rồi mắc vào hai cực của nguồn U thì ampe kế chỉ giá trị Io với: (1)
- Thay R bằng R1, ampe kế chỉ giá trị: (2) ...............................................
- Thay R bằng R2, ampe kế chỉ giá trị: (3)
- Thay R bằng R1+R2, ampe kế chỉ giá trị: (4) .................................
- Lấy (4) trừ (3) ta được: (5)
- Lấy (4) trừ (2) ta được: (6).
- Lấy (1) trừ (2) ta được: (7)
- Chia (7) cho (5) ta được: 
- Tương tự: ..................................
0,25
0,25
0,25
0,25
----------------------HẾT-----------------------