Đề thi dự bị học sinh giỏi tỉnh môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2016-2017 - Sở GD & ĐT Hải Dương (Có đáp án)

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
HẢI DƯƠNG
ĐỀ DỰ BỊ
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH 
LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2016 – 2017
Môn thi: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 150 Phút
Ngày thi: 23/03/2017
(Đề thi có 5 câu và gồm 02 trang)
Câu 1: (2,0 điểm)
	Ba xe đạp đi từ A đến B với các vận tốc không đổi. Xe 1 và xe 2 xuất phát cùng một lúc với các vận tốc tương ứng là v1 = 12km/h và v2 = 18km/h. Xe 3 xuất phát sau hai xe trên 20 phút. Khoảng thời gian giữa hai lần gặp nhau của xe 3 với hai xe đi trước là 2 giờ 30 phút. Tìm vận tốc của xe thứ 3.
Câu 2: (2,0 điiểm) 
	Một bình hình trụ có bán kính đáy là R1 = 20cm chứa nước ở nhiệt độ t1 = 200C đặt trên mặt bàn nằm ngang. Người ta thả một quả cầu đặc bằng nhôm có bán kính R2 = 10cm ở nhiệt độ t2 = 400C vào bình thì khi cân bằng mực nước trong bình ngập chính giữa quả cầu. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước, quả cầu với bình và môi trường; cho biết khối lượng riêng của nước là D1 = 1000kg/m3 và của nhôm là D2 = 2700kg/m3; nhiệt dung riêng của nước là c1 = 4200J/kg.K và của nhôm là c2 = 880J/kg.K.
	a) Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt.
	b) Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t3 = 150C vào bình cho vừa đủ ngập quả cầu. Biết khối lượng riêng của dầu là D3 = 800kg/m3, nhiệt dung riêng của dầu là c3 = 2800J/kg.K; bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước, quả cầu và dầu với bình và môi trường. Hãy xác định nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt.
B
A
R1
R3
R2
R4
r
K
A
+
-
Câu 3: (2,5 điểm): 
Cho đoạn mạch như hình vẽ. Trong đó UAB = U không đổi; R1= 18R; R2 = 9R; R3 =4R; R4 = 15R. Bỏ qua điện trở của Ampe kế, dây nối và khóa K. Khi K đóng, ampe kế chỉ 3A, và công suất tiêu thụ trên điện trở r lớn gấp 4 lần công suất tiêu thụ cũng trên r khi K mở. Tìm số chỉ của ampe kế khi K mở?
Câu 4: (1,5 điểm) 
Hãy xác định khối lượng riêng của một viên sỏi. Cho các dụng cụ sau: lực kế, sợi dây (khối lượng dây không đáng kể), bình có nước. Biết viên sỏi bỏ lọt và ngập trong bình nước, trọng lượng riêng của nước là d0.
Câu 5: (2,0 điểm)
Cho ba điểm A,B,C cùng nằm trên trục chính của một thấu kính. Đặt vật ở A, thấu kính ở B thì thu được ảnh thật ở C cao gấp 3 lần vật. Cố định vật, dịch thấu kính một đoạn 64cm thì vẫn thu được ảnh ở C với độ cao nhỏ hơn vật 3 lần. Tìm khoảng cách AC và tiêu cự của thấu kính.
..Hết..
Họ và tên thí sinh:...................... Số báo danh:
Chữ kí giám thị 1: Chữ kí giám thị 2:
SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
HẢI DƯƠNG
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG TỈNH LỚP 9
MÔN: VẬT LÝ
 (Hướng dẫn chấm  gồm 3 trang)
Câu 1: (2,0 điểm)
Khi xe 3 xuất phát thì xe 1 cách A 4km, xe 2 cách A 6km.
Gọi t1, t2 là thời gian từ khi xe 3 xuất phát cho đến khi gặp xe 1 và xe 2.
Ta có: v3. t1 = 4 + 12t1 => t1 = (1)
 V3. t2 = 6 + 18t1 => t2 = (2)
Theo đề bài : t2 – t1 = 2,5 (3)
Thay (1), (2) vào (3) ta được: - = 2,5
2,5v32 – 77v3 + 540 = 0
v3 = 20km/h và v3 = 10km/h
Vì v3 phải lớn hơn v1 và v2 nên ta chọn v3 = 20km/h.
0,25
0,5
0,5
0,25
0,5
Câu 2: (2,0 điểm)
a) Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt:
Khối lượng của nớc trong bình là: 
m1 = V1D1 = (R.R2 - )D1, 
thay số ta tính được: m1 10, 47kg
Khối lượng của quả cầu: m2 = D2.V2 = .D2, 
thay số ta được m2 11,30kg
Từ điều kiện bài toán đã cho, ta có phương trình cân bằng nhiệt: 
c1m1 (t – t1) = c2m2 (t2 – t), do đó ta có nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt:
t = , 
thay số ta tính được t 0C
b) Tính nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt, áp lực của quả cầu lên đáy bình :
Tính khối lượng của dầu m3 : do thể tích của dầu và nước bằng nhau nên khối lượng của dầu là : m3 = , thay số m3 8,38kg
Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hệ là tx, ta có phương trình :
c1m1 (t – tx) + c2m2 (t – tx) = c3m3 (tx – t3) 
tx = ,
 thay số ta tính được tx 21,050C
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 3: (2,5 điểm)
Kí hiệu Im và Iđ là cường độ dòng điện mạch chính, qua r, khi K mở và khi K đóng. 
0,25
Khi K đóng, dòng điện chỉ chạy qua r và ampe kế, nêm theo đề bài ta có Iđ = IA = 3A
0,25
Mặt khác theo đề bài công suất trên r khi K đóng bằng 4 lần công suất trên r khi K mở:
0,5
Xết mạch điện khi K mở
Cấu trúc mạch [(R1 // R2) nt R3] // R4.
0,25
Ta có R12 =6R; R123 = 10R ; R1234 = RMB = 6R
Do đó UMB = Im.RMB = 9R
0,25
à
U12 =U1 =U2 =I3.R12 = 5,4R
0,5
à
0,25
Vậy IAM = Im – I1 = 1,2A
 Khi đó Ampe kế chỉ 1,2A
0,25
Câu 4: (1,5 điểm)
* Phân tích: 
 Xác định lực đẩy Acsimet
 FA = P – P1 ( với FA = V.do)
 Xác định thể tích của vật : V= 
Xác định trọng lượng riêng của viên sỏi :
 d = 
 Từ đó xác định được khối lượng riêng của viên sỏi 
 D = ( *)
* Cách thực hiện:
- Buộc viên sỏi bằng sợi dây rồi treo vào móc lực kế để xác định trọng lượng P của viên sỏi ngoài không khí .
- Nhúng cho viên sỏi này ngập trong nước đọc số chỉ lực kế xác định P1
- Xác định lực đẩy Acsimet : FA = P – P1
- Xác định D bằng công thức (*)
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 5: (2,0 điểm)
Khi đặt vật ở A, thấu kính ở B thi thu được ảnh thật ở C nên B phải nằm giữa A và C.
Khi dịch chuyển thấu kính vẫn thu được ảnh thật ở C nhỏ hơn vật 3 lần nên vật phải nằm ngoài khoảng 2f. Vậy phải dịch chuyển thấu kính về phía điểm C.
Vẽ hình đúng
Gọi d1 và d1/ là khoảng cách từ vật và từ ảnh đến thấu kinh trước khi dịch chuyển.
Gọi d2 và d2/ là khoảng cách từ vật và từ ảnh đến thấu kính sau khi dịch chuyển
Ta chứng minh được công thức: (1) 
 mà d1/ = 3d1 (2)
Mặt khác: d2 = 3d2/ => d1 + 64 = 3(d1/ - 64) => 3d1/ - d1 = 256 (3)
Từ (2) và (3) => d1 = 32 cm; d1/ = 96 cm
AC = d1 + d1/ = 128 cm
Thay vào (1) ta tính được f = 24 cm
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25