Đề thi học sinh giỏi cấp huyện Vật lí lớp 9 - Năm học 2008-2009

 PHÒNG GD&ĐT KỲ THI CHỌN HSG CẤP HUYỆN
 MÔN: VẬT LÝ 9
 Năm học: 2008- 2009
 ( Thời gian 120 phút không kể thời gian chép đề)
Câu1: (4 điểm)
 Có hai bình cách nhiệt, bình 1 chứa m1 = 2kg nước ở t1 = 200C, bình 2 chứa m2 = 4kg nước ở nhiệt độ t2 = 600C . Người ta rót một lượng nước m từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân bằng nhiệt, người ta lại rót một lượng nước như vậy từ bình 2 sang bình 1. nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là t’1 = 21,950C :
 a) Tính lượng nước m và nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt trong bình 2 ( t’2 ) ?
 b) Nếu tiếp tục thực hiện như vậy một lần nữa, tìm nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt ở mỗi bình lúc này ?
Câu2: (6 điểm)
 Cho mạch điện sau như hình vẽ
Biết U = 6V , r = 1W = R1 ; R2 = R3 = 3W. U r
Số chỉ trên A khi K đóng bằng 9/5 số chỉ R1	R3
của A khi K mở. Tính : 
a/ Điện trở R4 ? 	R2	 K	R4 A 
b/ Khi K đóng, tính IK ? 
Câu3:(6 điểm) 
Một vật sáng AB đặt tại một vị trí trước một thấu kính hội tụ, sao cho AB vuông góc với trục chính của thấu kính và A nằm trên trục chính, ta thu được một ảnh thật lớn gấp 2 lần vật. Sau đó, giữ nguyên vị trí vật AB và dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính, theo chiều ra xa vật một đoạn 15cm, thì thấy ảnh của nó cũng dịch chuyển đi một đoạn 15cm so với vị trí ảnh ban đầu. Tính tiêu cự f của thấu kính (không sử dụng trực tiếp công thức của thấu kính).
Câu4: (4điểm)
Nêu một phương án thực nghiệm xác định điện trở của một ampe kế. Dụng cụ gồm: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một ampe kế cần xác định điện trở, một điện trở R0 đã biết giá trị, một biến trở con chạy Rb có điện trở toàn phần lớn hơn R0, hai công tắc điện K1 và K2, một số dây dẫn đủ dùng. Các công tắc điện và dây dẫn có điện trở không đáng kể. 
Chú ý: Không mắc ampe kế trực tiếp vào nguồn.
 HƯỚNG DẪN CHẤM
Câu ý
 NỘI DUNG
điểm
 1 
a
Viết Pt toả nhiệt và Pt thu nhiệt ở mỗi lần trút để từ đó có :
 + Phương trình cân bằng nhiệt ở bình 2 : 
 m.(t’2 - t1 ) = m2.( t2 - t’2 ) (1)
0.5
 + Phương trình cân bằng nhiệt ở bình 1 : 
 m.( t’2 - t’1 ) = ( m1 - m )( t’1 - t1 ) (2)
 + Từ (1) & (2) Þ = ? (3) . 
Thay (3) vào (2) Þ m = ? ĐS : 590C và 100g
0.5
1
0.5
b
Để ý tới nhiệt độ lúc này của hai bình, lí luận tương tự như trên ta có kết quả là : 58,120C và 23,760C
1.5
 2
 a
Khi K mở, cách mắc là ( R1 nt R3 ) // ( R2 nt R4 ) 
Þ Điện trở tương đương của mạch ngoài là 
 Þ Cường độ dòng điện trong mạch chính : I = 
0.25
0.5
0.5
 Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là UAB = 
 Þ I4 = 
0.25
0.5
Khi K đóng, cách mắc là (R1 // R2 ) nt ( R3 // R4 ) 
Þ Điện trở tương đương của mạch ngoài là 
0.25
0.25
Þ Cường độ dòng điện trong mạch chính lúc này là : 
I’ = . Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là 
 UAB = Þ I’4 = 
0.5
0.5
Þ I’4 = 
0.5
* Theo đề bài thì I’4 = ; từ đó tính được R4 = 1W 
0.5
b
Trong khi K đóng, thay R4 vào ta tính được I’4 = 1,8A và I’ = 2,4A Þ UAC = RAC . I’ = 1,8V
 Þ I’2 = . Ta có I’2 + IK = I’4 Þ IK = 1,2A
0.5
0.5
0.5
3
- Gọi khoảng cách từ vật đến thấu
 kính là d, khoảng cách từ ảnh đến 
thấu kính là d’. 
Ta tìm mối quan hệ giữa d, d’ và f:
 AOB ~ A'OB' 
Hình A
 ;
 OIF' ~ A'B'F' 
 ; 
Hình B
 hay d(d' - f) = fd' 	 
 dd' - df = fd' dd' = fd' + fd ; 
Chia hai vế cho dd'f ta được: (*)
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
- Ở vị trí ban đầu (Hình A): d’ = 2d 
 Ta có: (1) 
0.5
0.5
- Ở vị trí 2 (Hình B): Ta có:. Ta nhận thấy ảnh không thể di chuyển ra xa thấu kính, vì nếu di chuyển ra xa thì lúc đó , không thoả mãn công thức (*). Ảnh sẽ dịch chuyển về 
phía gần vật, và ta có: O’A” = OA’ - 15 - 15 = OA’ - 30 
 hay: .
0.5
0.5
Ta có phương trình: (2)
- Giải hệ phương trình (1) và (2) ta tìm được: f = 30(cm). 
0.5
0.5
4
- Bố trí mạch điện như hình vẽ (hoặc mô tả đúng cách mắc)
- Bước 1: Chỉ đóng K1 , số chỉ am pe kế là I1 .Ta có: U = I1(RA + R0)
0.5
1.0
- Bước 2: Chỉ đóng K2 và dịch chuyển con chạy để ampe kế chỉ I1. Khi đó phần biến trở tham gia vào mạch điện có giá trị bằng R0.
 - Bước 3: Giữ nguyên vị trí con chạy của biến trở ở bước 2 rồi đóng cả K1 và K2, số chỉ ampe kế là I2.
0.5
0.5
Ta có: U = I2(RA + R0/2) (2)
 - Giải hệ phương trình (1) và (2) ta tìm được: 
 .
0.5
0.5
0.5