Đề thi học sinh giỏi cấp trường Vật lí lớp 9 - Đề số 4 - Trường THCS Văn Miếu

§Ò sè Iv:
 Phßng gd & ®t thanh s¬n	 ®Ò thi hsg vßng tr­êng
 Tr­êng thcs v¨n miÕu	 MÔN: VẬT LÝ
	(Thời gian:120 phút(Không kể thời gian giao đề)
Câu 1: (2,5 điẻm)
Một vận động viên đi bộ và một vận động viên đua xe đạp hằng ngày cùng tập trên một đoạn đường dài 1,8km vòng quanh một công viên. Nếu họ đi cùng chiều thì sau 2 giờ người đi xe vượt người đi bộ 35 lần, nếu họ đi ngược chiều thì sau 2 giờ hai người gặp nhau 55 lần. Hãy tính vận tốc của mỗi người?
Câu 2: : (2,5 điẻm)
 Hai quả cầu đặc, thể tích mỗi quả là V = 200cm3, được nối với nhau bằng một sợi dây mảnh, nhẹ, không co dãn, thả trong nước ( Hình vẽ ) .
Khối lượng riêng của quả cầu bên trên là
D1 = 300 kg/m3, còn khối lượng riêng của
quả cầu bên dưới là D2 = 1200 kg/m3.
Hãy tính :
Thể tích phần nhô lên khỏi mặt nước của
quả cầu phía trên khi hệ vật cân bằng ?
Lực căng của sợi dây ?
Cho khối lượng riêng của nước là Dn = 1000kg/ m3 .
A
N
B
+
U
M
R3
R1
R2
R4
-
Câu 3: (2,5 điẻm)
Cho mạch điện như hình vẽ:
U = 12V; R1 = 6W; R2 = 6W; R3 = 12W; R4 = 6W
 a. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở
và hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điên trở.
 b. Nối M và N bằng một vôn kế (có điện trở
rất lớn) thì vôn kế chỉ bao nhiêu? Cực dương của
vôn kế phải được mắc với điểm nào?
 c. Nối M và N bằng một ampe kế (có điện trở
không đáng kể) thì ampe kế chỉ bao nhiêu?
Câu 4: (2,5 điẻm)
 (1,5 điểm). Cho hai gương phẳng G1 và G2 vuông góc với nhau. Đặt một điểm sáng S và điểm sáng M trước hai gương sao cho SM song song với gương G2 (hình vẽ bên).
M
O
S
G2
G1
Hãy vẽ đường đi của tia sáng từ S tới gương G1 phản xạ tới gương G2 rồi qua M. Giải thích cách vẽ.
Nếu S và hai gương có vị trí cố định thì điểm M phải có vị trí thế nào để có
thể vẽ được tia sáng như câu a.
§Ò sè Iv:
Phßng gd & ®t thanh s¬n	 ®¸p ¸n ®Ò thi hsg vßng tr­êng
 Tr­êng thcs v¨n miÕu	 MÔN: VẬT LÝ
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Câu 1: (2,5 điểm)
Tính được thời gian một lần gặp nhau:
	+ Khi đi cùng chiều: giờ	 (0,5 điểm)
	+ Khi đi ngược chiều: giờ 	(0,5 điểm)
 	 - Lập luận đưa ra được hệ phương trình:
 	(1 điểm)
 	 - Thay số tính được v1 = 40,5km/h, v2 = 9km/h	 (0,5 điểm)
Câu2: (2,5 điểm)
a. ( 1,5 đ )
Mỗi quả cầu chịu tác dụng của 3 lực :	
Trọng lực, lực đẩy acsimet, lực
căng của sợi dây ( Hình vẽ )
Do hệ vật đứng cân bằng nên ta có :
 P1 + P2 = F1 + F2 	(0,5 điểm)
 10D1V+ 10D2V = 10DnV1+ 10DnV
( V1 là thể tích phần chìm của quả
 cầu bên trên ở trong nước ) 
D1V+ D2V = DnV1+ DnV
 	(0,5 điểm)
Thể tích phần nhô lên khỏi mặt nước của quả cầu bên trên là :
 V2 = V – V1 = 200 - 100 = 100 ( cm3 ) .	(05 điểm)
b. (1,0 đ )
Do quả cầu dưới đứng cân bằng nên ta có :
 P2 = T + F2 	(0,5 điểm)
T = P2 - F2
T = 10D2V – 10DnV 
T = 10V( D2 – Dn ) 
T = 10. 200. 10-6( 1200 – 1000 ) = 0,4 ( N )
Vậy lực căng của sợi dây là 0,4 N	(0,5 điểm)
Câu 3: (2,5 điểm)
 a. Tính được: I1 = I3 =A; I2 = I4 = 1A; U1 = 4V; U3 = 8V; U2 = U4 = 6V 	(1,0 điểm)
 b. UAM = UAN + UNM => UNM = UAM – UAN = 4 – 6 = -2V hay UMN = 2V
 Vậy vôn kế chỉ 2V và cực dương của vôn kế được mắc vào điểm M. 	(0,5 điểm)
 c. Lập luận và tính được: I1 = 0,85V; I3 = 0,58A	 	(0,5 điểm)
 Do I1>I3 nên dòng I1 đến M một phần rẽ qua ampe kế (dòng Ia) một phần qua R3 (dòng I3), ta có Ia = I1 – I3 = 0,85 – 0,58 = 0,27A
 Vậy ampe kế chỉ 0,27A. 	(0,5 điểm)
Câu 4: (2,5 điểm)
x
G1
M’
S
S1
I
O
K
G2
S2
M’
 a)
Vẽ hình đúng :
Vẽ S1 là ảnh của S qua G1; ở đây S1 là điểm đối xứng của S qua mặt phẳng gương G1.
(0,5 điểm)
( 0,5 điểm )
Vẽ S2 là ảnh của S1 tạo bởi G2 ; S2 là điểm đối xứng của S1 qua mặt gương G2.
Vì G1 vuông góc với G2 nên S2 là điểm xuyên tâm của S qua O
Nhận xét: Giả sử ta vẽ được tia sáng theo yêu cầu của bài toán là SIKM xuất phát từ S, phản xạ trên G1 tại I đến K, tia phản xạ IK tại I trên G1 coi như xuất phát từ ảnh S1. Tia phản xạ KM tại K trên G2 được coi như xuất phát từ ảnh S2 . (0,25 điểm)
Từ nhận xét trên ta suy ra cách vẽ đường truyền tia sáng như sau:
Lấy S1 đối xứng với S qua mặt G1;
Lấy M’ đối xứng với M qua mặt gương G2;
Lấy S2 đối xứng với S1 qua mặt gương G2;
Nối MS2 cắt G2 tại K;
Nối S1 với K cắt G1 tại I;
Nối SIKM ta được đường đi của tia sáng cần tìm. (0,25 điểm)
b)
Để vẽ được tia sáng như câu a thì S2M phải cắt G2 tại K. Muốn vậy M phải nằm trên đoạn Sx.
 ( 1,0 điểm)