Đề thi học sinh giỏi Vật lí lớp 9 - Năm học 2015-2016 - Sở GD & ĐT huyện Sơn Dương

PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
HUYỆN SƠN DƯƠNG
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
HUYỆN SƠN DƯƠNG, NĂM HỌC 2015 – 2016
ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao nhận đề)
(Đề thi gồm có 01 trang)
Câu 1. (5,0 điểm) Hãy xác định trọng lượng thực P1 của một vật có thể tích V1= 1000cm3, biết rằng khi cân trong không khí bằng cân có hai tay đòn như nhau, thì nó cân bằng với một quả cân bằng đồng có khối lượng m= 800g. Biết khối lượng riêng của đồng là Do = 8,8g/cm3, của không khí là D = 1,3g/dm3
Câu 2. (5,0 điểm) Lần thứ nhất đổ 1 ca nước nóng vào bình nhiệt lượng kế ban đầu chưa chứa gì thì nhiệt độ của bình nhiệt lượng kế tăng lên 50C, lần thứ hai đổ thêm 1 ca nước nóng như vậy vào bình nhiệt lượng kế thì nhiệt độ của bình nhiệt lượng kế tăng lên 30C. Hỏi nếu lần thứ hai đổ 10 ca nước nóng vào bình nhiệt lượng kế thì nhiệt độ của bình nhiệt lượng kế tăng lên bao nhiêu? 
Câu 3. (5,0 điểm) Hai gương phẳng G1 và G2 hợp với nhau một góc < 90o. Chứng minh rằng một tia sáng SI1 (nằm trong mặt phẳng vuông góc với hai cạnh của hai gương) sau khi chiếu vào gương G1 thì phản xạ tiếp đến gương G2 sẽ cho tia phản xạ hợp với SI1 một góc không phụ thuộc vào góc tới của tia SI1.
Câu 4. (5,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó U =24V, R1 =12, R2 = 9, R3 là một biến trở, R4 = 6. Ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể.
 a. Cho R3 = 6. Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở R1, R3 và số chỉ của ampe kế?
 b. Thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở vô cùng lớn. Tìm R3 để số chỉ vôn kế là 16V. Nếu R3 tăng lên thì số chỉ của vôn kế tăng hay giảm?
A
 + -
 R3
 R4
 R2
 R1
Giám thị coi thi không giải thích gì thêm – SBD
PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
HUYỆN SƠN DƯƠNG
 HƯỚNG DẪN 
THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2015 - 2016
 Môn thi: Vật lý
Đáp án
Điểm
 l1 O l2
Câu 1. (5,0 điểm)
- Vẽ hình biểu diễn véc tơ lực:
F1
P
P1
F2
P
P2
1,0
Do cân có hai tay đòn như nhau: l1=l2 nên khi đòn cân nằm ngang, thì lực tác dụng lên hai đầu đòn là như nhau.
 f1=f2 (1)
Mỗi lực đó gồm lực đẩy Ác-si-mét của không khí, trọng lượng của đĩa cân và trọng lượng của vật trên đĩa đó.
1,0
Gọi P là trọng lượng của mỗi đĩa cân, thì:
Lực do vật tác dụng lên đầu đòn cân bên trái f1= P+ P1 - FA1
Lực do vật tác dụng lên đầu đòn cân bên phải f2= P+ P2 - FA2
 0,5
 0,5
 Thay vào (1) f1=f2 => P+ P1 - FA1= P+ P2 - FA2
 ó P1 = P2 - FA2 + FA1
 ó P1 = 10 m - d. +dV1
Trong đó d là TLR của không khí d=10D= 13N/m3 ; do là TLR của đồng do =10Do= 88 000N/m3
1,0
=> P1 = 10 0,8 - 13 +13. 0,001 8,02(N)
1,0
Câu 2. (5,0 điểm) 
Gọi qo, to là nhiệt dung và nhiệt độ đầu của nhiệt lượng kế.
 q, t là nhiệt dung và nhiệt độ đầu của ca nước nóng.
1,0
*Lần đổ 1: Nhiệt độ cân bằng của nhiệt lượng kế là to+5
 q (t - to - 5)= 5qo (1)
1,0
* Lần đổ 2: Đổ tiếp 1 ca nước nóng thì nhiệt độ cân bằng của nhiệt lượng kế là to+8
 q (t - to -8)= (q + qo) 3 (2)
1,0
* Nếu lần đổ 2 ta đổ 10 ca nước nóng: gọi t là độ tăng nhiệt độ của nhiệt lượng kế thì nhiệt độ cân bằng của nhiệt lượng kế là : to+ 5+t 
 10q ( t – to - 5 -t)= (q + qo) t (3)
1,0
Lấy (2) - (1) ta được qo = 3qo thay vào (2) ta được t - to= 20
Thay qo = 3qo và t - to= 20 vào (3)
Ta được: t 10,7oC
1,0
 i1 
 i’1 M S 
 i2 i2’
I1
I2
O
G1
G2
Câu 3. (5,0 điểm)
1,0
Gọi là góc giữa tia tới gương G1 và tia phản xạ từ gương G2.
Theo định luật phản xạ:
1,0
Tứ giác MI1OI2 nội tiếp nên: 
Tổng 3 góc trong tam giác MI1I2:
1,5
Ta có: 
Rõ ràng không phụ thuộc vào góc tới i1 của tia sáng SI1
 1,5
Câu 4. (5,0 điểm)
a. Am pe kế chỉ dòng điện chạy qua R1 và R3:
IA= I1+I3
0,5
Vì Ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể ta có sơ đồ tương đương:
 + -
 R1
I2 
 I4 R4
 I1
 I3 R3
0,5
I1= ; I2= 
R234= R2+ 
0,5
0,5
 I3=I4= Vậy ampe kế chỉ IA= I1+I3 =3(A)
0,5
 + -
b. Thay ampe kế bởi vôn kế: 
V
 R1
 R3
 R2
 R4
U1=U- UV= 24-16= 8(V)
I1= (A)
0,5
0,5
Mà I1= I 
 I= I1 ; 
 =>R3=6()
0,5
0,5
Khi R3 tăng lên thì điện trở toàn mạch tăng lên cường độ dòng mạch chính I =I4 = giảm U4= I.R4 giảm.
U2 = U- U4 sẽ tăng I2 = tăng I1= I- I2 giảm U1= I1R giảm
Vậy UV = U- U1 sẽ tăng lên.
 0,5
Lưu ý: HS giải cách khác nếu xét đúng vẫn cho điểm tối đa.