Kỳ thi chọn đội tuyển học sinh giỏi lớp 9 cấp tỉnh năm học 2009 – 2010 môn thi: Vật lý thời gian làm bài: 150 phút

Phòng giáo dục và đào tạo
 Huyện nga sơn 
Kỳ thi chọn đội tuyển học sinh giỏi lớp 9 cấp tỉnh
năm học 2009 – 2010
Môn thi: Vật lý
Thời gian làm bài: 150 phút
Đề bài
Câu 1(4 điểm): Có hai bình cách nhiệt. Bình một chứa m1 = 4kg nước ở nhiệt độ t1 = 20o C, bình hai chứa m2 = 8kg nước ở nhiệt độ t2 = 40oC. Người ta trút một lượng nước m từ bình 2 sang bình 1. Sau khi nhiệt độ ở bình 1 đã ổn định, người ta lại trút lượng nước m từ bình 1 sang bình 2. Nhiệt độ ở bình 2 khi cân bằng là t2, =38oC. Hãy tính khối lượng m đã trút trong mỗi lần và nhiệt độ ổn định t1, ở bình 1.
Câu 2 (4 điểm): Một quả cầu bằng kim loại có khối 
lượng riêng là 7500kg/m3 nổi trên mặt nước, tâm quả cầu
nằm trên cùng mặt phẳng với mặt thoáng của nước.
Quả cầu có một phần rỗng có thể tích là 1dm3. 
Hình 1
 Tính trọng lượng của quả cầu.
(Cho khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3)
 M
G1
G2
I
J
A
B
Hình 2
Câu 3 (4 điểm): Khi ngồi dưới hầm, để quan sát được các vật trên mặt đất người ta dùng một kính tiềm vọng, gồm hai gương G1 và G2 đặt song song
 với nhau và nghiêng 450 so với phương nằm ngang (hình vẽ)
 khoảng cách theo phương thẳng đứng là IJ = 2m. 
Một vật sáng AB đứng yên cách G1 một khoảng BI bằng 5 m. 
a) Một người đặt mắt tại điểm M cách J một
khoảng 20cm trên phương nằm ngang nhìn vào 
gương G2. Xác định phương, chiều của ảnh AB 
mà người này nhìn thấy và khoảng cách từ ảnh 
đến M.
b) Trình bày cách vẽ và đường đi của một tia sáng từ 
điểm A của vật, phản xạ trên 2 gương rồi đi đến mắt người quan sát. 	 Câu 4 (4,0 điểm): Đun sụi một ấm nước bằng một bếp điện. Khi dựng hiệu điện thế U1=220V thỡ sau 5phỳt nước sụi. Khi dựng hiệu điện thế U2=110V thỡ sau thời gian bao lõu nước sụi? Coi hiệu suất của ấm là 100% và điện trở khụng phụ thuộc vào nhiệt độ.
A C R1 D R4 B
R2 R3 
+ -
M
Hình 3
Câu 5: (4,0 điểm): Cho mạch điện như hỡnh vẽ 3. 
Biết R1 = R4 = 6; R2 = 1; R3 = 2; UAB = 12V.
a) Tớnh cường độ dũng điện chạy qua R3 và hiệu điện
 thế hai đầu R1?
b) Nếu mắc giữa hai điểm M và B một vụn kế cú điện trở 
vụ cựng lớn thỡ vụn kế chỉ bao nhiờu?
c) Nếu mắc giữa M và B một am pe kế có điện trở
 vô cùng nhỏ thì số chỉ của ampekế là bao nhiêu .
 Đáp án: Đề 2
Câu 2: (4 điểm)
 	Gọi m1, t1 là khối lượng của nước và nhiệt độ bình 1 
Gọi m2, t2 là khối lượng của nước và nhiệt độ bình .2. 	(0,5)
* Lần 1: Đổ m (kg) nước từ bình 2 sang bình 1.
Nhiệt lượng nước toả ra : Q1 = m. c (t2 – t1’ ) 	(0,5)
Nhiệt lượng nước thu vào Q2 = m1. c (t1’ – t1) 	(0,5)
Phương trình cân bằng nhiệt là: 
 Q1 = Q2 ị m. c (t2 – t1’ ) = m1. c (t1’ – t1) (1)	 (0,5)
* Lần 2:
 Đổ m (kg) nước từ bình 1 sang bình 2. 
Nhiệt lượng nước toả ra : Q1’ = m. c (t2’ – t1’ ) 	(0,5)
Nhiệt lượng nước thu vào Q2’ = (m2 – m ). c (t2 – t2’)	(0,5)
Phương trình cân bằng nhiệt là :
Q1’ = Q2’ ị m. c (t2’ – t1’ ) = (m2 – m ). c (t2 – t2’) (2) 	(0,5)
Từ (1) và (2) ta có: m. c (t2 – t1’ ) = m1. c (t1’ – t1) 
 m. c (t2’ – t1’ ) = (m2 – m ). c (t2 – t2’) 
Thay số ta có: m. c (40 – t1’) = 4.c (t1’ – 20) 	 (3)
	 m.c (38 – t1’) = (8 –m). c (40 – 38) 	 	 (4)	
Giải (3) và (4) ta được: m= 1kg và t1’ = 240 C	(0,5)
Câu 3:(4 điểm)
 Gọi: + V là thể tích quả cầu
 + d1, d là trọng lượng riêng của quả cầu và của nước. (0,5)	Thể tích phần chìm trong nước là : 	
Lực đẩy Acsimet F = 	(0,5)
Trọng lượng của quả cầu là P = d1. V1 = d1 (V – V2) 	(0,5)
Khi cân bằng thì P = F ị = d1 (V – V2) 	 (0,5)
ị V = 	(0,5)
Thể tích phần kim loại của quả cầu là: 
V1 = V – V2 = - V2 = 	(0,5)
Mà trọng lượng P = d1. V1 = 	 (0,5)	
Thay số ta có: P = vậy: P = 5,35N (0,5) 
G1
 M
G2
 J
JJ
A
B
45
	 B1 	 A1 	 
Câu 4: (4 điểm) 
1) Vẽ ảnh.	 (1.0)	
	 I1
	I
A2
B2
	 J1	
2) Do tính chất đối xứng của ảnh với vật qua gương ( 0,5 )
Ta có:
+ AB qua gương G1 cho ảnh A1 B1 (nằm ngang)	(0,5)
+ A1B1 qua gương G2 cho ảnh A2 B2 (thẳng đứng cùng chiều với AB)	(0,5)
Do đối xứng BI = B1I
B1J = B1I + IJ = 5 + 2 = 7 m 	(0,5)
Tương tự : B2J = B1J (đối xứng)
B2M = B2J+ JM = 0,2 + 7 = 7, 2 m (0.5)
3) Cách vẽ hình 
Sau khi xác định ảnh A2B2 như hình vẽ 
Nối A2 với M, cắt G2 tại J1 
Nối J1 với A1 cắt G1 tại I1	(0,5)
Nối I1 với A 
Đường AI1J1M là đường tia sáng phải dựng.	(0,5)
Cõu 4
(4điểm)
Gọi nhiệt lượng cần đun sụi nước là Q ( 0,5đ)
Khi dựng hiệu điện thế U1 thỡ: Q=t1 (0,75đ)
Khi dựng hiệu điện thế U2 thỡ: Q=t2 (0,75đ) 
Từ hai biểu thức trờn ta cú: t1=t2 (0,75đ)
==4 (0,75đ)
 t2=4t1=4.5=20(phỳt) ( 0,5đ)
Bài 5 4điểm)
1 ) R23=R2+R3=1+2=3() (0,5đ)
R123= (0,5đ)
A C R1 D R4 B
R2 R3 
+ -
M
Hình 3
 (0,5đ)
 0,5đ
 (0,5đ)
I3===1(A) (0,5đ)
UMB=U3+U4 
UMB=I3.R3+(U-U1)=1.2+(12-3)=11(V) ( 0,5đ)
3) Khi mắc ampe kế vào hai điểm M và B mạch điẹn được mắc như sau
 ((R3 // R4)ntR1) // R2 (0,25đ)
R1=R4=6; R2=1; R3=2; UAB=12V.
R34 = 2.6/(2+6) = 1,5 (ôm)
R134 = 6 + 1,5 = 7,5 (ôm)
Rtd = R2 . R134 )/ ( R2 +R134) = 7,5 .1 ( 7,5 +1)= 15/17 ( ôm) (0,25đ)
I = 12:15/17 =13,6 (A)
I2 = 12/1 = 12(A)
I1 = I – I2 = 13,6 – 12 = 1,6 (A)
U1 = I1 . R1 = 1,6 . 6 = 9,6(V)
U3 = U4 = U – U1 = 12 – 9,6 = 2,4 (V)
I3 = 2,4 : 2 = 1,2 A (0,25đ)
Tại nút M : I = I2 + I3 = 12 + 1,2 = 13,2 (A) (0,25đ)
- Nếu học sinh làm theo cỏch khỏc nhưng đỳng bản chất và kết quả vẫn cho đủ số điểm
- Kết quả khụng cú đơn vị hoặc sai đơn vị trừ 0,25 cho mỗi lỗi nhưng toàn bài thi khụng quỏ 0,5điểm.