Kỳ thi học sinh giỏi lớp 9 năm học 2011 – 2012 môn thi: Vật lý (thời gian làm bài : 150 phút, không kể thời gian giao đề)

Phßng GD&§T 
 h¹ hoµ-T.PHU THO
Kú thi häc sinh giái líp 9 N¨m häc 2011 – 2012
m«n thi: VËt Lý
(Thêi gian lµm bµi : 150 phót, kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò)
Ngµy thi : 9 th¸ng 12 n¨m 2011
MÃ ĐỀ 09
Bài 1(5 điểm): Lúc 6 giờ, một người đạp xe từ thành phố A về phía thành phố B ở cách thành phố A 114 km với vận tốc 18km/h. Lúc 7h, một xe máy đi từ thành phố B về phía thành phố A với vận tốc 30km/h . 
a) Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ và nơi gặp cách A bao nhiêu km ?
 b) Trên đường có một người đi bộ lúc nào cũng cách đều xe đạp và xe máy, biết rằng người đó cũng khởi hành từ lúc 7h. Tính vận tốc của người đó, người đó đi theo hướng nào, điểm khởi hành của người đó cách A bao nhiêu km? 
Bài 2(3 điểm): Có ba phích đựng nước: phích 1 chứa 300g nước ở nhiệt độ t1 = 40oC, phích 2 chứa nước ở nhiệt độ t2 = 80oC, phích 3 chứa nước ở nhiệt độ t3 = 20oC. Người ta rót nước từ phích 2 và phích 3 vào phích một sao cho lượng nước trong phích 1 tăng gấp đôi và khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ trong phích một là t = 50oC. Tính lượng nước đã rót từ mỗi phích.
A
R1
M
N
Đ
R2
A
B
K
C
(Hình 1) 
Bài 3(6 điểm): Cho mạch điện (h.vẽ 1) 
Biết: UAB = 21V không đổi; RMN = 4,5Ω, R1 = 3Ω; 
RĐ = 4,5Ω không đổi; RA ≈ 0. Đặt RCM = x.
1. K đóng:
 a. Cho C ≡ N thì ampe kế chỉ 4A. Tính điện trở R2.
 b. Tính hiệu suất sử dụng điện. Biết rằng điện năng tiêu
 thụ trên đèn và R1 là có ích. 
2. K mở: Xác định giá trị x để độ sáng của đèn yếu nhất.
V
A
R
M
C
N
(Hình 2)
Bài 4(6điểm): Cho mạch điện (h.vẽ 2). Điện trở toàn
 phần của biến trở là Ro, điện trở của vôn kế rất lớn. 
Bỏ qua điện trở của ampe kế, các dây nối và sự phụ 
thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Duy trì hai đầu mạch
 một hiệu điện thế U không đổi. Lúc đầu con chạy C 
của biến trở đặt gần phía M. 
Hỏi số chỉ của các dụng cụ đo sẽ thay đổi như thế nào
 khi dịch chuyển con chạy C về phía N? Giải thích tại sao? 
---------------....----------------
(C¸n bé coi thi kh«ng gi¶i thÝch g× thªm)
Phßng GD&§T h¹ hoµ
Kú thi häc sinh giái líp 9 N¨m häc 2011 – 2012
h­íng dÉn chÊm VËt Lý 
(Thêi gian lµm bµi : 150 phót, kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò)
Ngµy thi : 09 th¸ng 12 n¨m 2011
Bài
Đáp án
Điểm
1
(5điểm)
.
.
.
A
C
B
Chọn A làm mốc	
Gốc thời gian là lúc 7h	 
Chiều dương từ A đến B
0, 25
Lúc 7h xe đạp đi được từ A đến C
AC = V1. t = 18. 1 = 18Km.
0, 25
Phương trình chuyển động của xe đạp là : 
S1 = S01 + V1. t1= 18 + 18 t1 ( 1 ) 
0, 5
Phương trình chuyển động của xe máy là : 
S2 = S02 - V2. t2 = 114 – 30 t2
0, 5
Khi hai xe gặp nhau:
 t1 = t2= t và S1 = S2
18 + 18t = 114 – 30t 
t = 2 ( h ) 
0, 5
Thay vào (1 ) ta được : S = 18 + 18. 2 = 54 ( km )
0, 5
Vậy 2 xe gặp nhau lúc : 7 + 2 = 9 h và nơi gặp cách A 54 km
0, 5
Vì người đi bộ lúc nào cũng cách đều người đi xe đạp và xe máy nên:
* Lúc 7 h phải xuất phát tại trung điểm của CB tức cách A là : 
 AD = AC + CB/2 = 18 + = 66 ( km )
0, 5
 * Lúc 9 h ở vị trí hai xe gặp nhau tức cách A: 54 Km
Vậy sau khi chuyển động được 2 h người đi bộ đã đi được quãng đường là : S = 66- 54 = 12 ( km )
0, 5
Vận tốc của người đi bộ là : V3 = = 6 (km/h) 
0, 5
Ban đầu người đi bộ cách A: 66km , Sau khi đi được 2h thì cách A là 54 km nên người đó đi theo chiều từ B về A.
 Điểm khởi hành cách A là 66km
0,5
2
(3điểm)
Gọi khối lượng nước đã rót từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 lần lượt là m2 và m3.
Vì lượng nước trong phích 1 tăng gấp đôi nên ta có: m2 + m3 = 0,3 (1)
Khi cân bằng nhiệt ta có phương trình: 
 m2C(t2 - t) = m1C(t – t1) + m3C( t- t3) 
Û m2(80 - 50) = 0,3.(50 - 40) + m3(50 - 20)
 Û 30m2 = 3 + 30m3 Û m2 - m3 = 0,1 (2)
Từ (1) và (2), ta có: 2m2 = 0,4 Û m2 = 0,2 (kg) Þ m3 = 0,1 (kg)
Vậy khối lượng nước đã rót từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 lần lượt là 200g và 100g.
1,0
0,5
0,5
1,0
3
(6điểm)
A
Hình - 3
1. K đóng:
a. Khi C ≡ N ta có sơ đồ mạch điện: 
Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 là: 
 UAC = U1 = I.R1 = 4.3 = 12(V)
Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2:
 U2 = UCB = U – U1 = 21-12 = 9(V)
Cường độ dòng điện qua đèn là: 
Cường độ dòng điện qua R2 là: I2 = I – I3 = 4-2 = 2(A)
Điện trở R2 là: 
b. Hiệu suất sử dụng điện của mạch điện: 
0,5
0,5
0,5
0,5
1,0
Hình - 4
2. K mở: Ta có sơ đồ mạch điện tương đương như hình –4 .
Điện trở tương đương toàn mạch điện:
Cường độ dòng điện qua mạch chính: 
Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch CB:
Cường độ dòng điện chạy qua đèn:
Để độ sáng của đèn yếu nhất thì I3 min Û 90 - (x-3)2 max Û x = 3. Hay RMC = 3W.
0,5
0,5
1
1
Bài 4
(6điểm)
Khi dịch chuyển con chạy C của biến trở về phía N thì số chỉ của các dụng cụ đo sẽ tăng. (nếu không giải thích đúng thì không cho điểm ý này)
Giải thích:
Gọi x là phần điện trở của đoạn MC của biến trở; IA và UV là số chỉ của ampe kế và vôn kế. 
Điện trở tương đương của đoạn mạch:
	Rm = (Ro – x) + 	
	 	Rm = R0 – 
Khi dịch con chạy về phía N thì x tăng => () tăng => Rm giảm
=> cường độ dòng điện mạch chính: I = U/Rm sẽ tăng (do U không đổi).
Mặt khác, ta lại có: 	
	=> 	IA = 
Do đó, khi x tăng thì (1 + giảm và I tăng (c/m ở trên) nên IA tăng.
Đồng thời UV = IA.R cũng tăng (do IA tăng, R không đổi)
1,0
0,5
0,5
1
1
1
1