Kỳ thi học sinh giỏi thành phố - Lớp 9 năm học 2014 - 2015 môn : Vật lí

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ CHÍNH THỨC
HÀ NỘI
KỲ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ - LỚP 9
Năm học 2014 - 2015
 Môn : Vật lí
 Ngày thi: 09 - 4 - 2015 
 Thời gian làm bài: 150 phút 
(Đề thi gồm 01 trang)
Bài I (3 điểm) 
	Hai học sinh đố nhau dùng số dụng cụ ít nhất để xác định quả cầu nhôm là đặc hay rỗng. Biết khối lượng riêng của nhôm là Dn = 2,7g/cm3. 
	1. Theo em, người chiến thắng sẽ dùng những dụng cụ nào? Dự kiến cách sử dụng?
	2. Giả sử phần rỗng chứa khí bên trong quả cầu nhôm cũng là hình cầu có thể tích không nhỏ. Làm thế nào để biết phần rỗng đó nằm ở tâm hay lệch về phía bề mặt quả cầu?
Bài II (5 điểm) 
	 1. Tại sao vào mùa nóng, đi nghỉ ở biển thường thấy gió mát thổi vào đất liền?
2. Cho hai nhiệt lượng kế: Bình Đỏ chứa nước và bình Xanh chứa rượu ban đầu có nhiệt độ khác nhau. Một viên bi kim loại được treo bởi sợi dây mảnh không dẫn nhiệt. Nhúng viên bi vào bình Đỏ, đợi cân bằng nhiệt rồi lại nhúng vào bình Xanh sau đó lặp lại qui trình lần thứ hai. Người ta thu được nhiệt độ sau khi cân bằng nhiệt ở các bình Đỏ, Xanh lần lượt là 600C; 160C; 580C; 180C. Bỏ qua mất mát nhiệt với môi trường. Nếu quá trình lặp lại đến lần thứ 3 thì nhiệt độ ở bình Đỏ và Xanh khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu?
Bài III (3 điểm) 
Hai bạn Minh và Nam thiết lập đường truyền tín hiệu điện từ hai địa chỉ cách nhau 8km, tuy nhiên dây đôi truyền tín hiệu lại bị chập. Để xác định vị trí chỗ bị chập, Minh dùng ampe kế có điện trở không đáng kể và nguồn điện có hiệu điện thế 3V mắc vào hai đầu dây phía nhà mình. Khi 2 đầu dây phía Nam tách ra thì ampe kế chỉ 0,15A; khi 2 đầu dây phía Nam nối lại thì ampe kế chỉ 0,2A. Biết điện trở của dây phân bố theo chiều dài là 1,25Ω/km. Em hãy xác định hộ hai bạn vị trí chỗ bị chập và điện trở của phần chập. 
Hình 1
x
y
S’ .
S .
Bài IV (5 điểm) 
	1. Gọi xy là trục chính của một thấu kính, S và S’ lần lượt là vị trí của điểm sáng và ảnh của nó qua thấu kính (hình 1).
	 a. Thấu kính trên thuộc loại gì? Vì sao? Mô tả cách tìm vị trí quang tâm và tiêu điểm của thấu kính.
	 b. Biết SS’ = 5cm, vị trí S và S’ cách xy lần lượt là 3cm và 6cm. Tìm tiêu cự của thấu kính.
	2. Đặt vật sáng vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ, gần tiêu điểm nhưng vẫn ngoài khoảng tiêu cự. Cố định vật, đẩy thấu kính trượt trên trục chính ra xa vật và di chuyển màn hứng ảnh để thu được ảnh rõ nét. Nhận xét về chiều dịch chuyển của màn hứng ảnh và độ lớn của ảnh đối với vật trong quá trình thấu kính chuyển động.
Hình 2
G
R1
R2
1
2
3
Rg
Bài V (4 điểm) 
	1. Điện kế là một dụng cụ đo điện rất nhạy nhưng chỉ đo được những dòng điện nhỏ. Một điện kế G có điện trở Rg đo được cường độ dòng điện tối đa Ig. Để đo cường độ dòng điện lớn hơn, người sử dụng thường mắc thêm điện trở R0 cùng Rg nhằm tạo thành một Ampe kế (R0 < Rg). Theo em:
	 a. Điện trở R0 được mắc nối tiếp hay song song với Rg?
	 b. Ampe kế đo được cường độ dòng điện gấp bao nhiêu lần Ig?
	2. Trong giờ thực hành, một học sinh mắc thêm các điện trở R1 và R2 vào điện kế G để tạo thành Ampe kế (hình 2). Khi sử dụng chốt 1-2 thì Ampe kế đo được dòng điện tối đa là 4A; sử dụng chốt 2-3 thì Ampe kế đo được dòng điện tối đa 6A. Em hãy tìm dòng điện tối đa Ampe kế đo được khi dùng chốt 1-3.
 --------------------Hết-------------------
Họ và tên thí sinh :.......................................................	Số báo danh:.......................................
Së gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
hµ néi
h­íng dÉn chÊm ®Ò thi chän HSG Tp líp 9
 M«n thi: vËt lÝ
 Ngµy thi: 09 - 4 – 2015
Bài
Tóm tắt cách giải
Điểm
Bài I
(3 điểm)
1. Dùng cân: m; dùng bình chia độ có nước: V -> khối lượng riêng của vật: D = m/V. 
 Nếu D = Dnhôm: Không có khí bên trong. 
 Nếu D < Dnhôm: Có khí bên trong. 
2. Thả viên bi trên vào nước, trong trường hợp bi nổi hay chìm ta đều thấy:
 - Khi xoay viên bi sang tư thế khác mà nó tự trở lại tư thế cũ: Hốc khí lệch tâm
 - Khi xoay viên bi mà nó không tự trở lại tư thế cũ: Hốc khí chính tâm
1,0
0,5
0,5
0,5
0,5
Bài II
(5 điểm)
1. Đất và nước cùng hấp thụ nhiệt từ mặt trời nhưng Cđất tnước
Khí nóng ở đất liền bay lên cao tạo ra đối lưu cho gió mát ở biển tràn vào
2. Nhiệt dung của bình Đỏ, Xanh và Bi lần lượt là q1, q2, q3 
 Đỏ 60 – Xanh 16 – Đỏ 58: q1 (60 – 58) = q3 (58 – 16) nên q1 = 21q3 (1)
 Xanh 16 – Đỏ 58 – Xanh 18: q2 (18 – 16) = q3 (58 – 18) nên q2 = 20q3 (2)
 Đỏ 58 – Xanh 18 – Đỏ t1: q1(58 – t1) = q3 (t1 – 18) t1 = 56,180C
 Xanh 18 – Đỏ 56,18 – Xanh t2: q2 (t2 – 18) = q3 (56,18 – t2) t2 = 19,820C
1
1
0,5
0,5
1
1
Bài III
(3 điểm)
Điện trở trên 1 dây dài 8km là 10W; x là phần điện trở từ M tới chỗ đứt, R là điện trở của phần cách điện tại chỗ bị chập.
+ Đầu N bị tách: U/ I1 = (2x + R) à 2x + R = 20 (1)
+ Đầu N bị nối tắt: (2)
+ Giải được: R = 10W; x = 5W tương ứng chỗ chập cách M là 4km
1
1
1
Bài IV
(5 điểm)
1. - Vật và ảnh cùng phía nên vật thật cho ảnh ảo lớn hơn vật. Đây là TKHT
 - Kéo dài SS’ tìm được O, dựng TK và tia // tìm được F
 - Dựng hình để tìm ra d = 4cm; d’ = 8cm (ảnh ảo). Tìm được f = 8cm
2. Chứng minh công thức: 
Khoảng cách từ vật đến ảnh là: --> d2 – Ld + Lf = 0 
Tìm được Lmin = 4f khi d = d’ = 2f
- Khi f d nên ảnh to hơn vật.
 - Khi d = 2f thì ảnh bằng vật; màn gần vật nhất
- Khi d > 2f thì L lại tăng nên màn di chuyển ra xa vật; d’< d nên ảnh nhỏ hơn vật
0,5
1
1
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Bài V
(4 điểm)
1. a Ta mắc điện trở R0 song song với Rg
 b. Dễ thấy hệ đo được: I = Ig + I0 và IgRg = I0R0
 Biến đổi ta được: > Ig
2. Xét lần lượt các cặp chốt
Chốt 1-2: R1//(Rg nt R2) I1R1 = Ig(Rg+R2) (1)
Chốt 2-3: R2//(Rg nt R1) I2R2 = Ig(Rg+R1) (2)
 Từ (1) và (2) suy ra: R2/R1 = 2/3 (3) 
Chốt 1-3: Rg//(R1 nt R2) IgRg = I12(R1+R2)
 (4)
 Kết hợp với (1) ta thu được: I = 2,4A 
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1
Chú ý: Thí sinh có thể làm theo cách khác nhưng đúng đáp số và bản chất vật lý vẫn cho đủ điểm.