SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 QUẢNG TRỊ khóa ngày 12 tháng 4 năm 2012 MÔN VẬT LÍ Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề) Câu 1: (4,0 điểm) Hai vật chuyển động thẳng đều trên một đường thẳng. Nếu đi ngược chiều để gặp nhau, thì sau 10 giây, khoảng cách giữa hai vật giảm 20m. Nếu đi cùng chiều thì sau 10 giây khoảng cách giữa chúng chỉ giảm 8m. Hãy tìm vậm tốc của mỗi vật. Câu 2: (2,0 điểm) Một bình đang nằm cân bằng trên một miếng nêm. Thả nhẹ một vật có trọng lượng P vào nước ở chính giữa để bình vẫn cân bằng (hình vẽ). Trong hai trường hợp sau, hệ thống còn cân bằng không? Tạo sao. a. Dịch chuyển vật P sang một bên, vật bị thấm nước chìm dần và đang còn lơ lửng trong nước. b. Sau một thời gian vật P chìm và rơi xuống đáy bình. Câu 3: ( 5,0 điểm) Cho một cốc mỏng, khối lượng m c = 50g có chứa m 1 = 400g nước ở nhiết độ t 1 = 20 0 C, và một số viên nước đá ở nhiệt độ t 2 = -5 0 C, mỗi viên có khối lượng m 2 = 20g. a. Thả hai viên nước đá vào cốc nước trên thí các viên nước đá có tan hết không? Nhiệt độ trong cốc sau khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu. b. Phải thả tiếp vào cốc ít nhất bao nhiêu viên nước đá nữa để cuối cùng trong cốc có hỗn hợp nước và nước đá. Cho biết nhiệt dung riêng của cốc là c = 250J/kgK. Nhiệt dung riêng của nước và nước đá lần lượt là: c 1 = 4,2.10 3 J/kgK, c 2 = 1,8.10 3 J/kgK. Nhiệt độ nóng chảy của nước đá là 0 0 C. Nhiệt nóng chảy của nước đá (là nhiệt cần cung cấp cho 1kg nước đá nóng chảy hoàn toàn) là: λ = 3,4.10 5 J/kg. Bỏ qua mọi sự mất mát nhiêt. Câu 4: ( 4,0 điểm) Cho gương phẳng và vật AB vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ, điểm A của vật nằm trên trục chính, mặt phản xạ của gương hướng về thấu kính (hình bên). Biết OF = f = 30cm; OA = 1,5f; AB = 1cm. a. Vẽ ảnh của AB qua hệ thấu kính và gương (có giải thích) b. Xác định độ cao và vị trí của ảnh. Câu 5: ( 5,0 điểm) Cho mạch điện như hình 3. Biết R 1 = 8 Ω ; R 2 = 4 Ω ; R 3 = 6 Ω ; U AB = 12V; R 4 là một biến trở. Vôn kế có điện trở rất lớn, dây nối và khóa K có điện trở rất nhỏ. ĐỀ CHÍNH THỨC P B A R 2 R 4 R 3 R 1 M N V F’ O F A B a. Khóa K mở, vôn kế chỉ bao nhiêu? b. Khóa K đóng: - Nếu R 4 = 4 Ω , tìm só chỉ của vôn kế. - Vôn kế chỉ 2V, tính R 4 . …………. HẾT …… SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 QUẢNG TRỊ khóa ngày 12 tháng 4 năm 2012 MÔN VẬT LÍ Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề) Câu 1: (4,0 điểm) Gọi v 1 , v 2 là vận tốc của hai vật. (v 1 > v 2 ) Ta có: Khi ngược chiều: S 1 + S 2 = t(v 1 + v 2 ) = 20 <=> v 1 + v 2 = 2 (1) Khi cùng chiều: S 1 - S 2 = t(v 1 - v 2 ) = 8 <=> v 1 - v 2 = 0,8 (2) Từ (1) (2) ta có: v 1 = 1,4m/s ; v 2 = 0,6m/s Câu 2: (2,0 điểm) a. Dịch chuyển vật P sang một bên, vật thấm nước và chìm dần và đang còn lơ lưng trong nước. Lúc đó lực đẩy Acsimet làm trọng lương vật giảm, mặt khác vật gây một áp lực lên nước làm nước tác dụng lên đáy bình làm trọng lượng tăng lên, trọng lượng này trọng lượng giảm đi của vật nên hệ thống vẫn cân bằng. b. Sau một thời gian P chìm và rơi xuống đáy, lúc này trọng lượng của vật lớn hơn lực đẩy Acsimet nên hệ thống không còn cân bằng nữa. Câu 3: ( 5,0 điểm) a. Gọi t là nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt. Theo bài ra ta có phương trình cân bằng nhiêt: m c .c(t 1 – t) + m 1 .c 1 (t 1 – t) = 2m 2 c 2 (0 – t 2 ) + 2m 2 . λ + 2m 2 c 1 (t – 0) Giải PT ta tính được t ≈ 10,7 0 C (t > 0 0 C) Vậy hai viên đã tan hết. b. Gọi M là khối lượng đá cần thả tiếp vào để nó thu nhiệt và nóng chảy hoàn toàn. Ta có phương trình cân bằng nhiệt: m c .c(t – 0) + (m 1 + 2m 2 )c 1 (t – 0) = Mc 2 (0 – t 2 ) + M λ Giải PT tính được M ≈ 57g Vậy số viên đá ít nhất cần thả vào cốc là: 2 M 57 3 m 20 = ≈ (viên) Câu 4: ( 4,0 điểm) a. Vẽ ảnh qua hệ thấu kính và gương: - Vẽ tia tới song song trục chính. Tia ló qua TK, phản xạ trên gương tại tiêu điểm. Tia phản xạ tới TK cho tia ló song song với trục chính và cách trục chính một khoảng 1cm. J I P F’ A’ B’ A B O F CH NH TH CĐỀ Í Ứ - Vẽ tia tới qua quang tâm cho tia ló phản xạ trên gương gặp TK. Ta ve tia ló dựa vao trục phu và tiêu điểm phụ. Hai tia gặp nhau tại B’. Từ B’ hạ vuông góc xuống trục chính ta được A’. A’B’ là ảnh của AB qua hệ thấu kính và gương. b. Xác định vị trí và độ cao của ảnh: - Theo cách vẽ ta có A’B’ = 1cm - Xét cặp tam giác đồng dạng ∆ ABO và ∆ F’PO ta có F’P =2/3. - Theo cách vẽ OPIK là hình thoi dể dàng suy ra IJ = 1/3 - Xét cặp tam giác đồng dạng ∆ JIB’ và ∆ F’PO suy ra OA’ = 15cm. Câu 5: ( 5,0 điểm) a. Khi K mở: R 4 không mắc vào trong mạch, vôn kế có điện trở rất lớn nên dòng điện không qua R 3 . Do đó: U v = U 1 = I 1 R 1 = 1. 8 = 8V. b. Khi K đóng: Nếu R 4 = 4 Ω . * Theo mạch điện ta có: U MN = U MB + U BN = U MB – U NB Mà: AB MB 2 1 2 AB BN 4 3 4 U U = .R R + R U U = .R R + R        Có hai trường hợp xảy ra: * Khi U V = 2V. Ta có: + U V = U NA + U AM => U NA = U V – U AM = U V – I 1 R 1 = 2 – 8 = - 6V => U AN = 6V = U NB Nên R 4 = R 3 = 6 Ω * Khi U V = U MA + U AN = - I 1 R 1 + U AN => U AN = U V + I 1 R 1 => U AN = 10V => U NB = 2V Nên R 4 = NB 3 AN U 2 .R .6 1,2 U 10 = = Ω …………. HẾT …… B A R 2 R 4 R 3 R 1 M N V => U MN = U AB 2 4 1 2 3 4 R R - R + R R + R    ÷   => U MN = - 0,8V (Chi u dòng i n i t N n M)ề đ ệ đ ừ đế . ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 QUẢNG TRỊ khóa ngày 12 tháng 4 năm 2012 MÔN VẬT LÍ Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề) Câu 1: (4,0 điểm) Hai vật chuyển động thẳng đều trên. GIÁO DỤC ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 QUẢNG TRỊ khóa ngày 12 tháng 4 năm 2012 MÔN VẬT LÍ Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề) Câu 1: (4,0 điểm) Gọi v 1 ,. 12V; R 4 là một biến trở. Vôn kế có điện trở rất lớn, dây nối và khóa K có điện trở rất nhỏ. ĐỀ CHÍNH THỨC P B A R 2 R 4 R 3 R 1 M N V F’ O F A B a. Khóa K mở, vôn kế chỉ bao nhiêu? b. Khóa