Đề thi chọn học sinh giỏi văn hóa cấp tỉnh môn Vật lý Lớp 9 - Sở GD&ĐT Bắc Giang (Có đáp án)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BẮC GIANG
ĐỀ THI DỰ BỊ
Đề thi có 02 trang
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HOÁ CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2012-2013
MÔN THI: VẬT LÍ LỚP 9 PHỔ THÔNG
Ngày thi: 30/3/2013
Thời gian làm bài 150 phút, không kể thời gian giao đề
A
K
R
R
R
U
Hình 1 
Câu 1. (3,5 điểm) 
 	Một mạch điện một ampe kế A, ba điện trở giống nhau, mỗi điện trở có độ lớn R=10W và một khóa K được mắc vào một hiệu điện thế không đổi U ( Hình 1). Điện trở r của ampe kế là bao nhiêu nếu sau khi đóng khóa K thì số chỉ của nó thay đổi 40% so với số chỉ trước đó?
Câu 2. (4,5 điểm) 
	Đặt một vật thật AB trên trục chính và vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự f. Vật cách thấu kính một khoảng d. Dùng một màn chắn đặt phía sau thấu kính ta hứng được ảnh của vật, ảnh này cao bằng 2 lần vật và cách vật 90cm.
a) Tìm tiêu cự f của thấu kính.
b) Vật AB đặt cách thấu kính một khoảng d = 40cm. Phía sau thấu kính đặt một gương phẳng vuông góc với trục chính, mặt phản xạ hướng về phía thấu kính và cách thấu kính một khoảng x. Tìm x để ảnh cuối cùng của vật trùng khít với chính nó.
Câu 3. (4,5 điểm) 
 Cho bình thông nhau có hai nhánh A và B là hình trụ, tiết diện lần lượt là S1 = 100cm2 và S2 = 200cm2 (Hình 2). Hai miệng nằm trên cùng một mặt phẳng ngang. Lúc đầu chứa nước có độ cao đủ lớn, mặt thoáng cách miệng mỗi nhánh là h = 20cm, người ta đổ từ từ dầu vào nhánh B cho tới lúc đầy. Cho khối lượng riêng của nước và dầu lần lượt là D1 = 1000kg/m3, D2 = 750kg/m3.
 a) Tính khối lượng dầu đã đổ vào nhánh B.
 b) Sau khi đổ đầy dầu vào nhánh B, người ta thả nhẹ nhàng một vật hình trụ đặc, đồng chất, tiết diện S3 = 60cm2, cao h3 = 10cm, khối lượng riêng D3 = 600kg/m3 vào nhánh A. Hãy tính khối lượng dầu tràn ra ngoài.
Hình 2
A
B
h
B
Câu 4. (3,5 điÓm)	
C
Hình 3
 Thanh AB đồng chất, tiết diện đều có thể quay quanh trục quay đi qua A và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Hai trọng vật có khối lượng m1=1kg, m2=2kg được treo vào điểm B bằng hai sợi dây (Hình 3). Ròng rọc C nhẹ, AB=AC, khối lượng thanh AB là 2kg. Tính góc a khi hệ cân bằng. Bỏ qua ma sát ở các trục quay.

·
·
A
m1
m2
a

Câu 5. (2 điểm) 
 Treo thanh nam châm gần một ống dây ( Hình 4). Đóng khóa K. Hiện tượng gì xảy ra với thanh nam châm? Giải thích hiện tượng.
A
S
N
B
K
+ - 
Hình 4
	
Câu 6. (2 điÓm)
 Cho các dụng cụ gồm: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một am pe kế cần xác định điện trở, một điện trở đã biết giá trị, một biến trở con chạy có điện trở toàn phần lớn hơn , hai công tắc điện và , một số dây dẫn đủ dùng. Các công tắc điện và các dây dẫn có điện trở không đáng kể. Hãy trình bày một phương án thực nghiệm xác định điện trở của am pe kế.
Chú ý: Không mắc am pe kế trực tiếp vào nguồn.
--------------------------------HẾT-------------------------------
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh................................................ Số báo danh:..................
Giám thị 1 (Họ tên và ký).............................................................................
Giám thị 2 (Họ tên và ký).............................................................................
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ DỰ BỊ
BẮC GIANG
HƯỚNG DẪN CHẤM
BÀI THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HOÁ CẤP TỈNH
NGÀY THI: 30 /3/2013
MÔN THI: VẬT LÍ
 LỚP: 9 THCS )
Bản hướng dẫn chấm có3 trang
Câu 1
3,5 điểm
Trước khi đóng khóa K, dòng điện chạy qua ampe kế là:
Sau khi đóng khóa, điện trở toàn mạch bằng:
Khi đó dòng điện trong mạch chính bằng:
Dòng điện qua ampe kế:
Nhìn vào các biểu thức của I1 và I2 rõ ràng rằng sau khi đóng khóa K thì dòng điện qua ampe kế giảm. Theo điều kiện của bài toán thì:
Nếu lập tỷ số giữa I1 và I2, ta nhận được:
0,5
0,75
0,75
0,5
0,5
 0,5
Câu 2
 4,5 điểm
J
A’
I
F
A
B
B’
O
a) Độ phóng đại của ảnh: k = = - 2 (do ảnh là ảnh thật) Þ d’ = 2d (1).................
 Khoảng cách giữa ảnh và vật: L = d+d’ = 90 cm (2)......................................................
Từ (1) và (2) suy ra: d = 30 cm, d’ = 60cm ....................................................................
Chứng minh được công thức ..........................................................................
 ® = 20 cm ....................................................................................................
 b) Khi d=40cm Þ d’=40cm. Theo tính chất thuận nghịch của ánh sáng thì để ảnh cuối cùng trùng khít với vật thì gương phẳng phải đặt trùng với ảnh của vật qua thấu kính lần 1Þ x=d’=40 cm................................................................................................

0,75
0,5
0,5
0,5
0,75
0,5
1
Câu 3
 4,5 điểm
 Gọi x độ dâng mực nước ở nhánh A, y là độ hạ xuống của mực nước ở nhánh B khi dầu đầy.
Ta có: x=2y (1)

0,5
Hình 3
A
B
h
x
y
M
N
 Gọi M, N là hai điểm cùng nằm ngang với mặt phẳng
 phân cách giữa dầu và nước A và B (hình vẽ 3)	
Ta có: PM = PN => (x+y)d1 = (h+y)d2 ..........................................................	
 x+y = (h+y).0,75 (2)
Từ (1) và (2) ta có: .................................................................	
Thể tích dầu đã đổ vào nhánh B là: V = S2(h+y) = 	........
Khối lượng dầu đã đổ vào nhánh B là: m = V.D2 = 4kg
Thể tích dầu đã đổ vào nhánh B là: V = S2(h+y) = ..........................
Khối lượng dầu đã đổ vào nhánh B là: m = V.D2 = 4kg
Hình 4
A
B
h+y
V1
b
C
D
a
V1
x+y
Khi khối trụ cân bằng nước dâng lên ở các nhánh A, B lần lượt là a, b
Với: 
Gọi thể tích chiếm chổ của khối trụ trong nước là V1. Do D3 V1=360cm3
Mặt khác V1 = a.S1 + bS2 => a + 2b = 3,6 (3)	.................................	
Gọi C, D là hai điểm cùng nằm ngang với mặt phẳng phân cách giữa dầu và nước A và B sau khi thả khối trụ (hình vẽ 4)
PC = PD => ( x + y – b + a)d1 = (h+y-b)d2 
(x+y)d1 + (a-b)d1 = (h+y)d2 - b.d2.
Theo câu 1: (x+y)d1 = (h+y)d2 => (4)........................
Từ (3) và (4) a = 0,4cm, b = 1,6cm thỏa mãn với điều kiện trên......................
 0,5
 0,5
0,5
 0,5
0.5
0.5
0.5
0.5
Câu 4
3,5 điểm
·
·
C
A
B
m1
m2
a/2
P2
K
H
I
Biểu diễn các lực như hình vẽ
xác định được các cánh tay đòn của lực tác dụng vào đòn bẩy...........................
Áp dụng qui tắc đòn bẩy với điểm tựa A ta có:
 P.AH+P1.AI=P2.AK ............................................................. 
 ........................ Û..................................................................................
 Þ a=120o. .................................................................................

1
0,5
0,5
0,5
0,5
0.5
Câu 5
2 điểm
- Ống dây đẩy nam cham và dây treo bị lệch sang phải.....................................
- Giải thích:
+ Khi đóng mạch dòng điện chạy qua các vòng dây có chiều từ trên xuống
( HS vẽ hình biểu diễn chiều dòng điện).............................................................
+ Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều đường sức từ trong lòng ống dây hướng từ A sang B nên đầu A là cực nam, đầu B là cực bắc của ống dây...............................................................................................................
+ Cực bắc của ống dây gần cực bắc của nam châm vĩnh cửu nên chúng đẩy nhau...................................................................................................................
0,5 
0,5 
0,5 
0,5 

Câu 6
2 điểm
- Mắc mạch điện như hình vẽ.........................................................................
- Bước 1: Chỉ đóng số chỉ am pe kế là.
•
•
U
+ -
A
 U = ...........................................................................................
-Bước 2: Chỉ đóng và di chuyển con 
chạy để số chỉ am pe kế vẫn là khi đó
 phần biến trở tham gia vào mạch điện 
có giá trị bằng .
- Bước 3: Giữ nguyên vị trí con chạy của 
biến trở ở bước 2 rồi đóng cả , 
số chỉ am pe kế là .
U= ...........................................................................................
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta tìm được: ......................
0,5 
0,5 
0,5 
0,5 
	Lưu ý khi chấm bài:
Thí sinh trình bày theo cách khác ra kết quả đúng vẫn cho điểm tôi đa.
Thiếu đơn vị trừ 0,25 điểm, toàn bài không trừ quá 0,5 điểm.