Đề thi học sinh giỏi môn Vật lí Lớp 9 THCS - Phòng GD&ĐT Đoan Hùng, Phú Thọ (Có đáp án)

PHÒNG GD&ĐT
ĐOAN HÙNG- PHU THO
KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS
NĂM HỌC 2010 – 2011
ĐỀ THI MÔN : VẬT LÍ
Thời gian làm bài: 150 phút, Không kể thời gian giao đề
Câu 1 (2điểm) : Trong cuộc đua xe đạp từ A về B, một vận động viên đi trên nửa quãng đường đầu với vận tốc 24 km/h, trên nửa quãng đường còn lại với vận tốc 16km/h. Một vận động viên khác đi với vận tốc 24km/h trong nửa thời gian đầu, còn nửa thời gian còn lại đi với vận tốc 16km/h.
Tính vận tốc trung bình của mỗi người.
Tính quãng đường AB, biết người này về sau người kia 30 phút.
Câu 2 (2 điểm): Một học sinh làm thí nghiệm như sau: từ hai bình chứa cùng một loại chất lỏng ở nhiệt độ khác nhau; múc một cốc chất lỏng từ bình 2 đổ vào bình 1 rồi đo nhiệt độ chất lỏng ở bình 1 khi cân bằng nhiệt. Lập lại thí nghiệm trên 4 lần học sinh đó ghi lại các nhiệt độ của chất lỏng ở bình 1 sau mỗi lần là: 200C, 350C, x0C, 500C.
Biết nhiệt độ và khối lượng chất lỏng trong cốc cả 4 lần đổ là như nhau, bỏ qua sự trao đổi nhiệt của chất lỏng với môi trường và bình chứa. Hãy tìm nhiệt độ X0C và nhiệt độ chất lỏng ở hai bình lúc đầu.
R1
B
D
C
A
R3
R2
Câu 3 (2,5 điểm): Cho mạch điện như hình bên. Hiệu điện thế U không đổi và U = 54V. Các điện trở R1 = R3 = 90, R2= 180. Khi đóng và mở khoá K thì đèn Đ đều sáng bình thường. Hãy tính điện trở và hiệu điện thế định mức của đền Đ. Giả thiết điện trở của dây nối và khoá K nhỏ không đáng kể
D
C
B
A
R4
R3
R1
R2
Câu 4 (1,5 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ. R2 = R4. Nếu nối A, B với nguồn có hiệu điện thế U = 120V thì cường độ dòng điện qua R3 là I3 = 2A, hiệu điện thế giữa hai điểm C và D là UCD = 30V. Nếu nối C, D với hai cực nguồn điện có hiệu điện thế U’=120V thì hiệu điện thế giữa hai điểm A và B lúc này là U’AB = 20V. Hãy tính giá trị điện trở R1, R2, R3
Câu 5 (2 điểm): Một vật phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ, sao cho điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm của thấu kính một khoảng OA = a. Nhận thấy nếu dịch chuyển vật lại gần hoặc ra xa thấu kính một khoảng b = 5cm thì đều thu được ảnh có độ cao bằng ba lần vật, trong đó có một ảnh cùng chiều và một ảnh ngược chiều với vật. Hãy xác định khoảng cách a và vị trí tiêu điểm của thấu kính.
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI KHẢO SÁT MÔN VẬT LÍ
Câu 1 (2điểm) 
YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG
BIỂU ĐIỂM
Phần a: Gọi quãng đường AB dài S (km)
Thời gian vận động viên 1 đi hết quãng đường AB là:

0,25 điểm
Vận tốc trung bình của vận động viên 1 là:

0,25 điểm
Gọi thời gian vận động viên 2 đi hết quãng đường AB là:

0,25 điểm
Vận tốc trung bình của vận động viên 2 là:

0,25 điểm
Phần b: Vì Nên theo bài ra ta có vận động viên 1 về sau vận động viên 2 thời gian 0,5h
0,25 điểm
Thời gian vận động viên 1 đi hết quãng đường AB là: 
t1 = 2t + 0,5 (h)
0,25 điểm
Ta có phương trình: v1t1 = v2t2 hay (2t + 0,5).19,2 = 20.2tt = 6(h)
0,25 điểm
Vậy quãng đường AB dài: S = v2t2= v2.2t = 20.2.6 = 240 (km)
0,25 điểm
Câu 2 (2 điểm): 
YấU CẦU VỀ NỘI DUNG
BIỂU ĐIỂM
Gọi m là khối lượng chất lỏng mỗi lần đổ thêm vào bình 1.
m1, t1 là khối lượng và nhiệt độ lúc đầu của chất lỏng ở bình 1
Giả sử m1 = k.m ( k là số nguyên, dương)
t2 là nhiệt độ chất lỏng ở bình 2 ( t2>t1)

Sau lần đổ thứ nhất chất lỏng ở bình 1 nhận được một nhiệt lượng là:
Q1=c.m1(20 – t1) = k.m.c(20 – t1) (1)
Chất lỏng đổ thêm lần thứ nhất toả ra một nhiệt lượng là:
Q2 = m.c(t2 – 20) (2)
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q2
 k.m.c(20 – t1) = m.c(t2 – 20)
 20.k – k.t1= t2 - 20 	 (3)
0,25 điểm
Tương tự. Sau lần đổ thứ hai ta có:
(m1 + m).c.(35 – 20) = m.c.(t2 – 35)
(k.m + m).c.15 = m.c. (t2 – 35)
15.k +15 = t2 – 35	 (4)
0,25 điểm
Sau lần đổ thứ ba ta có:
(m1 +2m).c.(x – 35) = m.c.(t2 – x)
(k + 2).x – 35.(k +2) = t2 - x	(5)
0,25 điểm
Sau lần đổ thứ tư ta có:
(m1 + 3m).c.(50 – x) = m.c.(t2 – 50)
(k + 3).50 – (k +3).x = t2 - 50	(6)
0,25 điểm
Lấy (3) trừ (4) ta được: 5k – kt1 -15 suy ra: (7) 
0,25 điểm
Từ (4) rút ra được: t2 = 15k + 50 = 5(3k +10) (8)
0,25 điểm
Lấy (5) trừ (6): (2k + 5)x- 35k – 70 – 50k – 150 = 50 – x
	(9)
0,25 điểm
Thay (8) và (9) vào (6) ta tính được k = 2 .
Thay k = 2 vào (7) ta được: t1 = -100C
Thay k = 2 vào (8) ta được: t2 = 800C
Thay k = 2 vào (9) ta được: x = 440C
0,25 điểm

Câu 3 (2,5 điểm): 


YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG
BIỂU ĐIỂM
Vì đèn sáng bình thường tức là hiệu điện thế thực tế trên đèn khi đóng và mở khoá K bằng hiệu điện thế định mức của đèn.
R3
R2
R
B
A
C, D
R1
Gọi điện trở đèn là R Khi đóng khoá K, D và C bị nối tắt , ta có sơ đồ:

0,5 điểm

0,5 điểm
Hiệuđiện thế trên đèn Đ: (1)
0,5 điểm
Khi mở khoá K, ta có sơ đồ mạch điện:
C
B
R3
R2
R
R1
A
0,25 điểm
 (2)

0,25 điểm
từ (1) và (2) ta có:
Thay vào (2) ta được Ud= 6V
0,5 điểm

Câu 4 (1,5 điểm): 
YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG
BIỂU ĐIỂM
Khi UAB = U = 120V; UCD = 30V thì 
0,25 điểm
U2= UAB – UCD = 120 – 30 = 90V
0,25 điểm
Xét tại nút C: I2 = I3 +I4

0,25 điểm

0,25 điểm
Khi UCD = U’ = 120V; U’AB = 20V suy ra U’2=120 – 20 = 100V
0,25 điểm
Vì R1 nối tiếp R2 nên: 
Vậy R1 = 6, R2 = 30; R3 = 15
0,25 điểm
Câu 5 (2 điểm): 
YấU CẦU VỀ NỘI DUNG
BIỂU ĐIỂM
Ảnh cùng chiều với vật là ảnh ảo, vật nằm trong tiêu cự.
Ảnh ng­îc chiÒu víi vËt lµ ¶nh thËt, vËt n»m ngoµi kho¶ng tiªu cù cña thÊu kÝnh.
F
O
I1
B’1
A’1
B1
A1
F’
F’
I2
B2
A2
A’2
B’2
O

0,25 ®iÓm
Xét trường hợp ảnh ảo.
đồng dạng với 
 (1)
0,25 điểm
đồng dạng với 
 (2) 
0,25 điểm
Từ (1) và (2) ta có: (3)
0,25 điểm
Xét trường hợp ảnh ngược chiều với vật:
đồng dạng với 
 (4)
0,25 điểm
đồng dạng với 
 (5) 
0,25 điểm
Từ (4) và (5) ta có: 	(6)
0,25 điểm
Từ (3) và (6) ta có: a = 15cm; f = 15 cm
0,25 điểm