Đề 1 thi học sinh giỏi lớp 9 năm học 2007 - 2008 môn: Vật lí thời gian làm bài: 150 phút

Đề thi học sinh giỏi lớp 9 năm học 2007 - 2008 Môn: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút Câu 1. (2 điểm) Một ca nô chuyển động với vận tốc v khi nước lặng. Nếu nước chảy với vận tốc v, thì thời gian để ca nô đi đoạn đường s ngược chiều dòng nước là bao nhiêu? Thời gian đi là bao nhiêu nếu ca nô đi cũng đoạn đường đó nhưng xuôi chiều dòng nước chảy? Câu 2. (2 điểm) Hai bản kim loại đồng chất, có cùng chiều dài l = 20cm và tiết diện nhưng có trọng lượng riêng khác nhau d1 = 1,25d2. Hai bản này được hàn dín lại ở một đầu O và được treo bằng sợi dây. Để thanh nằm ngang người ta thực hiện hai biện pháp sau. Cắt một phần bản thứ nhất và đem đặt lên chính giữa của phần còn lại. Tìm chiều dài của phần bị cắt bỏ. Cắt bỏ một phần của bản thứ nhất. Tìm phần bị cắt bỏ đi. l l Câu 3. (2 điểm) Có hai bình cách nhiệt. Bình thứ nhất chứa 5 lít nước ở nhiệt độ t1 = 600C, bình thứ hai chứa 1 lít nước ở nhiệt độ t2 = 200C. Đầu tiên rót một phần nước từ bình thứ nhất sang bình thứ hai, sau đó khi trong bình thứ hai đã cân bằng nhiệt, người ta lại rót từ bình thứ hai sang bình thứ nhất một lượng nước để cho hai bình có dung tích bằng lúc đầu. Sau các thao tác đó nhiệt độ nước trong bình thứ nhất là t’1 = 590C. Hỏ đã rót bao nhiêu nước từ bình thứ nhất sang bình thứ hai và ngược lại? Câu 4. (3điểm) Trong sơ đồ (Hình vẽ), R = 4, R1 là đèn 6V – 3W, R2 là biến trở, UMN không đổi bằng 10V. Xác định R2 để đèn sáng bình thường. Xác định R2 để công suất tiêu thụ của R2 cực đại. Xác định R2 để công suất tiêu thụ của mạch song song cực đại. Câu 5. (1 điểm) Một hộp đen có bề dày a = 12cm trong đó đựng hai thấu kính rìa mõng đặt đối diện nhau (Xem các thấu kính đặt ở các thành hộp). Chiếu tới bằng một chùm tia sáng song song có bề rộng d chumg tia ló ra khỏi hộp là chùm song song có bề rộng 2d (Hình vẽ) Xác định tiêu cự của thấu kính đặt trong hộp. a = 12cm d 2d Các tài liệu sử dụng để ra đề: Vật lí nâng cao THCS TG: Nguyễn Cảnh Hòe 500 bài tập Vật lí chọn lọc THCS TG: Vũ Thanh Khiết Bài tập Vật lí nâng cao lớp 8 TG: Ngô Quốc Quýnh 36 bài tập chọn lọc Vật lí lớp 7 TG: Trương Thọ Lương biểu đIểm và đáp án đề thi học sinh giỏi lớp 9 năm học 2007 - 2008 Môn: Vật lí Câu 1. (2 điểm) Với v là vận tốc của ca nô khi nước đứng yên, và v, là vận tốc của nước chảy đối với bờ, thì ta có: Vận tốc đối với bờ của ca nô khi chuyển động ngược chiều dòng nước. vn = v – v, Vận tốc đối với bờ của ca nô khi chuyển động xuôi dòng nước. vx = v + v, Do đó: + Thời gian để ca nô đi được đoạn đường s khi ngược dòng tn = s/ v – v, + Thời gian để ca nô đi được đoạn đường khi xuôi dòng. tx = s/v + v, Lưu ý: vì v – v, tx Câu 2. (2 điểm) Gọi x là phần bị cắt. Do nó được đặt lên chính giữa phần còn lại và thanh cân bằng. Gọi S là tiết diện của mỗi bản, ta có. l O ((l (l – x) Gọi y là phần cắt bỏ đi, trọng lượng bản còn lại là: Do thanh cân bằng nên ta có. (l-y) l Vậy chiều dài của phần bị cắt là 2,11 cm Câu 3. (2 điểm) Do chuyển nước từ bình 1 sang bình 2 và bình 2 sang bình 1. giá trị khối lượng nước trong vẫn như củ, còn nhiệt độ trong bình thứ nhất hạ xuống một lượng. như vậy nước trong bình 1 đã mất một lượng nhiệt Q1=m1.c. m1.c. Dt1 Nhiệt lượng này đã được chuyển sang bình 2. Do đó: m2.C. Dt2 = Q1 = m1.C. Dt1 trong đó Dt2 là độ biến thiên nhiệt đọ trong bình 2 . Xem một lít nước có khối lượng 1kg thì: Khối lượng nước trong bình1 và 2 lần lượt là: m1=5kg; m2=1kg. Các phương trình trên suy ra: Như vậy sau khi chuyển đổi lượng nước Dm từ bình 1 sang bình 2 nhiệt độ nước trong bình 2 trở thành: t’2 = t2 + Dt2 = 20 + 5 = 250C Theo phương trình cân bằng nhiệt: DmC(t1 – t’2) = m1.C(t’2 – t2) Từ đó: Vậy lượng nước đã rót có khối lượng là Dm = kg Câu 4 (3 điểm): a) Khi đèn sáng bình thường thì I1 là dòng định mức của đèn, còn Suy ra: R2 = 12 b) Tính RMN theo R2, I theo R2, I2 theo R2 Ta có: -> P2 cực đại khi R2 = 3 Đặt điện trở tương đương của mạch song song là x thì công suất tiêu thụ của mạch này là: PAB =xI2 = x. Xét như câu b, ta có PAB cực đại khi x = 4 Từ công thức: . Suy ra R2 = 6 Câu 5. (1 điểm) Đường đi của tia sáng như hình vẽ (F1 trùng với F2) I1 I2 F1 O1 F2 O2 J1 J2 a Xét ta có Mặt khác: O1F1+ F2O2 = a hay f1+ f2 = a (2) Từ (1) và(2) ta suy ra: f1 =a/3 = 4cm và f2 = 2a/3 = 8cm. 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ