Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 môn Vật lí năm học: 2007- 2008 (đề chính thức)

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO GIA LAI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 --------------- Năm học: 2007- 2008 Môn: VẬT LÍ ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề ) ĐỀ BÀI Bài 1. (4 điểm ) Hai người khởi hành đồng thời từ A, đạp xe đạp vòng quanh một công viên hình chữ nhật ABCD có cạnh AB = 2BC. Người thứ nhất đi trên các cạnh AB và CD với vận tốc 20km/h, còn trên các cạnh BC và DA với vận tốc 10km/h. Người thứ hai đi trên các cạnh AB và CD với vận tốc chỉ bằng vận tốc của người thứ nhất, nhưng trên các cạnh BC và DA thì vận tốc lớn gấp ba lần vận tốc của người thứ nhất. Khi trở về đến A, người nọ về trước người kia 10 phút. Tính chu vi công viên đó. Bài 2. (4 điểm) a) Trình bày phương pháp đo điện trở của một dây dẫn bằng vôn kế và ampe kế (vôn kế có điện trở rất lớn, ampe kế có điện trở rất nhỏ). Vẽ sơ đồ mạch điện. Trong sơ đồ trên, khi mắc mạch điện, một học sinh đã mắc nhầm vôn kế vào chỗ ampe kế và ampe kế vào chỗ vôn kế. Hỏi các dụng cụ này có bị hỏng không? Tại sao? b) Cho các dụng cụ sau: một viên đá, một lực kế, một cốc nước. Trình bày phương pháp xác định trọng lượng riêng của viên đá (cho rằng đã có số liệu trọng lượng riêng của nước). Bài 3. (6 điểm) Một vật sáng AB được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ một khoảng bằng 1,5 OF, trong đó O là quang tâm, F là tiêu điểm của thấu kính (hình vẽ). y x F’ F A B 0 a) Vẽ ảnh A’B’ của vật AB qua thấu kính. Giải thích cách vẽ. b) Giữ vật AB cố định, dịch chuyển thấu kính hướng xuống dưới theo phương vuông góc trục chính xy với vận tốc 2cm/s. Hãy xác định vận tốc dịch chuyển của ảnh. Bài 4. (6 điểm ) a) Cho mạch điện như hình (a), các điện trở có giá trị đều bằng R0, các dây nối DM và BN có điện trở không đáng kể. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch theo R0. b) Mạch điện nói trên được mắc lại như hình (b), trong đó hai vôn kế có cùng điện trở RV. Vôn kế V chỉ 110V, vôn kế V1 chỉ 10V. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm C và D, từ đó chứng tỏ điện trở RV của vôn kế có giá trị đúng bằng điện trở R0. B + B A A N C C R0 R0 R0 N M M D R0 R0 R0 R0 D R0 R0 R0 R0 R0 V1 V1 V1 Hình (b) Hình (a) V1  ---------------Hết ------------------ SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO GIA LAI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 -------------- Năm học 2007 -2008 ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM MÔN VẬT LÍ. BÀI ĐÁP ÁN Biểu điểm BÀI 1 (4 điểm) Thời gian người thứ nhất đi trên đoạn AB là : t1 = = ----------------- Thời gian người thứ nhất đi trên đoạn BC là : t = = = --------- Thời gian người thứ nhất đi hết chu vi là : t = 2(t1 + t) = (1)----------- Thời gian người thứ hai đi trên đoạn AB là : t2 = = ------------------- Thời gian người thứ hai đi trên đoạn BC là : t = = = ---------- Thời gian người thứ hai đi hết chu vi là : t’ = 2(t2 + t) = (2) -------- Vì t > t’ nên t – t’ = (3) Thay (1) , (2) vào (3) => AB = 5km và BC = 2,5km.------------------------ Vậy : Chu vi công viên là : 2(AB + BC) = 15km--------------------------------------- 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ BÀI 2 (4 điểm) a) (2 điểm ).Ta có thể dùng hai sơ đồ sau A R B A R B V1 V1 V1 V1 Sơ đồ 1 Sơ đồ 2 Ta có : R = ------------------------------------------------------------------- Nếu mắc nhầm vị trí của ampe kế và vôn kế thì chỉ ở sơ đồ 2, ampe kế bị hỏng do I = lớn. Ở sơ đồ 1 ampe kế không bị hỏng do: I = ------------------------------------------------------------ b)(2 điểm ). Dùng lực kế đo trọng lượng P của viên đá trong không khí. Dùng lực kế đo trọng lượng P’ của viên đá trong nước .--------------- Gọi :V là thể tích của viên đá, dn là trọng lượng riêng của nước, F là lực đẩy Acximét lên viên đá. Ta có : P’ = P - F = P – dnV ----------------------------------------------- suy ra : V = -------------------------------------------------------------- Trọng lượng riêng d của viên đá là : d = = ---------------------- Sơ đồ1 0,25đ Sơ đồ2 0.25đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ BÀI 3 (6 điểm) a) ( 2 điểm ) Dựng tia tới BO qua quang tâm O truyền thẳng------------------------- Dựng tia tới BI song song trục chính, cho tia ló qua tiêu điểm-------- Giao điểm của hai tia ló là B’ => B’ là ảnh của B. Từ B’ dựng đường thẳng vuông góc cắt trục chính tại A’. Vậy A’B’ là ảnh của vật AB B I B’ 0 F A F’ A’ Hình vẽ minh họa đầy đủ Hình (a) b) (4 điểm ). Dùng hình (a) chứng minh . Ta có: OAB đồng dạng với OA’B’ : (1) OF’I đồng dạng với F’A’B’ : (2) -------- Với AB = OI và OF = OF’. Từ ( 1 ) và (2 ) , ta có : suy ra : (3) -------- Thay = vào (3) ta được : OA’ = 2OA. (4) ------- Khi dịch chuyển thấu kính xuống dưới theo phương vuông góc với trục chính thì OA vẫn bằng 1,5OF do đó theo (4) : O1A1 = 2OA.----- Quang tâm thấu kính dịch xuống O1 còn ảnh B’ dịch thẳng xuống B1 BOO1 đồng dạngBB’B1 có cácdường cao OA và AA’ = 3OA Như vậy trong khi thấu kính dịch được một đoạn OO1 thì ảnh dịch chuyển được một đoạn B’B1 = 3OO1 --------------------------------- B B1 01 B’ 0 F A I F A’ A1 Vậy : Vận tốc dịch chuyển của ảnh bằng V’ = 3V = 6cm/s -------- Hình vẽ chính xác đầy đủ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ BÀI 4 (6 điểm) a) ( 2 điểm ) Do điện trở dây nối không đáng kể, mạch được mắc như sau : {R0 nt ( 2R0 song song ) nt (3 R0 song song ) }song song R0 ( thí sinh có thể vẽ lại mạch đúng, không cần phải giải thích ) ------------------------------------- R = ------------------------------------------------------ Kết quả : R = -------------------------------------------------------- b) ( 4 điểm ) UAB = UAC + UCD + UDB = 2UAC + UCD IAC = IDB = = (1) -------------------------- UCD = UCM + UMN + UND = 2UCM + UMN ICM = IND = = (2) -------------------------- Dòng điện qua nhánh CD : ICD = (3) -------------------------- Ta lại có : IAC = ICD + ICM (4) ------------------------ Thay (1) , (2), (3) vào (4) : = + --------------------- Suy ra : UCD = 30V.---------------------------------------------------------------- Ta có : ICM = = --------------------------------------------- => RV = R0 ------------------------------------------------------------- + C R0 N M D B R0 R0 R0 R0 A V1 V1 V1 V1 Hình (b) 1,0đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ Lưu ý : Trong các bài toán trên, nếu thí sinh giải cách khác nhưng kết quả đúng,vẫn nhận được điểm tối đa. Khi sai đơn vị, mỗi bài toán trừ không quá 0,5 điểm. -------------------------------Hết ------------------------------