Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 môn Vật lí năm học: 2009- 2010 (đề chính thức)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 GIA LAI NĂM HỌC 2009 - 2010 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: Vật lý Thời gian làm bài 150 phút (không kể thời gian phát đề) ĐỀ BÀI Câu 1: (5 điểm) Cho hệ thống ở trạng thái cân bằng đứng yên (hình vẽ 1). Biết khối lượng m2 = M = 24kg; m1 = 8kg. Ròng rọc và thanh AB có khối lượng không đáng kể, bỏ qua ma sát. a. Tính tỷ số . b. Nếu m1 giảm 2kg, để hệ cân bằng thì m2 tăng hay giảm khối lượng bao nhiêu? m1 O m2 M A D B Hình vẽ 1 Câu 2: (5 điểm) a. (1,5 điểm) Trong tường một tòa nhà có đặt ngầm một cáp điện trong đó có 3 dây dẫn giống nhau và chỉ lộ đầu dây ở các vị trí xa nhau (hình vẽ 2). Làm thế nào để với ít thao tác nhất xác định được điểm đầu và điểm cuối của mỗi dây khi chỉ có: bút dạ, một pin 1,5V, một đoạn dây dẫn ngắn, một bóng đèn nhỏ 3V- 1,5W. Hình vẽ 2 b. (1,5 điểm) Chỉ sử dụng các dụng cụ sau: Lực kế, bình chia độ chứa nước, nút chai bằng bấc, sợi chỉ, các quả cân, hãy xác định khối lượng riêng của chiếc nút chai bằng bấc. c. (2 điểm) Hai đoạn dây dẫn hình trụ cùng loại có cùng điện trở, đường kính tiết diện dây dẫn thứ nhất gấp đôi đường kính tiết diện của dây dẫn thứ hai. Tính tỷ số khối lượng giữa dây dẫn thứ nhất và dây dẫn thứ hai. Câu 3: (5 điểm) Cho mạch điện (hình vẽ 3). Khi mắc nguồn điện có hiệu điện thế không đổi vào hai điểm A và C hoặc B và D thì công suất tỏa nhiệt trong mạch là như nhau và bằng P. Khi mắc nguồn với hai điểm B và C hoặc A và D thì công suất tỏa nhiệt trong mạch cũng như nhau và bằng 2P. Hỏi khi mắc nguồn với 2 điểm C và D thì công suất tỏa nhiệt trong mạch bằng bao nhiêu? Bỏ qua điện trở của các dây dẫn. C A R1 A R2 R4 D B R3 Hình vẽ 3 Câu 4: (5 điểm) Một thấu kính hội tụ L có trục chính là xy, quang tâm O. Một nguồn sáng S chiếu vào thấu kính, biết hai tia ló ra khỏi thấu kính là IF' và KJ, với F' là tiêu điểm (hình vẽ 4). Xác định vị trí S. Cho biết OI = 1cm, OK = 2cm. L F' I 600 x O y K 450 J Hình vẽ 4 …………………………………….. Hết ……………………………………… SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 GIA LAI NĂM HỌC 2009 - 2010 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: Vật lý ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CÂU ĐÁP ÁN CHI TIẾT ĐIỂM Câu 1 (5đ) O T T m1 P1 m2 M A D B PM P2 - Biểu diễn đủ, đúng lực tác dụng ........................................ - Hệ cân bằng ......... Theo quy tắc đòn bẩy: ......... 1đ 0,5đ 0,5đ 1,5đ - Khi m1 giảm 2kg thì m1' = m1 - 2 = 6kg - Để hệ cân bằng thì m2' phải thỏa mãn: 1,0đ Vì m2' > m2 nên phải tăng m2 với lượng Dm = m2' - m2 = 3kg. 0,5đ Câu 2 (5đ) a.(1,5đ) b(1,5đ) c(2,0đ) + Đánh dấu 3 điểm đầu của ba dây (1,2,3), ba điểm cuối của ba dây (a,b,c). - Mắc pin nối tiếp với đèn vào hai đầu dây bất kỳ, ví dụ (1-2). - Chạm hai điểm cuối bất kỳ khi nào đèn sáng, ví dụ (a-c) thì điểm đầu dây 3 ứng với điểm cuối dây là b. ............................................. + Tách 1 và 2 ta mắc pin nối tiếp với đèn vào 1 và 3. Làm tương tự, ta xác định điểm cuối của sợi dây 2, suy ra dây còn lại. ................ 1,0đ 0,5đ Dựa vào (1) .................................................. 0,5đ Bước 1: Dùng lực kế xác định trọng lượng P của nút chai. .......... 0,25đ Bước 2: Dùng sợi dây chỉ buộc vào quả cân rồi nhúng vào vào bình nước, ta xác định thể tích V1 của quả cân. Bước 3: Dùng sợi dây chỉ buộc vào quả cân và nút chai rồi nhúng vào bình nước sao cho chìm hoàn toàn trong nước, ta xác định thể tích V2 của quả cân và nút chai. Bước 4: Tìm thể tích V của nút chai: V = V2 - V1 (2) ........... 0,25đ Từ (1) và (2) .......................................... 0,5đ Ta có : ...................................... 0,5đ Mà R1 = R2, ..................... 0,75đ Vậy: .................................... 0,75đ Câu 3 (5đ) U không đổi: Mà ........................................ .................................................................................. 0,5đ 0,75đ Khi ......................................... .............................................................................. 0,5đ 0,75 Theo giả thiết : PAD = 2 PAC RAC = 2RAD ............................................................ 0,5đ Giải, loại nghiệm âm .......................................... 0,5đ U không đổi với: ................................................................. 1,5đ Câu 4 (5đ) L S I 600 F' x O y K H 450 N J - Vẽ đúng hình vẽ xác định S ...... - f = OF' = OI ........... - Tính đúng .... - ..... Kết luận: S cách xy: 1cm ........................... cách L: .................... 1,5đ 1,0đ 0,5đ 1,5đ 0,25đ 0,25đ Chú ý: - Học sinh giải theo các cách khác nhau nhưng đúng kết quả vẫn cho điểm tối đa theo biểu điểm. - Nếu học sinh không ghi đơn vị hoặc ghi sai chỉ trừ điểm mỗi lần 0,25 điểm, nhưng trong mỗi bài toán trừ tối đa 0,5 điểm.