Đề thi học sinh giỏi lớp 9 năm học 2006 – 2007. Môn thi: Vật lý – Lớp 9 thời gian: 150 phút

Đề thi học sinh giỏi lớp 9 năm học 2006 – 2007. Môn Thi: Vật lý – Lớp 9 Thời gian: 150 phút ------------------- Câu 1: ( 2,5 điểm ). Một người đi xe đạp đã đi được 4km. Với vận tốc v1 = 10km/h sau đó người ấy dừng lại để chữa xe trong 30 phút rồi đi hết 8km với vận tốc v2. Biết tốc độ trung bình của người đó là 6km/h. Tính vận tốc v2. Vẽ đồ thị vận tốc chuyển động đều ( trục tung ứng với vận tốc, trục hoành ứng với thời gian). Câu 2: ( 2,5 điểm ). Một quả cầu bằng đồng đặc có khối lượng riêng 890kg/m3 và thể tích 10cm3 được thả trong một chậu thủy ngân với bên trên là nước.Khi quả cầu cân bằng một phần ngập trong nước, một phần ngập trong thủy ngân. Tìm thể tích phần chìm trong nước và phần chìm trong thủy ngân. Câu 3: ( 4 điểm ) Trong một bình đậy kín có một cụa nước đá khối lượng M = 0,1kg nổi trên nước, trong cục đá có một viên to chì khối lượng m = 5g. Hỏi phải tốn một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để cục chì bắt đầu chìm xuống nước. Cho biết khối lượng riêng của chì bằng 14,3 g/cm3. Của nước đá là 0,9g/cm3. Nhiệt nóng chảy của nước đá 3,4. 105 J/kg. Nhiệt độ của nước trong bình là O0C. Câu 4: ( 5 điểm ). a) Có hai gương phẳng hợp với nhau một góc tù à . Một tia sáng SI tới gương thứ nhất phản xạ theo gương IJ đến gương thứ hai rồi phản xạ tiếp theo phương JR. Tìm góc tới hợp với hai tia tới SI và tia phản xạ JR khi. b) Nêu ban đầu hai gương hợp nhau một góc bằng 300 thì phải quay gương thứ hai quanh trục 0 đi qua giao điểm O của hai vết gương một góc bao nhiêu? Theo chiều nào để SI // JR; SI ^ JR. Câu 5: ( 3 điểm ). Cho mạnh điện như hình vẽ: Biết R1 = R3 = 40W; R2 = 90W; UAB = 90V. a) Khi k mở cường độ dòng điện qua R4 là I4 = 2,25A. Tính điện trở R4. b) Tìm hiệu điện thế hai đầu R4 khi k đóng. Câu 6: ( 3 điểm ). Một ấm đun nước bằng điện có 3 dây may so mỗi cái có điện trở R = 120W được mắc song song với nhau. ấm được mắc vào mạch nối tiếp với điện trở r = 50W. Hỏi thời gian cần thiết để đun ấm đầy nước đến khi sôi sẽ thay đổi thế nào? Khi một trong ba lò xo bị đứt. đáp án + biểu chấm Đề thi HSG –Môn Vật lý - lớp 9 Năm học 2006 – 2007 ------------------ Câu 1 a) vtb = => t2 = - ( t1 + t 0 ). Với t1 = = = 0,4h; t0 = 0,5h (0,5đ) Vậy t2 = - ( 0,4 + 0,5 ) = 1,1h. (0,5đ) Vận tốc v2 = = = 7,3km/h. (0,5đ) b) Đồ thị vận tốc chuyển động. V(km/h) 16 12 (1đ) 8 4 t(h) 1 2 3 4 Câu 2: Lực đẩy Acsimet tác dụng lên toàn bộ quả cầu là: F = P1 + P2 = d1V1 + d2V2. ( 0,25đ) Trọng lượng của quả cầu ngoài không khí là: P = d.V ( 0,25đ) Vậy : d.V = d1V1 + d2V2 (1) ( 0,25đ) Mặt khác: V = V1 + V2. (2) ( 0,25đ) Giải hệ phương trình (1) và (2) ta có: Thể tích phần ngập trong nước là: V1 = V = 3,73cm3. ( 1đ) Thể tích phần ngập trong thủy ngân là: V2 = V – V1 = 6,27cm3. ( 0,5đ) Câu 3: Gọi M1 là khối lượng còn lại của cục nước đá khi bắt đầu chìm; điều kiện để cục chì bắt đầu chìm là: = Dn. ( 0,5đ) Trong đó V : thể tích cục đá và chì, Dn: Khối lượng riêng của nước. Chú ý rằng. V = + ( 0,5đ) Do đó: M1 + m = Dn( + ) ( 1đ) M1 = m ( 0,5đ) M1 = = 41g ( 0,5đ) Khối lượng nước đá phải tan: DM = M – M1 = 100g – 41g = 59g. ( 0,5đ) Nhiệt lượng cần thiết: Q = l.DM = 3,4.105. 59.10-3 = 200,6. 102J. ( 0,5đ) Câu 4: Vì à là góc tù. Lúc đó góc hợp bởi hai pháp tuyến. éINJ = 1800 - à. ( 0,25đ) Xét DIJK có: b = éKIJ + éIJK ( 0,25đ) b = 2( 900 – i) + 2(900 – i’) ( 0,25đ) b = 3600 – 2(i + i’) (1) ( 0,25đ) N à R J i S ( 1đ) à b k Xét D INJ có: à = i + i’ ( góc ngoài tại N ) (2) ( 0,5đ) Từ (1) và (2) ta suy ra. b = 3600 - 2à = 2(1800 - à ) ( 0,5đ) b) Để SI//JR thì b’ = 1800, ngiã là à’ = 900. Lúc đầu à = 300. Vậy phải quay gương thứ hai theo chiều góc à tăng lên một góc à’ - à = 600. ( 1đ) Để SI ^ JR thì góc b’ = 900 . Lúc đó cần phải quay gương thứ hai theo chiều góc à tăng lên. Vì lúc đó b’ = 2(1800 - à’ ) = 900 hay à’ = 1350 . Vậy phải tăng lên à’ - à = 1050 ( 1đ) Câu 5: a) Khi K ngắt hai điện trở R1 và R4 mắc nối tiếp với nhau ta có: R14 = R1 + R4 = 40 + x đặt R4 = x ( 0,25đ) Hiệu điện thế giữa hai điểm AC là: UAC = R14.I4 = (40 + x).2,25 = 90 + 2,25x. ( 0,25đ) Cường độ dòng điện qua R2 là: I2 = = 1 + ( 0,5đ) Cường độ dòng điện qua R3 là: I3 =I2 + I4 = 1 + + 2,25 = +3,25. ( 0,5đ) Hiệu điện thế hai đầu R3 là: UCB = I3.R3 = 40( + 3,25 ) = x + 130. ( 0,5đ) Hiệu điện thế hai đầu toàn mạch là: UAB = UAC + UCB = 90 + 2,25x + x + 130 x = 40W. ( 0,5đ) b) Khi k đóng hai điện trở R3 và R4 mắc song song. R34 = = 20W. ( 0,25đ) Hai điện trở R2 và R34 mắc nối tiếp với nhau: R234 = R2 + R34 = 90 + 20 = 110W. ( 0,25đ) Cường độ dòng điện qua R2 là: I2 = = = 3,18A. ( 0,5đ) Vậy U4 = R34.I2 = 20. 3,18 = 63,6V ( 0,5đ) Câu 6: Lúc có ba lò so mắc song song điện trở tương đương của ấm là: R1 = = 40W. Dòng điện trong mạch I1 = ( 0,25đ) Thời gian t1 cần thiết để đun đến khi sôi: Q = R1I12t1. ( 0,25đ) => t1 = hay t1 = (1) ( 0,5đ) Lúc có hai lò so mắc song song. Điện trở tương đương của ấm là: R2 = = 40W. Dòng điện trong mạch I2 = ( 0,25đ) Thời gian t2 cần thiết để đun đến khi sôi t2 = (2) ( 0,5đ) Lập tỉ số ta có: = = ằ 1. Vậy t1 ằ t2 ( 1,25đ)