Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Vật lí Lớp 9 (Có đáp án)

 kú thi chän häc sinh giái CẤP TỈNH
 LỚP 9 - M«n: VËt Lý
 (Thêi gian lµm bµi 150 phót (kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò)
 (§Ò thi cã 01 trang)
Câu 1:(4,0 điểm) Hai xe máy đồng thời xuất phát, chuyển động đều đi lại gặp nhau, 
xe 1 đi từ thành phố A đến thành phố B và xe 2 đi từ thành phố B đến thành phố A. 
Sau khi gặp nhau tại C cách A 30km, hai xe tiếp tục hành trình của mình với vận tốc 
cũ. Khi đã tới nơi quy định (xe 1 tới B, xe 2 tới A), cả hai xe đều quay ngay trở về và 
gặp nhau lần thứ hai tại D cách B một đoạn 36 km. Coi quãng đường AB là thẳng, 
vận tốc của hai xe không thay đổi trong quá trình chuyển động. Tìm khoảng cách AB 
và tỉ số vận tốc của hai xe.
Câu 2: (4,5 điểm) Có hai bình cách nhiệt, bình thứ nhất chứa 4 lít nước ở nhiệt độ 
800C, bình thứ hai chứa 2 lít nước ở nhiệt độ 20 0C. Người ta lấy m (kg) nước từ bình 
thứ nhất rót vào bình thứ hai. Khi bình thứ hai đã cân bằng nhiệt thì lại lấy m (kg) 
nước từ bình thứ hai rót vào bình thứ nhất để lượng nước ở hai bình như lúc ban đầu. 
 0
Nhiệt độ nước ở bình thứ nhất sau khi cân bằng là 74 C, bỏ quaR1 nhiệt lượngR2 tỏa ra 
môi trường. Tính m.
Câu 3: (2,0 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình 1. A
 K V
Biết R1= 2R2, ampe kế chỉ 0,5A, vôn kế chỉ 3V, am pe 
kế và các dây nối có điện trở không đáng kể, vôn kế có 
 A B
điện trở vô cùng lớn.
Hãy tính: 
a) Điện trở R1 và R2. Hình 1
b) Hiệu điện thế giữa hai điểm A,B và hai đầu điện trở 11111
R1
Câu 4: (5,0 điểm)
 Cho mạch điện có sơ đồ như hình 2. Thanh kim loại 
MN đồng chất, tiết diện đều, có điện trở R =16 , có R1 + -
chiều dài L. Con chạy C chia thanh MN thành 2 
 A B
 a
phần, đoạn MC có chiều dài a, đặt x = . Biết R1= 2
 L M C N
 , hiệu điện thế U AB = 12V không đổi, điện trở của 
các dây nối là không đáng kể. Hình 2
a) Tìm biểu thức cường độ dòng điện I chạy qua R1 
theo x. 
Với các giá trị nào của x thì I đạt giá trị lớn nhất, nhỏ 
nhất. Tìm các giá trị đó?
b) Tìm biểu thức công suất toả nhiệt P trên thanh MN 
theo x. Với giá trị nào của x thì P đạt giá trị lớn nhất?
 kú thi chän häc sinh giái CẤP TỈNH 
 LỚP 9
 h­íng dÉn chÊm M«n VËt Lý 
 ( Hướng dẫn chấm này có 04 trang) 
 Câu- Nội dung Điểm
 ý
 1 4,0 đ
 Gọi v1 là vận tốc của xe xuất phát từ A, v2 là vận tốc của xe xuất phát 
 từ B, t1 là khoảng thời gian từ lúc xuất phát đến lúc gặp nhau lần 1, t2 1,0
 là khoảng thời gian từ lúc gặp nhau lần 1đến lúc gặp nhau lần 2 và đặt 
 x = AB.
 v1 30
 Gặp nhau lần 1: v1t1 30 , v2t1 = x - 30 suy ra = (1)
 v2 x-30 1,0
 Gặp nhau lần 2: v t = (x - 30) + 36 = x + 6 ; v t = 30 + (x - 36) = x - 6 
 1 2 2 2 1,0
 v x + 6
 suy ra 1 = (2)
 v2 x - 6
 Từ (1) và (2) suy ra x = 54km.
 1,0
 v v
 Thay x = 54 km vào (1) ta được 1 1,25 hay 2 0,8
 v2 v1
Câu 2 4,5đ
 0
 Gọi nhiệt độ bình 2 sau khi đã cân bằng nhiệt là t1 ( C):
 - Phương trình cân bằng nhiệt sau sau khi rót lần 1: 1,0
 m.C(80 -t1) = 2.C(t1 - 20) (1)
 - Phương trình cân bằng nhiệt sau sau khi rót lần 2:
 ( 4 - m).C. ( 80 - 74) = m.C ( 74 - t1) (2)
 1,5
 Đơn giản C ở 2 vế các phương trình (1) và (2)
 Giải hệ phương trình gồm (1) và (2)
 m(80 - t1) = 2(t1- 20) 80m - mt1 = 2t1- 40 80m = 2t1 + mt1- 40
 (4 - m).6= m(74 - t1) 24 - 6m = 74m - mt1 80m = mt1 + 24
 2t1 = 24 + 40 = 64 t1 = 32
 Thay t = 32 vào (1) ta có : m( 80 - 32) = 2 ( 32 - 20) m.48 = 2.12 
 1 2,0
 = 24
 m = 24:48 = 0,5 (kg)
 Vậy : Khối lượng nước đã rót mỗi lần là m = 0,5 (kg) + Biến đổi biểu thức (3) ta có: 
 b U2
 P= 2 (4)
 R 
 1 R(1 x)x 
 R(1 x)x 
 + Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho mẫu số của biểu thức (4) ta có: 1,0
 P = Pmax 
 R1
 khi R(1 x)x R1= R(1-x)x 
 R(1 x)x
 (5)
 x 0.85
 + Thay số và giải phương trình (5) ta có 
 x 0.15
Câu 5 4,5đ
 A’
 A2
 A A1
 S I I1 I’
 0,5
 B1
 B B2
 B’
 AB SI SI'
 SAB ~ SA’B’ => hay A' B' .AB 
 A' B' SI' SI
 Với AB, A’B’ là đường kính của đĩa chắn sáng và của 
 bóng đen
 a
 SI, SI’ là khoảng cách từ điểm sáng đến đĩa và màn 2,0
 200
 Thay số: A' B' .20 80(cm)
 50
 - Dựa vào hình vẽ ta thấy, để đường kính bóng đen giảm 
 xuống phải di chuyển đĩa về phía màn
 Gọi A2B2 là đường kính bóng đen lúc này => 
 1
 A B A' B' 40(cm)
 2 2 2
 SI1 A1B1 AB 2,0
 SA1B1 ~ SA2B2 => (A1B1 AB)
 SI' A2 B2 A2 B2
 AB 20
 => SI1 .SI' .200 100(cm) 1(m)
 A2 B2 40
 Cần phải di chuyển đĩa một đoạn I I1 = SI1- SI = 
 100- 50