Đề thi chọn HSG

Sở GD&ĐT Vĩnh Phúc
-----------------
Đề chính thức
Kỳ thi học sinh giỏi lớp 9 năm học 2009 - 2010
Đề thi môn: Vật lý
Thời gian: 150 phút, không kể thời gian giao đề.

Bài 1:
Một chiếc cốc hình trụ có khối lượng m, bên trong chứa một lượng nước cũng có khối lượng m ở nhiệt độ t1=10oC. Người ta thả vào cốc một cục nước đá có khối lượng M đang ở nhiệt độ 0oC thì cục nước đá đó chỉ tan được một phần ba khối lượng của nó. Rót thêm một lượng nước có nhiệt độ t2=40oC vào cốc, khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của cốc nước lại là 10oC còn mực nước trong cốc có chiều cao gấp đôi chiều cao mực nước ngay sau khi thả cục nước đá. Hãy xác định nhiệt dung riêng c1 của chất làm cốc. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh, sự dãn nở vì nhiệt của chất làm cốc. Biết nhiệt dung riêng của nước là c=4,2.103J/kg.độ, nhiệt nóng chảy của nước đá là (=336.103J/kg.
Bài 2:
Một ôtô xuất phát từ điểm A trên cánh đồng để đến điểm B trên sân vận động (Hình 1). Cánh đồng và sân vận động được ngăn cách nhau bởi con đường thẳng D, khoảng cách từ A đến đường D là a=400m, khoảng cách từ B đến đường D là b=300m, khoảng cách AB=2,8km. Biết tốc độ của ôtô trên cánh đồng là v=3km/h, trên đường D là 5v/3, trên sân vận động là 4v/3. Hỏi ôtô phải đi đến điểm M trên đường cách A’ một khoảng x và rời đường tại N cách B’ một khoảng y bằng bao nhiêu để thời gian chuyển động là nhỏ nhất? Xác định khoảng thời gian nhỏ nhất đó?
Bài 3:
Bốn bóng đèn có cùng điện trở R0 được mắc để trang trí trong một cửa hiệu. Với yêu cầu độ sáng khác nhau, người ta mắc 4 bóng đèn trên với điện trở R (Hình 2). Biết hiệu điện thế U không đổi, tổng công suất trên 4 bóng đèn là 102W và
. Hãy xác định công suất tiêu thụ của mỗi đèn và tổng công suất trên toàn mạch.

Bài 4:
Thấu kính hội tụ có các tiêu điểm F và F’ đã biết. Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính của thấu kính sao cho điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm thấu kính một khoảng OA= a, qua thấu kính cho ảnh của AB cao gấp ba lần AB.
a) Dùng cách vẽ đường đi của các tia sáng qua thấu kính, hãy xác định những vị trí có thể đặt vật AB để thỏa mãn điều kiện của bài toán, từ đó hãy dựng vật và dựng ảnh tương ứng với nó.
b) Bằng các phép tính hình học, hãy tính khoảng cách a, cho biết tiêu cự của thấu kính f = 12cm.
Bài 5:
Một "hộp đen" có 3 đầu ra, bên trong chứa một mạch điện gồm một nguồn điện lý tưởng (không có điện trở trong) và một điện trở R chưa biết giá trị. Nếu mắc một điện trở R0 đã biết giữa hai đầu 1 và 2 thì dòng điện qua điện trở này là I12
0. Nếu mắc R0 vào giữa hai đầu 1 và 3 thì dòng điện qua nó là I13
0, đồng thời I13
I12. Còn khi mắc R0 vào giữa hai đầu 2 và 3 thì không có dòng điện đi qua. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện trong "hộp đen", xác định hiệu điện thế của nguồn điện và giá trị điện trở R trong "hộp đen" theo I12, I13, Ro.
----------------------HẾT----------------------
hướng dẫn chấm Đề THI HọC SINH GiỏI VậT Lý 9
năm học 2009-2010 (ĐáP áN Có 3 TRANG)
BÀI
Lời giải
Điểm

1

2,50


- Do nước đá không tan hết nên khi cân bằng nhiệt thì hệ có nhiệt độ 0oC
Phương trình cân bằng nhiệt diễn tả quá trình cục nước đá tan một phần ba là:
m(c+c1).(10 - 0) ( m(c+c1).10 (1)
- Mặc dù nước đá mới tan có một phần ba nhưng thấy ngay là dù nước đá có tan hết thì mức nước trong cốc cũng vẫn như vậy. Do đó lượng nước nóng đổ thêm vào để mức nước trong trạng thái cuối cùng tăng lên gấp đôi phải là: m + M