Đề thi HSG

ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2009 - 2010
Môn thi: Vật lý 9
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu 1: (1,5 điểm)
Khi chạy ngược dòng một ca nô gặp chiếc bè đang trôi xuôi tại địa điểm A. Chạy được 30 phút ca nô lập tức quay lại và đuổi kịp chiếc bè tại B cách A 2 km. Tìm vận tốc của nước sông.
Câu 2: (1,5 điểm)
Dùng một ấm điện có công suất 1,2kW để đun sôi 2lit nước ở 200C. Sau 12 phút nước sôi. Xác định khối lượng của ấm. Biết rằng ấm làm bằng nhôm, và trong quá trình đun 18% nhiệt lượng tỏa ra môi trường. Cnước = 4 200J/kg.độ; Cnhôm = 880J/kg.độ.
Câu 3: (2,5 điểm)
Ba bóng đèn có điện trở giống nhau r = 24Ω, trong đó có 2 chiếc cùng loại, chúng được mắc thành bộ rồi mắc vào 2 điểm AB có hiệu điện thế không đổi UAB = 18V. Cả 3 đèn đều sáng bình thường.
Vẽ sơ đồ mạch điện rồi tính các giá trị định mức của các bóng đèn biết rằng tổng công suất toàn mạch không vượt quá 13,5W.
b. Khi UAB tăng lên đến 20V để các bóng sáng bình thường người ta phải mắc thêm một biến trở có giá trị toàn phần là 8Ω. Hỏi con chạy của biến trở phải đặt ở vị trí nào để các đèn vẫn sáng bình thường. Trong quá trình điều chỉnh phải dịch chuyển con chạy như thế nào để cho các đèn khỏi bị cháy.
Câu 4: (2,5 điểm)
Một mạch điện được đặt trong hộp kín có 4 chốt lấy điện A, B, C, D (như hình vẽ)
Nếu ta đặt vào giữa 2 chốt AB một
Hiệu điện thế U1 = 3,2V rồi mắc vôn kế vào A C
2 chốt CD thì vôn kế chỉ 2,0V; nhưng khi
thay vôn kế bằng ampe kế thì ampe kế chỉ
200mA B D
Nếu đặt vào 2 chốt CD một hiệu điện
thế U2 = 3,0V thì khi mắc vôn kế vào AB, vôn kế vẫn chỉ 2,0V. Coi vôn kế và ampe kế là lý tưởng. Biết bên trong hộp chỉ có các điện trở thuần. Hãy vẽ một sơ đồ mạch điện đơn giản nhất đáp ứng các yêu cầu trên và tính toán các yếu tố của sơ đồ ấy.
Câu 5: (1,0 điểm)
Một điểm sáng sáng S đặt trước một gương cầu lồi G cho ảnh S’ (như hình dưới). Bằng phép vẽ, hãy xác định vị trí gương, tiêu điểm F.
● S
S’ ●

O O’
Câu 6: (1,0 điểm)
Hai dây dẫn thẳng, dài vô hạn đặt song song với nhau, có dòng điện chạy qua. Chứng minh rằng:
Chúng đẩy nhau nếu hai dòng điện ngược chiều.
Chúng hút nhau nếu hai dòng điện cùng chiều
Ghi chú: Cán bộ coi không được giải thích gì thêm.

ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM VẬT LÝ
Câu 1: 1,5 điểm
Bài này có 2 cách giải:
Cách 1. Chọn bờ sông làm mốc.
Gọi v là vận tốc của ca nô, vn là vận tốc của bè (chính là vận tốc của dòng nước)
C là điểm ca nô quay lại
Ta có thời gian bè trôi từ khi gặp ca nô ngược dòng đến khi gặp lại là:


Tổng thời gian ca nô cả đi và về là t = tngược + txuôi
Theo đề bài tngược = 30 phút = 1/2h
Phân tích thời gian xuôi dòng ta thấy: Thời gian xuôi dòng sẽ bẳng tổng thời gian đi từ chỗ C đến A và thời gian ca nô đi từ A đến B.
Quãng đường AC là: AC =
nên thời gian khi ca nô xuôi dòng sẽ là:
txuôi =

Vậy ta có phương trình:

=

Thay AB = 2 km ta có:


Vậy vn = 2km/h
Cách 2. Chọn bè làm mốc.
Nếu chọn bè làm mốc thì vận tốc của ca nô đối với bè là không đổi và thời gian cả đi và về sẽ là như nhau và tổng thời gian sẽ là ½ + ½ = 1h.
Trong thời gian đó điểm B (điểm gặp nhau lần thứ 2) phải chạy ngược dòng để gặp ca nô với vận tốc đúng bằng vận tốc dòng nước và nó đi được quãng đường đúng bằng quãng đường AB = 2km nên vn=
= 2km/h
Câu 2: 1