Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 môn thi : lí thời gian: 150 phút

PHÒNG GDĐT SƠN DƯƠNG
TRƯỜNG THCS HỒNG LẠC
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 
 Môn thi : LÍ
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề )
(Đề này gồm 05 câu trên 01 trang)
Câu 1: (5,0 điểm) 
a) Một ống nghiệm hình trụ, đựng nước đá đến độ cao h1=40cm. Một ống nghiệm khác có cùng tiết diện đựng nước ở nhiệt độ t1 = 4oC đến độ cao h2 = 10cm. Người ta rót hết nước ở ống nghiệm thứ hai vào ống thứ nhất. Khi có cân bằng nhiệt, mực nước trong ống nghiệm dâng cao thêmh1=0,2cm so với lúc vừa rót xong. Tính nhiệt độ ban đầu của nước đá. Biết nhiệt dung riêng của nước C1=4200 J/kg.K; của nước đá C2=2000 J/kg.K; nhiệt nóng chảy của nước đá= 3,4.105 J/kg; khối lượng riêng của nước và nước đá: D1=1000 kg/m3 ; D2=900kg/m3. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường.
D
B
C
B’
A
	b) Sau đó người ta nhúng ống nghiệm vào một ống nghiệm khác có tiết diện gấp đôi đựng một chất lỏng đến độ cao h3 = 20cm ở nhiệt độ t3 = 10oC. Khi đã cân bằng nhiệt, độ cao mực nước trong ống nghiệm nhỏ hạ xuống một đoạn h2 = 2,4cm. Tính nhiệt dung riêng của chất lỏng. Cho khối lượng riêng của chất lỏng D3 = 800kg/m3. Bỏ qua nhiệt dung của các ống nghiệm.
Câu 2: (3,0 điểm)
Một người có chiều cao AB đứng gần một cột điện CD. 
Trên đỉnh cột có một bóng đèn nhỏ. Bóng người đó có
 chiều dài AB’.
Nếu người đó bước ra xa cột thêm c = 1,5m, thì bóng
 dài thêm d = 0,5m. Hỏi nếu lúc ban đầu người đó đi vào 
gần thêm c/ = 1m, thì bóng ngắn đi bao nhiêu?
Chiều cao cột điện là 6,4m.
 Hãy tính chiều cao của người.
m1
m2
A
B
C
Câu 3:(4.0 điểm)
 Cho hệ thống như hình vẽ vật m1 có khối lượng 4 kg	,	
vật m2 có khối lượng 8 kg. 
 a. xác định vị trí của B để hệ thống cân bằng.
Tính lực tác dụng lên xà treo.
Câu 4:(4.0 điểm) 
 Một người dự định đi xe đạp trên quãng đường 60 km với vận tốc là v. Nếu tăng tốc thêm 5 km/h thì sẽ đến sớm hơn dự định là 36 phút. Hỏi vận tốc dự định là bao nhiêu?
Câu 5:(4,0 điểm)
 Cho mạch điện như hình vẽ .Trên các bóng đèn có ghi 12V – 6W (Đ1), 12V – 12W (Đ2). Trên đèn Đ3 chỉ có dấu 3W, dấu hiệu điện thế định mức mờ hẳn. Mạch đảm bảo các đèn sáng bình thường .
a. Hãy tính hiệu điện thế định mức của đèn Đ3 
_
b. Cho biết R1 = 9, hãy tính R2 .
A
+
B
_
Đ1
Đ2
Đ3
R1
R2
M
N
c. Tìm giá trị giới hạn của R1 để thực hiện được 
điều kiện sáng bình thường của các đèn trên.
DUYỆT CỦA BAN GIÁM HIỆU
.
.
.
Người ra đề
Nguyễn Thị Tiếp
PHÒNG GDĐT SƠN DƯƠNG 
TRƯỜNG THCS HỒNG LẠC
----------------------
 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 
Năm học 2012-2013
Môn thi : LÍ
 (Hướng dẫn chấm này gồm 03 trang)
-------------------------------------
Câu 1: (5,0điêm)
a. Mực nước dâng thêm chứng tỏ có một phần nước bị đông đặc (do khối lượng riêng của phần đó giảm nên thể tích tăng). Gọi S là tiết diện ống nghiệm, x là chiều cao cột nước bị đông đặc. Sau khi đông đặc nó có chiều cao x +h1 nhưng khối lượng vẫn không thay đổi,
	(0,25 điểm)
 nghĩa là:	
S.x.D1 = S.(x +h1).D2	(0,5 điểm)
	 => x = 	(0,5 điểm)
Do nước chỉ đông đặc một phần nên nhiệt độ cuối cùng của hệ thống là 0oC
Nhiệt lượng của nước tỏa ra để giảm từ nhiệt độ t1 = 4oC đến 0oC
	Q1 = C1.S.D1.h2(t1 – 0)	(0,25 điểm)
Nhiệt lượng của phần nước độ cao x tỏa ra để đông đặc ở 0oC
	Q2 = .S.D1.x	(0,25 điểm)
Nhiệt lượng của nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ t2 đến 0oC
	Q3 = C2.S.h1.D2.(0 – t2)	(0,25 điểm)
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
	Q1 + Q2 = Q3 hay
	C1.S.D1.h2.t1 + .S.D1.x = -C2.S.h1.D2.t2	(0,5 điểm)
t2 = 
t2 = -10,83oC	(0,5 điểm)
b. Mực nước hạ xuống do một phần nước đá trong ống nghiệm nhỏ đã nóng chảy. Gọi y là chiều cao cột nước đã bị nóng chảy. Sau khi nóng chảy phần đó có chiều cao y - h2.
(0,25 điểm)
 Ta có:	 
	S.y.D2 = S.(y-h2)D1	(0,5 điểm)
=> y = 	(0,5 điểm)
Nhiệt độ cuối cùng của hệ thống vẫn là 0oC. Phần nhiệt lượng đo chất lỏng tỏa ra bằng phần nhiệt lượng của nước đá hấp thụ nóng chảy. Ta có:	(0,25 điểm)
	S.y.D2. = C3.2S.h3.D3(t3 – 0)	(0,25 điểm)
=> C3 = độ	(0,25 điểm)
Câu 2: (3,0 điểm)
	a. Kí hiệu: AB/ = a, AC = b, ta có:
Ban đầu: 	(1) 	(0,5điểm)
Khi lùi ra xa:
	(2) 	(0,5điểm)
Khi tiến lại gần: Gọi x là chiều dài của bóng ngắn đi, ta có:
D
B
C
B’
A
B/1
A1
B1
	(3) (0,5điểm)
	Áp dụng tính chất của tỉ lệ thức vào cặp phương trình 
và (2) ta suy ra
	(4)	 (0,5 điểm)
	Do đó từ phương trình (3) ta có
	 x = m 	(0,5 điểm)
Từ hệ thức (4) suy ra chiều cao của người
AB = = = 1,6m	(0,5 điểm)	
Câu3 ( 4,0điểm)
m1
m2
A
B
C
P1
P2
T
T/
a. Giả sử vật m2 được treo tại B.
 Trọng lượng P1 = 10 m1 = 10.4 = 40 (N) (0.5điểm)
 P2 = 10 m2 = 10.8 = 80 (N) (0.5điểm)
 Lực căng của sợi dây: T = P1 = 40 (N) (0.5điểm)
 Chọn C làm điểm tựa, theo qui tắc đòn bẩy
 Ta có: AC.T = BC.P2 (0.5điểm)
=> AC = 2 BC (0.5điểm)
 mà B nằm giữa AC nên B là trung điểm của AC (0.5điểm)
 b. Chọn A làm điểm tựa , ta có:
 (N) (0.5điểm)
Lực F tác dụng lên xà: F = P1 + T + T/ = 40 + 40 + 40 = 120 (N) (0.5điểm)
Câu 4 (4,0điểm)
- Thời gian mà người ấy đi hết quãng đường 60 km với thời gian dự định. 
 t1 = (h) (0.5điểm)
- Thời gian đi thực tế: t2 = (0.5điểm)
- Theo điều kiện bài toán ta có: t1 – t2 =36 phút = h (1.0điểm)
 5(v+5).60 – 60.5v=3v(v+5) v2 +5v – 500 = 0 (1.0điểm)
- Giải pt trên ta được: v = 20 km/h (0.5điểm)
 v = -25 ( loại )
Vậy vận tốc dự định v = 20 km/h (0.5điểm)
Câu 5:(4,0điểm)
	a. Cường độ dòng điện định mức của đèn Đ1 và đèn Đ2 là:	
	Iđ1 = 	(0,25đ)
	Iđ2 = 	(0,25đ)
	Suy ra cường độ dòng điện định mức của đèn Đ3 là :
	Iđ3 = Iđ2 – Iđ1 = 1 – 0,5 = 0,5A 
+
B
_
Đ1
Đ2
Đ3
R1
R2
M
N
Và hướng từ N về M 	(0,25đ)
	Hiệu điện thế định mức của đèn Đ3 bằng :
_
A
	Uđ3 = = 	(0,5đ)
 	b. Từ sơ đồ chiều dòng điện suy ra: 
	UR1 = UAM – UNM = 12 – 6 = 6V	(0,25đ)
	UR2 = UNM + UMB = 6 + 12 =18V	(0,25đ)
	Cường độ dòng điện qua R1 và R2 bằng: 
	I1 = 	(0,25đ)
	I2 = I1 – Iđ3 = 	(0,25đ)	
	Do đó R2 = 	(0,25đ)
c. Để 3 đèn sáng bình thường thì độ giảm hiệu điện thế trên R1 phải bằng :
	UR1 = Uđ1 – Uđ3 = 12 – 6 = 6V 	(0,5đ)
	Đồng thời cường độ dòng điện qua R1 phải lớn hơn hoặc bằng cường độ định mức của đèn Đ3 :
	IR1 = 	(0,5đ)
	Suy ra R1 	(0,5đ)