Các đề thi học sinh giỏi môn vật lí lớp 9 cấp tỉnh ( kèm đáp án)
Đề số 1:
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
CAO BẰNG
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS
NĂM HỌC 2010-2011
Môn: Vật lý
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề chính thức ĐỀ BÀI
(Đề gồm 02 trang)
Câu 1: ( 4 điểm)
Cùng một lúc có hai xe xuất phát từ hai điểm A và B cách nhau 60 km, cả hai
chuyển động cùng chiều theo hướng từ A đến B.
Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc v
1
= 30 km/h, xe thứ hai khởi hành từ B
với vận tốc v
2
= 40 km/h (cả hai xe đều chuyển động thẳng đều).
a. Tính khoảng cách giữa hai xe sau một giờ kể từ lúc xuất phát.
b. Sau khi xuất phát được 1 giờ 30 phút, xe thứ nhất đột ngột tăng tốc và đạt tới
vận
tốc v’
1
= 50 km/h. Hãy xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau.
Câu 2: ( 4 điểm)
Một ấm nhôm có khối lượng 250g chứa một lít nước ở 20
0
C.
a. Tính nhiệt lượng cần thiết để đun sôi lượng nước nói trên; biết nhiệt dung riêng
của nhôm và nước lần lượt là C

1
Các đề thi học sinh giỏi môn vật lí lớp 9 cấp tỉnh ( kèm đáp án)
Tính số chỉ am pe kế. A B
U
AB
Hình 1 R
4
Câu 4: (4 điểm)
Từ một trạm thủy điện nhỏ cách nhà trường 5 km người ta dùng dây tải điện
thường có đường kính 4 mm, điện trở suất 1,57
mΩ
−8
10.
. Nhà trường cần lưới điện
200V, tiêu thụ công suất 10 kW.
a. Tính điện trở của dây tải điện.
b. Tính hiệu điện thế đầu đường dây do trạm thủy điện cung cấp.
c. Tính độ sụt thế trên đường dây, công suất hao phí trên đường dây và hiệu suất
của đường dây.
d. Nếu muốn có hiệu hiệu suất 80% thì dây phải có đường kính bằng bao nhiêu.
(Giả thiết là các dụng cụ điện đều có tính chất điện trở)
Câu 5: ( 3 điểm) A .
Phía trên mặt phản xạ của gương . B
phẳng G có hai điểm A và B: hình 2.
a) Nêu cách vẽ đường đi tia sáng /////////////////////////////////////// G
từ A đến gương G rồi bị phản xạ qua B. Hình 2
b) Hãy chứng minh đường đi của tia sáng như trên là ngắn nhất trong mọi đường
đi từ A đến gương rồi qua B.

Hết

- Khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ :
l = AB – s
1
+ s
2
= 60 – 30 +40 = 70 km
0,5
0,5
1,0
b
- Sau khi xuất phát được 1 giờ 30 phút, quãng đường các xe
đi được là :
Xe 1 : s’
1
= v
1
t’ = 30.1,5 = 45 km
Xe 2 : s’
2
= v
2
t’ = 40.1,5 = 60 km
- Khoảng cáh giữa hai xe lúc đó :
l’ = AB – s’
1
+ s’
2
= 60 – 45 + 60 = 75 km
- Giả sử sau khoảng thời gian t kể từ lúc tăng tốc xe I đuổi
kịp xe II. Quãng đường chuyển động của các xe :

0,25
0,25
0,25
2
(4 điểm)
a
- Nhiệt lượng ấm nhôm thu vào để tăng nhiệt độ từ t
1
= 20
0
C
đến khi sôi t
2
= 100
0
C
Q
1
= m
1
.C
1
(t
2
– t
1
)
- Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ t
1
= 20

2
) (t
2
– t
1
)
= (0,25.880 + 1.4200)(100 – 20) = 353600J = 353,6KJ
0,5
0,5
1,0
- Nhiệt lượng do củi khô cung cấp :
Q’ = q.m 0,5
3
Các đề thi học sinh giỏi môn vật lí lớp 9 cấp tỉnh ( kèm đáp án)
b
- Mặt khác H =
%100
'Q
Q
Suy ra 30% =
kg
q
Q
m
mq
Q
118,0
%30
%100
.%100

3
) nt R
4
] // R
1
0,5
0,5
Suy ra R
23
=
32
32
RR
RR
+
= 2
Ω
R
234
= R
23
+ R
4
= 6
Ω
R
AB
=
1234
1234

4
V
1
U
2
= U
AB
– U
4
=
3
2
V
I
2
= U
2
/R
2
=
6
1
A
0,5
0,5
I
A
= I – I
2
=

0
= U + IR
d
= 200 + 50.12,5 = 825V
0,5
c
- Độ sụt thế trên đường dây:
U
d
= IR
d
= 50.12,5 = 625V
- Công suất hao phí:

WIUP
d
3125050.625. ===∆
- Hiệu suất: H =
%24,24
825
2000
00
≈==
U
U
P
P
0,5
0,5
0,5

'
4/'
'
48
2
≈==⇒=
−
ππ
ρ
π
ρ
0,5
0,5
5
(3 điểm)
a
b
A
B ///////////
I’
///////////
I
////////////////// G
B’
a) Đầu tiên ta dựng B’ đối xứng với B qua mặt gương G. Nối
A với B’ cắt G tại I thì I là điểm tới. Đường đi tia sáng phản
xạ trên G là A- I- B.

Một vật được ném thẳng đứng từ điểm O ngay trên mặt đất đi lên, đến điểm A
thì thế năng bằng nửa động năng ban đầu tại O. Vật tiếp tục chuyển động lên trên một
đoạn nữa thì thế năng tăng thêm 200J và có giá trị bằng động năng ban đầu.
Tính cơ năng của vật.
Câu 2: ( 4 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ: R =
Ω4
,
R
1
là bóng đèn (6V - 3W), R
2
là biến trở,
U
MN
= U
0
không đổi bằng 10V.
a. Xác định R
2
để đèn sáng bình
thường
b. Xác định R
2
để công suất tiêu thụ
của mạch song song cực đại.
Câu 3: ( 5 điểm)
6
ĐỀ BÀI
(Đề gồm 02 trang)

1
’ = 59
o
C.
a) Tính nhiệt độ nước trong bình 2.
b) Người ta tiếp tục lặp lại thao tác trên thêm một lần nữa, tìm nhiệt độ sau cùng
ở mỗi bình ( Nước không trao đổi nhiệt với môi trường ngoài).
Câu 4: (4 điểm)
Cần truyền công suất điện là 100 MW. Điện trở dây dẫn 10
Ω
. Nếu dùng hiệu
điện thế 500KV thì mỗi ngày tiết kiệm được bao nhiêu điện năng so với dùng hiệu
điện thế 100KV. Tính số tiền điện tiết kiệm được trong một năm. Biết giá điện là 700
đồng/KWh.
Câu 5: ( 4 điểm)
Một gương phẳng hình tròn bán kính 10 cm đặt trên bàn nằm ngang cách trần nhà
2m, mặt phản xạ hướng lên trên. Ánh sáng từ bóng đèn pin (xem là nguồn sáng điểm)
nằm trên trục đi qua tâm, vuông góc với mặt phản xạ và cách trần nhà 1m.
a. Tính đường kính vệt sáng trên trên trần nhà.
b. Cần phải dịch bóng đèn về phía nào (theo phương vuông góc với mặt phản xạ
của gương) một đoạn bao nhiêu để đường kính vệt sáng tăng gấp đôi?
______________________________Hết__________________________
Họ và tên thí sinh:…………………………………… Số báo danh:……………
Họ tên, chữ ký của giám thị 1:…………………………………………………
7
Các đề thi học sinh giỏi môn vật lí lớp 9 cấp tỉnh ( kèm đáp án)
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
CAO BẰNG
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI
CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2010-2011

2
(4 đ)
a)
- Các giá trị định mức của đèn: P
đ
= 3W, U
đ
= 6V,
R1 =
A
P
U
I
P
U
đ
đ
đ
đ
đ
5,0;12
2
==Ω=
- Đèn sáng bình thường thì U
R2
= U
đ
= 6V
I =
=

0,25
0,5
0,5
b) Gọi x là điện trở tương tương của mạch song song
thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch này là:
=
+
=
+
==
22
0
2
2
)4(
100
)( x
x
xR
U
xxIP
AB
2
216
100
xx
x
++
Chia cả tử và mẫu cho x ta có:
x

0,5
0,5
8
Các đề thi học sinh giỏi môn vật lí lớp 9 cấp tỉnh ( kèm đáp án)
3
(5 đ)
a)
Khi rót nước từ bình 1 sang bình 2 thì
Q
toả
= c m ( 60
o
– t’
2
), Q
thu
= c m
2
( t’
2
– 20
o
)
Vì Q
toả
= Q
thu
nên m ( 60
o
– t’

toả
= Q’
thu
nên 3,6 – m = m ( 59
o
– t’
2
)
1
Rút ra m = 36/( 60
o
– t’
2
)
Thay vào * được t’
2
= 24
o
c là nhiệt độ bình 2
m = 0,1 kg
0,5
0,5
b)
Khi lặp lại thao tác:
Rót nước từ bình 1 sang bình 2:
Q
toả
= cm ( t’
1
– t

Còn khi rót nước từ bình 2 sang bình 1:
Q’
toả
= c( m
1
– m)( 59
o
– t
1x
) = c. 3,5 ( 59
o
– t
1x
)
Q’
thu
= cm( t
1x
–t
2x
) = c. 0,1(t
1x
– 27,5
o
)
Cho Q’
toả
= Q’
thu
giải ra được t

–P
1
= 9600KW
Trong một ngày đêm tiết kiệm được:
24h.9600KW = 230400KWh
0,5
0,5
Trong 1 năm tiết kiệm được: 0,5
9
Các đề thi học sinh giỏi môn vật lí lớp 9 cấp tỉnh ( kèm đáp án)
365.230400 = 84096000KWh
Số tiền tiết kiệm được:
84096000.700= 58867200000 đồng
0,5
5
(4 đ)
a)
- Vẽ hình ( AB là gương)

- Xét
∆
S’IA đồng dạng
'' HAS∆
ta có:
BA
IS
IHIS
BA
IS
HS

+
=
+
=⇒
(Đường kính vệt sáng trên
trần nhà là 30 cm).
1,0
1,0
B
Để đường kính vệt sáng tăng lên gấp đôi ta phải di
chuyển bóng đèn đến gần gương. Lúc này:
cmm
IHIH
SI
IHSISI
SI
IHSI
AB
BA
404,0
5
2
55
6
6
10
60''
=====
+=
+

1
,
trong nửa quãng đường còn lại chuyển động có vận tốc không đổi v
2.
Tính vận
tốc trung bình của nó trên toàn bộ quãng đường.
b) Hãy thay các từ “ quãng đường” trong câu a) bằng từ “ khoảng thời gian” để
được một bài toán khác rồi giải bài toán đó.
c) So sánh các vận tốc trung bình tính được trong hai câu a) và b) ở trên.
Câu 2 ( 4 điểm):
Một bếp dầu dùng để đun nước. Khi đun 1 kg nước ở 20
0
C thì sau 10 phút nước
sôi. Coi bếp dầu cung cấp nhiệt một cách đều đặn.
a) Tìm thời gian cần thiết để đun lượng nước trên bay hơi hoàn toàn. Cho nhiệt
dung riêng của nước là C = 4200 J/ kg.độ; nhiệt hoá hơi của nước là L = 2,3.10
6
J/ kg. Bỏ qua sự thu nhiệt của ấm đựng nước.
b) Giải lại câu a) nếu tính đến sự thu nhiệt của ấm nhôm có khối lượng 200g, có
nhiệt dung riêng là 880 J/ kg. độ.
11
V
M
+
N
A
B
C D
R
0

? Biết điện trở
của Vôn kế vô cùng lớn.
Câu 4 ( 4 điểm):
Từ một trạm thuỷ điện nhỏ cách xưởng A 5 km, người ta dùng một dây tải điện có
đường kính 2mm, điện trở suất 1,57.10
-8

Ω
m. Xưởng A cần điện lưới có hiệu điện thế
200V, tiêu thụ công suất 10 kW
a) Tính điện trở của dây tải điện ?
b)Tính hiệu điện thế đầu đường dây do trạm cung cấp ?
c) Tính độ sụt thế trên đường dây ?
d) Tính công suất hao phí trên đường dây và hiệu suất của đường dây?
Câu 5 ( 4 điểm):
a) Cho 2 gương phẳng G
1
, G
2
đặt song song,
cách nhau một đoạn, mặt phản xạ hướng vào nhau
và 2 điểm M, N ( như hình vẽ ). Hãy vẽ một tia sáng
xuất phát từ M, phản xạ liên tiếp trên 2 gương
sao cho 2 lần phản xạ trên gương G
1
, 1 lần phản
xạ trên gương G
2
rồi đi qua N. Trình bày cách vẽ ?
b) Cho xy là trục chính của 1 thấu kính, O là

1
a Gọi chiều dài quãng đường là S, thời gian để đi cả
quãng đường là t
( )
21
21
21
222 vv
vvS
v
S
v
S
t
+
=+=

Vận tốc trung bình trên toàn bộ quãng đường

1 2
1 2
2
a
v v
S
v
t v v
= =
+
1,0

1,0
0,5
c So sánh v
a
và v
b
:
( )
( )
0
2
2
2
21
2
21
21
2121
≥
+
−
=
+
−
+
=−
vv
vv
vv
vvvv

2
- t
1
) = 1. 4200. ( 100 – 20)
= 336000 (J) = 336 (kJ)
0,5
13
ĐỀ CHÍNH THỨC
Các đề thi học sinh giỏi môn vật lí lớp 9 cấp tỉnh ( kèm đáp án)
- Nhiệt lượng nước thu vào để hoá hơi hoàn toàn ở
100
o
C là:
Q
2
=L. m
1
= 1 . 2,3.10
6
(J) = 23000 (kJ)
- Sau 10 phút nước thu được Q
1
= 336 kJ. Do bếp dầu
cung cấp nhiệt đều đặn nên thời gian cần thiết để thu
Q
2
là

phútphút
Q

1
’ = C
2
.m
2
.(t
2
– t
1
) = 880.0,2.(100 – 20)
= 14080 (J) = 14,08 (kJ)
nên Q = Q
1
+ Q
1
’ = 336 + 14,08 = 350,08 kJ.
- Sau đó ấm nhôm không nhận nhiệt, nhiệt lượng cần
để nước hoá hơi hoàn toàn vẫn là Q
2
= 23000 kJ
- Thời gian để bếp cung cấp nhiệt lượng Q
2
là
Q
Q
2
10 phút =
2300
350,08
. 10 = 65,70 phút

/4
I
I
1
I
2
+
-
Các đề thi học sinh giỏi môn vật lí lớp 9 cấp tỉnh ( kèm đáp án)
Gọi dòng điện trong mạch chính là I.
U
AB
= U
MN
– I.
0
4
R
= 20 – I.
0
4
R

⇒
I =
0
4(20 U )
AB
R
−

2
0
U 5
2
AB
I
R
−
⇒ =
Tại nút A c ó I = I
1
+ I
2
.
Thay I, I
1
, I
2
lần lượt các biểu thức của chúng vào
phương trình trên ta được
0 0 0
4(20 U ) U U 5
2
160 8U 2U U 5
U 15V
AB AB AB
AB AB AB
AB
R R R
− −

200
P
I
U
= = =
- Hiệu điện thế đầu đường dây
U
0
= U + I. R
d
= 200 + 50.50 = 2700 V
0,5
0,5
c - Độ sụt thế trên đường dây:
U
d
= I.R
d
= 50.50 = 2500 V
- Công suất hao phí
WIUP
d
000.12550.2500. ===∆
- Hiệu suất:
%4,7074,0
2700
200
00
=====
U

-
Tìm N” đối xứng với N’ qua G
2
-
Nối M’ với N” cắt G
1
tại I, cắt G
2
tại J
-
Nối J với N’ cắt G
1
tại K
-
N ối M I J K N là đường cần vẽ
1
b - Vì S’ ở trước thấu kính nên S’ là ảnh ảo
- Vì S’ ở gần thấu kính hơn so với S nên S’
≈
ảnh ảo
nhỏ hơn vật, suy ra thấu kính là thấu kính phân kỳ
- Cách xác định tiêu điểm chính F:
+ Từ S kẻ tia tới bất kỳ đến thấu kính, tia khúc xạ
kéo dài phải c ó phương đi qua S’
+ Từ O kẻ đường thảng song song với tia tới trên, cắt
tia khúc xạ kéo dài tại 1 điểm E
+ Từ E dựng mặt phẳng vuông góc với trục chính, cắt
trục chính tại 1 điểm đó là tiêu điểm chính F
0,5
0,5

nô xuôi dòng từ A đến B mất thời gian là t
1
, còn ngợc dòng từ B đến A mất thời gian là
t
2
. Lập biểu thức tính vận tốc v
1
của ca nô và v
2
của dòng nớc? Ap dụng: S = 60 km, t
1
= 2h, t
2
= 3h.
Câu 2 (4điểm)
a.Tính nhiệt lợng cần thiết để đun 2 lít nớc đựng trong một ấm nhôm từ 20
0
C
đến 100
0
C . Cho biết khối lợng của ấm là 0,5 kg, nhiệt dung riêng của nớc là 4200J/
kg độ , của nhôm là 880J/ kg độ.
b. Tính lợng dầu cần thiết để đun lợng nớc nói trên, biết năng suất tỏa nhiệt của
dầu là 4,5.10
7
J/ kg và có 50 % năng lợng bị hao phí ra môi trờng xunh quanh.
Câu 3 (4điểm)
Một mạch điện gồm ampe kế A có điện trở R
A
, một điện trở R = 10

là ảnh của nó.
a) Dùng hình vẽ, hãy xác dịnh vị trí của thấu kính và tiêu điểm của nó?
b) Các ảnh ở hai hình a) và b) có điểm gì khác nhau?
. S
'
. S
. S

x y x y
a) . S
'
b)

Hết
Họ và tên thí sinh: Số báo danh:
Hộ tên, chữ ký của giám thị
1:
sở giáo dục và đào tạo
cao bằng
Hớng dẫn chấm thi chọn học sinh giỏi
lớp 9 cấp tỉnh năm học 2009-2010
Môn: Vật Lý
( Hớng dẫn chấm gồm 4 trang )
Câu ý Nội dung Điểm
1
Tính vận tốc v
1
của ca nô và v
2
của dòng nớc:

t
S


v
1
=
2
1
(
1
t
S
+
2
t
S
)
Từ (1) suy ra:
v
2
=
1
t
S
- v
1
=
1
t

0,5đ
0,5đ
1,0đ
1,0đ
0,5đ
0,5đ
18
Cỏc thi hc sinh gii mụn vt lớ lp 9 cp tnh ( kốm ỏp ỏn)
v
1
=
2
1
(
2
60
+
3
60
) = 25 (km / h)
v
2
=
2
1
(
2
60
-
3

2
c
2
( t
2
- t
1
)


Q
2
= 0,5
ì
880 ( 100 - 20 ) = 35200 (J)


Q
2
= 35,2 (kJ)
Nhiệt lợng cần thiết là:
Q = Q
1
+ Q
2
= 672 + 35,2 = 707,2 (kJ)
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ

+ R + R
V
và số chỉ của vôn kế là: U
1
=
U
RRR
R
VA
V
++
(1)
- Khi vôn kế mắc song song với điện trở, thì điện trở tơng đơng của
cụm R và R
V
là: R
1
=
V
V
RR
RR
+
Điện trở toàn mạch là:
R
'
tp
= R
A
+ R

URR
++

(2)
Theo giả thiết U
1
= U
2
= 100 (V), ta có phơng trình:

U
RRR
R
VA
V
++
=
VVAA
V
RRRRRR
URR
++
hay RR
A
+ R
2
+ RR
V
= RR
A



R
A
=
1000
10
2
= 0,1 (

)
Từ (1) ta có: U =
V
VA
R
RRRU )(
1
++


U =
1000
)1000101,0(100 ++
=
10
1,1010


U = 101,01 (V)


2
6
Điện trở mỗi dãy là pR
d
= 3p,và của q dãy song song là R =
=
q
p
d
R
q
p3
Cờng độ dòng điện trên mạch chính là: I = q
d
I
=2q
Ta có phơng trình:
U = (R+ R
1
)I

30 = (
q
p3
+2) 2q
hay là 3p + 2q = 15
p = 5 -
3
2
q

UqI
NP
UI
NP

H =
%60
10
6
=
- Cách thứ hai
H =
2,0
2.6.30
12.6
=
,Vậy H = 20
0
0
Căn cứ vào hiệu suât, ta chọn cách mắc thứ nhất. Vì vừa có hiện suất
0,5đ
0,5đ
20
Cỏc thi hc sinh gii mụn vt lớ lp 9 cp tnh ( kốm ỏp ỏn)
cao hơn và vừa thăp đợc nhiều bóng hơn.

0,5đ
5 a)
b)
Cách vẽ hai trờng hợp a) và b) hoàn toàn giống nhau.

+ Diểm của toàn bài là tổng điểm của các phần.
+ Các câu, các ý học sinh có thể làm theo cách khác, nếu lập
luận chặt chẽ thì vẵn cho điểm tối đa.
0,5đ
0,5đ
1,0đ
1,0đ
0,5đ
0,5đHết
- Lu ý chung toàn bài:
+ Điểm toàn bài là tổng điểm các bài thành phần, vẫn giữ lại 2 số hạng thập phân.
21
Cỏc thi hc sinh gii mụn vt lớ lp 9 cp tnh ( kốm ỏp ỏn)
+ Nếu thí sinh giải theo cách khác mà lập luận chặt chẽ, tính toán chính xác thì vẫn
cho điểm tối đa bài đó.
22