sở giáo dục và Đào tạo
hải dơng

kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh
lớp 9 Thcs năm học 2010 - 2011
Môn ThI : vật lý
Thời gian làm bài : 150 phút
Ngày thi : 27 tháng 3 năm 2011
( Đề thi gồm 01 trang )

Câu 1 (2,0 điểm)
Một vật rắn hình lập phơng không thấm nớc, có cạnh a = 6cm
đợc thả chìm trong một bình nớc hình trụ tiết diện S = 108cm
2
(hình 1). Khi đó mực nớc trong bình cao h = 22cm.
a. Tính lực tối thiểu để kéo vật lên theo phơng thẳng đứng. Biết
khối lợng riêng của vật là D = 1200kg/m
3
, khối lợng riêng của
nớc là D
0
= 1000kg/m
3
.
b. Cần kéo vật đi quãng đờng nhỏ nhất là bao nhiêu để nhấc nó
hoàn toàn ra khỏi nớc trong bình ?
c. Tính công tối thiểu để kéo vật ra khỏi nớc trong bình .


1
= 8. Biết các
đèn đều sáng bình thờng. Hãy xác định hiệu điện
thế định mức của đèn Đ
3
; giá trị của điện trở R
2
;
điện trở tơng đơng của mạch điện; hiệu suất
của mạch điện . Hình 2
Câu 4 (2,0 điểm)
Cho mạch điện nh hình 3. Biết U
AB
= 80V,
R
1
+ R
2
= 48 ; R
3
= 30 ; R
4
= 40; R
5

1
B
1
rõ nét trên màn cách thấu kính 15cm. Sau đó giữ nguyên vị
trí thấu kính, dịch chuyển vật dọc theo trục chính lại gần thấu kính một đoạn a, thì thấy
phải dời màn ảnh đi một đoạn b = 5cm mới thu đợc ảnh rõ nét A
2
B
2
trên màn. Biết
A
2
B
2
= 2 A
1
B
1
. Tính khoảng cách a và tiêu cự của thấu kính .

Hết

Họ và tên thí sinh Số báo danh
Chữ kí của giám thị 1 Chữ kí của giám thị 2
đề thi chính thức

M
R
2
R

đề thi chọn học sinh giỏi môn vật lý 9
năm học: 2010 2011

câu

Nội dung Điểm Câu 1
( 2,0đ )

a.
Thể tích của vật là:
V = a
3
= 0,06
3
= 0, 000216(m
3
) = 216(cm
3
)
Trọng lợng của vật là:
P = 10D.V = 10. 1200. 0,000216 = 2,592(N)
Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật là:
F
A

2,592N. Vậy lực kéo vật trung bình ở giai đoạn này là:
F
TB
=
F P 0,432 2,592
1,512(N)
2 2


Công kéo vật ở giai đoạn này là:
A
2
= F
TB
.( a - h ) = 1,512.( 0,06 - 0,02 ) = 0,06048(J)
Vậy công tối thiểu của lực để nhấc vật ra khỏi nớc trong bình là:
A = A
1
+ A
2
= 0,06912 + 0,06048 = 0,1296(J) 0,25

0,25



Theo đề bài thì sau khi trút mỗi ca chất lỏng từ bình 1 vào bình 2 thì
nhiệt độ bình 2 tăng dần. Vậy trong tất cả các lần trút, các ca chất lỏng
đều tỏa nhiệt còn bình chất lỏng 2 thu nhiêt.
Gọi q
1
là nhiệt dung của mỗi ca chất lỏng múc từ bình 1 trút vào bình 2
và q
2
là nhiệt dung của bình chất lỏng 2 sau lần trút thứ nhất.
Khi trút ca chất lỏng thứ hai vào bình 2 ta có phơng trình cân bằng
nhiệt:
q
1
( t
1
- 15 ) = q
2
( 15 - 10 )
(t
1
là nhiệt độ của mỗi ca chất lỏng múc từ bình 1 trút vào bình 2 và
cũng chính là nhiệt độ của chất lỏng ở bình 1)
=> q


( 1 )
Khi trút ca chất lỏng thứ ba vào bình 2 ta có phơng trình cân bằng
nhiệt:
q
1
( t
1
- 18 ) = ( q
2
+ q
1
).( 18 - 15 )
=> q
1
( t
1
- 18 ) = 3( q
2
+ q
1
) ( 2 )
Thay ( 1 ) vào ( 2 ) ta đợc:
q
1
( t
1
- 18 ) = 3q
1
(


Câu 3
( 2,5đ )


Do I
2
> I
1
nên dòng điện I
3
chạy qua đèn Đ
3
có chiều từ N đến M và có
giá trị là: I
3
= I
2
- I
1
= 1 -
1 1
(A)
2 2

Hiệu điện thế định mức của đèn Đ
3
là: U
3
=
3
3
P 3
6(V)


Cờng độ dòng điện chạy qua R
2
là: I
R2
= I
R1
- I
3
=
3 1 1
(A)
4 2 4

Hiệu điện thế giữa hai đầu R
2
là:
U
R2
= U
NB
= U
NM
+ U
MB
= U
3
+ U
2
= 6 + 6 = 12(V)

2 4 4

Điện trở tơng đơng của mạch là:
R
AB
=
AB
U 18 72
14,4( )
5
I 5
4


Công suất tiêu thụ của toàn mạch điện là: 0,25 0,25

0,25
0,25

I
R1
Đ
2
Đ
3
Đ
1
B
A
( 2,5đ )
P = U
AB
.I = 18.
5
4
= 22,5(W)
Công suất có ích của mạch bằng tổng công suất tiêu thụ của các bóng
đèn: P
ci
= P
1
+ P
2
+ P
3
= 6 + 6 + 3 = 15(W)

I = I
4
+ I
A

=>
CD CD V
A
1 2 4
U U U U
I
R R R

=>
CD CD 4
A
80 U U U
I
48 40
=> U
CD
= 32(V)
Hiệu điện thế giữa hai đầu R
3


Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R
4
là:
U
4
= U
CD
- U
V
= 32 - 24 = 8(V)
Cờng độ dòng điện chạy qua R
4
là:
I
4
=
4
4
U 8
0,2(A)
R 40

Cờng độ dòng điện chạy qua R
5
là:
I
5
=
5 V

lại với nhau bằng dây dẫn, mạch điện gồm: R
CD
nt ( R
1
//R
2
)
Điện trở tơng đơng của mạch là: R
TĐ
= R
CD
+ R
12

Để cờng độ dòng điện chạy trong mạch chính nhỏ nhất thì điện trở
tơng đơng của mạch phải lớn nhất.
Do R
CD
không đổi nên để R
TĐ
lớn nhất thì R
12
phải đạt giá lớn nhất.

V
A
R
1
R
2
I
A
R
3
R
4
R
5
I
V
I
5
I
4
I
N
M
B
A
D
C
Ta có: R

Điện trở tơng đơng của đoạn mạch CD là:

CD
CD
U 32
R 32( )
I 1


Khi mắc R
1
// R
2
, giá trị điện trở lớn nhất của mạch là:
R
AB
= R
CD
+ R
12
= 32 + 24 = 56()
Cờng độ dòng điện nhỏ nhất chạy trong mạch chính là:
I
min
=
AB
AB
U 80 10
(A)
R 56 7
Câu 5
( 2,0đ )Lúc đầu trớc khi dịch chuyển vật ( hình vẽ )
Do AOB A
1
OB
1
nên ta có :

1 1 1 1
1 1
A B OA d ' 15
AB OA d d

( 1 )
Do OIF A
1

.d
1
.f ta đợc :

1 1
1 1 1
f d d '
=
1
1 1
d 15

( 3 )
Khi dịch chuyển vật lại gần thấu kính một đoạn a thì khoảng cách từ
vật tới thấu kính lúc này là: d
2
= d
1
- a
Khoảng cách từ ảnh tới thấu kính lúc này là:
d
2
= d
1
+ b = 15 + 5 = 20(cm)
áp dụng các công thức (1) và (3) cho trờng hợp sau khi dịch chuyển
vật ta đợc:

2 2 2
2 1

0,25 0,25 0,25

0,25 A
1
B
O
I
B
1
A
d
1
d
'
1

= 30(cm) vào ( 3 ) ta đợc tiêu cự của thấu kính là f = 10 cm. 0,25 0,25

0,25 * Chú ý: Trong các bài tập trên nếu học sinh có cách giải khác đáp án nhng vẫn đảm
bảo chính xác về kiến thức và cho đáp số đúng