Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh lớp 9 môn: Vật lí - Năm học 2010 - 2011

	UBND TỈNH THÁI NGUYÊN	CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
 	SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO	Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐỀ CHÍNH THỨC
	KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9
 	Môn: Vật lí - Năm học 2010 - 2011
	Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Bài 1 
Cho hai xe nhỏ A và B cùng chuyển động trên một đường tròn với tốc độ không đổi. Biết hai xe khởi hành từ cùng một điểm trên đường tròn, xe A chuyển động một vòng hết 10 phút, xe B chuyển động một vòng hết 70 phút. Hỏi khi xe B đi một vòng thì gặp xe A mấy lần? (không tính thời điểm khởi hành) hãy tính trong từng trường hợp:
a) Hai xe đi cùng chiều.
b) Hai xe đi ngược chiều nhau.
Bài 2 
Một bếp dầu đun 1 lít nước đựng trong ấm bằng nhôm (khối lượng ấm m2 = 300g) thì sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi. Nếu dùng bếp và ấm trên để đun 2 lít nước trong cùng một điều kiện thì sau bao lâu nước sẽ sôi? Cho nhiệt dung riêng của nước và ấm nhôm là c1 = 4200J/Kgđộ, c2 = 880J/Kgđộ. Biết nhiệt do bếp dầu được cung cấp một cách đều đặn. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của môi trường.
V
Rb
R3
R1
R2
A
B
+
-
U
Hình 1
C
D
Bài 3 
Cho mạch điện như hình 1, trong đó U = 12V, R1= 10W, R2= 50W, R3= 20W, Rb là một biến trở, vôn kế lí tưởng và chốt (+) của vôn kế được nối với C. 
a) Điều chỉnh biến trở sao cho Rb = 30W. Tính số chỉ của vôn kế khi đó. 
b) Điều chỉnh biến trở ta thấy: khi Rb = R thì thấy vôn kế chỉ , khi Rb = 4R thì số chỉ của vôn kế là. Tính R biết: = 3
+
r
-
R
U
Hình 2
A
B
C
Bài 4 
Cho mạch điện như hình 2. Biết hiệu điện thế U không đổi, R là biến trở. Khi dòng điện chạy trong mạch có cường độ I1 = 2A thì công suất toả nhiệt trên biến trở là P1 = 28W, khi cường độ dòng điện I2 = 3A thì công suất toả nhiệt trên biến trở là P2 = 27W. Bỏ qua điện trở dây nối.
a) Tìm hiệu điện thế U và điện trở r?
b) Mắc thêm điện trở R0 = 10W vào hai điểm A và B ở mạch trên. Cần thay đổi biến trở R đến giá trị bao nhiêu để công suất toả nhiệt trên bộ R0 và R bằng công suất toả nhiệt trên R0 sau khi tháo bỏ biến trở R khỏi mạch? 
Bài 5 
Hãy xác định trọng lượng riêng của 1 chất lỏng với dụng cụ: một lực kế, một chậu nước, một chậu chất lỏng và một vật nặng không thấm nước. Nêu các bước tiến hành và giải thích. Trọng lượng riêng của nước là dn coi như đã biết. Vật nặng chìm hoàn toàn trong nước và trong chất lỏng.
--------------- Hết ---------------
Giám thị không giải thích gì thêm.
Thí sinh không được sử dụng bất cứ tài liệu nào!
HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9
 Môn: Vật lí – Năm học 2010 – 2011 (Hướng dẫn gồm 03 trang)
Bài 1 (2,00 điểm)
Điểm
Gọi tốc độ của xe B là v ® tốc độ của xe A là 7v. 
Gọi t là thời gian tính từ lúc khởi hành đến lúc 2 xe gặp nhau.
® (0 < t 70); C là chu vi của đường tròn. 
a) Khi 2 xe đi cùng chiều:
Quãng đường xe A đi được: s1 = 7v.t; Quãng đường xe B đi được: s2 = v.t
Ta có: s1 = s2 + n.C; với C = 70v; n là lần gặp nhau thứ n	 
	® 7v.t = v.t + 70v.n ® 7t = t + 70n ® 6t = 70n ® t = 
Vì 0 < t 70 ® 0 < 70 ® 0 < 35n 210 ® n = 1, 2, 3, 4, 5. Vậy 2 xe sẽ gặp nhau 5 lần
b) Khi 2 xe đi ngược chiều:
	Ta có: s1 + s2 = m.C (m là lần gặp nhau thứ m, mÎ N*)
 ® 7v.t + v.t = m.70v Û 7t + t = 70m ® 8t = 70m ® t = m 
	Vì 0 < t 70 ® 0 <m 70
® 0 < m 8 ® m = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8. Vậy 2 xe đi ngược chiều sẽ gặp nhau 8 lần.
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 2 (2,00 điểm)
Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm và cho nước trong 2 lần đun ta có:	Q1 = ( C1.m1 + C2.m2).Dt ; 	
	Q2 = ( C1.2m1 + C2.m2). Dt	 
(m1 và m2 là khối lượng nước và ấm trong lần đun đầu)
Mặt khác do nhiệt tỏa ra một cách đều đặn nghĩa là thời gian T đun càng lớn thì nhiệt tỏa ra càng lớn. Do đó : Q1 = K.T1; Q2 = K.T2 ( K là hệ số tỉ lệ nào đó) 
Nên : K.T1 = ( C1.m1 + C2.m2).Dt ; 	K.T2 = = ( C1.2m1 + C2.m2). Dt	 
Þ 	
Þ T2 = ( 1 + )T1	 
Vậy T2 = ( 1 + ).10 = ( 1 + 0,94).10 = 19,4 phút	 
Trả lời: T2 = 19,4 phút.
0,25
0,25
0,50
0,25
0,25
0,50
Bài 3 (2,00 điểm)
a) Vôn kế lí tưởng nên mạch AB gồm: (R1 nt R2)//(R3 nt Rb).
Hiệu điện thế ở hai đầu R2 là:
= 10 (V)
Hiệu điện thế ở hai đầu Rb là:
= 7,2 (V)
0,25
0,25
0,25
Số chỉ của vôn kế là: UV = U2 – Ub = 10 – 7,2 = 2,8(V)
0,25
b) Khi điều chỉnh biến trở thì ta có: 
= 10 (V) và 
Khi Rb = R thì 
Vì chốt (+) của vôn kế được nối với C Þ
0,25
Khi Rb = 4R thì Þ
0,25
Ta có: =3ÛÛ
0,25
Giải phương trình ta được R = 10W và R = -50W (loại).
0,25
Bài 4 (2,00 điểm)
a) Gọi điện trở của biến trở ứng với hai trường hợp đã cho là R1 và R2 thì:
	 với 
	 với 
0,25
0,25
Giải hệ phương trình trên ta được: U = 24V và r = 5
0,50
b) Khi R0 nt r thì công suất toả nhiệt trên R0 là: 
Đặt điện trở tương đương của (R0 // R) là x.
 Khi mắc (R0 // R) nt r thì công suất toả nhiệt trên x là: 
0,25
0,25
Theo bài ra, ta có: . 
Giải ra ta được: hoặc 
0,25
 Từ đó : Khi thì R = 0 => Loại.
 Khi thì 
0,25
Bài 5 (2,00 điểm)
Cách làm:
Móc lực kế vào vật xác định trọng lượng của vật trong không khí P1
Móc lực kế vào vật xác định trọng lượng của vật trong nước P2
Móc lực kế vào vật xác định trọng lượng của vật trong chất lỏng cần đo P3
Giải thích:
Từ giá trị P1 và P2 xác định được V thể tích vật nặng 
Ta có 
Sau đó lập biểu thức tính
 với dn là trọng lượng riêng của nước
1,00
1,00
GHI CHÚ : 
1) Trên đây là biểu điểm tổng quát của từng phần, từng câu.
2) Học sinh làm bài không nhất thiết phải theo trình tự của Hướng dẫn chấm. Mọi cách giải khác, kể cả cách giải định tính dựa vào ý nghĩa vật lý nào đó, lập luận đúng, có căn cứ, kết quả đúng cũng cho điểm tối đa tương ứng với từng bài, từng câu, từng phần của hướng dẫn chấm này.