Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh lớp 9 THCS - Năm học 2010-2011 môn thi: Vật Lý - Đề 10

MA TRẬN 
 Mức độ 
 Chủ đề
Nhận biết
Thông hiểu
Vận dụng thấp
Vận dụng cao
Tổng
KQ
TL
KQ
TL
KQ
TL
KQ
TL
Cơ học
C1
 4
1
 4
Nhiệt học
C2
 4
1
 4
Quang học
C4
 6 
1
 6
Điện học
C3
 6
1
 6
Tổng
4
 20
4
 20
PHÒNG GD&ĐT CHIÊM HOÁ
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS - NĂM HỌC 2010-2011
MÔN THI : Vật lý 
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1(4 điểm)	O
Cần tác dụng lên đầu dây C một lực F 
bằng bao nhiêu để cho hệ thống ở hình vẽ bên
 cân bằng? ( bỏ qua khối lượng của ròng rọc 	B
và dây treo ).
Nếu dịch chuyển điểm treo O ra xa ròng 
rọc B thì phải tăng hay giảm lực kéo F để giữ F A
cho hệ vẫn cân bằng?
Ròng rọc A có khối lượng 1kg và các lực
ma sát tương đương với một lực 25N. Tính hiệu 	 
suất của máy?	
Câu 2:(4 điểm) Dùng một bếp điện để đun sôi một nồi chứa 2kg nước đá ở –200 C. Sau 2 phút thì nước đá bắt đầu nóng chảy.
a. Sau bao lâu thì nước đá nóng chảy hết?
b. Sau bao lâu thì nước bắt đầu sôi?
c. Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ của nước và nước đá vào thời gian đun? 
d. Tìm nhiệt lượng mà bếp đã toả ra từ đầu đến khi nước bắt đầu sôi, biết rằng hiệu suất đun nóng nồi là 60%?
(Cho biết nước đá có nhiệt dung riêng là c1 = 2100J / kg.K ; Nhiệt nóng chảy là l = 336000J / kg.K; Nhiệt dung riêng của nước là c2 = 4200J / kg.K.)
Câu 3: ( 6 điểm) Cho đoạn mạch điện như + - B
hình vẽ, trong đó: A • • • 
 Hiệu điện thế U = 68V và luôn luôn không U	r
đổi, r là một điện trở có độ lớn chưa biết.
a. Nếu lần lượt mắc điện trở R1 = 2W và điện trở R2 = 8W vào 2 điểm A và B 
( mỗi lần chỉ một điện trở) thì công suất toả nhiệt trên các điện trở này là như nhau. Hãy xác định độ lớn của điện trở r ?
b. Hai điện trở R1 và R2 được mắc song song với nhau rồi nối tiếp với một điện trở Rx, sau đó mắc chúng vào 2 điểm A và B. Hỏi Rx có giá trị bằng bao nhiêu thì công suất toả nhiệt ở Rx là lớn nhất?
Câu 4: ( 6 điểm) Tia sáng SI tới gặp một gương phẳng tại điểm I cho tia phản xạ IR.
a. Chứng minh rằng: Nếu giữ nguyên phương của tia tới, cho gương phẳng quay đi một góc a quanh một trục cố định đi qua điểm tới I và vuông góc với mặt phẳng tới thì tia phản xạ sẽ quay đi một góc 2a cùng chiều quay của gương?
b. Hãy thiết kế một phương án thí nghiệm để kiểm nghiệm lại chứng minh nêu ở trên. Dụng cụ: Một gương phẳng nhỏ, một miếng bìa xốp phẳng, ba chiếc kim khâu, thước kẻ, thước đo độ, bút chì.
PHÒNG GD&ĐT CHIÊM HOÁ
HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 9 THCS - NĂM HỌC 2010-2011
MÔN THI :Vật lý 
Câu
Nội dung
Điểm 
Câu 1
(4 đ)
a. Muốn cho hệ cân bằng thì tổng của hai lực căng T của dây treo ròng rọc phải cân bằng với trọng lượng của vật(hình vẽ a). 2.T = P = mg.
Lực kéo F = T = = mg. Þ F = 20. = 100 N.
b. Khi kéo điểm O ra xa ròng rọc thì 2 dây treo ròng rọc A tạo thành với nhau một góc mà hợp lực của 2 lực căng T1 = P (hình vẽ b)
 Vậy T1 > hay T1 > , nghĩa là lực kéo F lớn hơn khi 2 dây đỡ A song song.
c. Trọng lượng của ròng rọc A là P1 = 10 N. Vậy lực T2 cần thiết để giữ cho ròng rọc A cân bằng là: T2 = (P + P1) = 105 N.
Lực kéo F cần phải thắng lực ma sát nên: F = T2 + Fms. = 105 + 25 = 130 N.
Khi lực F di chuyển được một quãng đường l thì vật m đi được quãng đường . Vậy công có ích là: A1 = P . 
và công toàn phần của máy là: H = = = = = 0,77 .
	O
 A	 Q
 F T T T1 T1
 B
 M P
 P
0, 5đ
0, 5 đ
0,5 đ
0, 5 đ
0, 5 đ
0, 5 đ
0, 5 đ
0, 5 đ
Câu 2 
(4 đ)
a. nhiệt lượng cần cung cấp để nước đá nóng chảy hết thành nước ở 00C: Q2 = 2.m = q.t2 Þ t2 = = 16 phút.
Tổng thời gian cần để đun cho nước đá nóng chảy hết thành nước ở 0 0C là: t = t1 + t2 = 18 phút.
b. Nhiệt lượng cần cung cấp để 2 kg nước nóng lên từ 00C đến 100 0C là: Q3 = 2.41290.100 = 838000J.
Thời gian cần đun để 2 kg nước nóng lên từ 00C đến 1000C:
T3 = = 20 phút.
Tổng thời gian kể từ lúc bắt đầu đun đến khi nước bắt đầu sôi là: t = t1 + t2 + t3 = 38 phút
. T (0C)
c. Đồ thị:
 100
 0
 2 18 38 t ( phút)
 - 20 
d. Tổng nhiệt lượng đã cung cấp cho nước: Q = q.t = 1596000.
Nhiệt lượng mà bếp cần phải toả ra: .Q = 2660.000J.
0,5 đ
0, 5 đ
0,5 đ
0, 5đ
0,5 đ
 1 đ
0, 5 đ
Câu 3
(6 đ)
a. Xác định R
- mắc R1 dẫn tới Y1 = Þ P1 = .R1 (1).
- mắc R2 dẫn tới Y2 = Þ P2 = .R2 (2).
- Vì P`1 = P2 Þ (1) = (2) Þ r = 4 W 
b. Tìm Rx 
- Điện trở tương đương của toàn mạch: R = r + + Rx = 
= 4 + 1,6 + Rx = 5,6 + Rx. 
Công suất Px = I2 .Rx = = .
Pmax Þ min Þ x = Þ x = 5,6 W.
1 đ
1 đ
1 đ
1 đ
1 đ
1 đ
Câu 4
( 6 đ)
a. Giả sử gương quay cùng chiều kim đồng hồ như hình vẽ:
- Nhận xét: Pháp tuyến qua điểm tới cũng quay theo một góc a.
Góc Ð= 2 Ð i1; ÐSIR’ = 2Ði2 ÞÐRIR’ = ÐSIR’; ÐSIR = 2Ði2 - 2Ði1= 2(Ði2 - Ði1) Þ ÐRIR’= 2a
Kết luận: Vậy khi gương quay một góc a thì tia phản xạ IR quay một góc 2a
b. Đặt gương phẳng vuông góc với bề mặt tấm bìa xốp dọc theo đường thẳng kẻ chia đôi miếng bìa (gọi là đường thẳng d1). Cắm một kim thẳng đứng sát mặt gương và ngay ở điểm giữa của gương.
 Cắm kim thứ hai thẳng đứng trên mặt tấm bìa xốp. Đặt mắt ngắm và rò tìm vị trí cắm thẳng đứng kim thứ 3 sao cho mắt chỉ nhìn thấy kim thứ 3. Sau đó nhổ các kim ra và đánh dấu chân kim này. 
 Lấy 1 kim làm trục, quay gương đi 1 góc a. đặt mắt ngắm và dò tìm vị trí cắm kim thứ 4 thẳng đứng sao cho mắt chỉ nhìn thấy kim thứ 4.
Đánh dấu các chân kim và dùng thước kẻ nối các chân kim; 1 - 2; 1 - 3; 1 - 4. Đoạn thẳng 1 - 2 ứng với tia tới SI, đoạn thẳng 1 - 3 ứng với tia phản xạ IR, đoạn thẳng 1 - 4 ứng với tia phản xạ IR’. 
Dùng thước đo xác định được góc RIR’ = 2a.
 R
 S P P’	R’
 M’
 M	 N
	I
 N’ 
0,5 đ
1 đ
0,5 đ
1 đ
1 đ
1 đ
0,5 đ
0,5 đ