Đề thi học sinh giỏi lớp 9 THCS tỉnh Quảng Nam môn Vật lý

MÔN THI: VẬT LÝ
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
---------------------------------------------------------------------

Câu 1: (4 điểm)

Có hai bình cách nhiệt đủ lớn, đựng cùng một lượng nước, bình 1 ở nhiệt độ t₁ và bình 2 ở nhiệt độ t₂. Lúc đầu người ta rót một nửa lượng nước trong bình 1 sang bình 2, khi đã cân bằng nhiệt thì thấy nhiệt độ nước trong bình 2 tăng gấp đôi nhiệt độ ban đầu. Sau đó người ta lại rót một nửa lượng nước đang có trong bình 2 sang bình 1, nhiệt độ nước trong bình 1 khi đã cân bằng nhiệt là 30⁰C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường.

1. Tính nhiệt độ t₁ và t₂.

2. Nếu rót hết phần nước còn lại trong bình 2 sang bình 1 thì nhiệt độ nước trong bình 1 khi đã cân bằng nhiệt là bao nhiêu?

Câu 2: (4 điểm)

Một cây nến hình trụ dài L = 20cm, tiết diện ngang S = 2cm², trọng lượng P₁ và trọng lượng riêng d₁; ở đầu dưới của cây nến có gắn một bi sắt nhỏ có trọng lượng P₂ = 0,02N. Người ta đặt cho cây nến nổi thẳng đứng trong một cốc thủy tinh hình trụ đựng nước như hình 1. Phần nến ngập trong nước có chiều dài l = 16cm. Cho trọng lượng riêng của nước là d₀ = 10000N/m³. Thể tích của bi sắt rất nhỏ so với thể tích của nến và có thể bỏ qua.

1. Tính P₁ và d₁.

2. Đốt cháy nến cho đến khi đầu trên của nến ngang với mặt nước và bị nước làm tắt.

a. Trong quá trình nến cháy mức nước trong cốc thay đổi thế nào? Giải thích?

b. Tính chiều dài l’ của phần nến còn lại sau khi nến tắt.

Câu 3: (4 điểm)

Có mạch điện như sơ đồ hình 2: R₁= R₂ = 20Ω, R₃ = R₄ = 10Ω, hiệu điện thế U không đổi. Vôn kế có điện trở vô cùng lớn chỉ 30V.

1. Tính U.

2. Thay vôn kế bằng ampe kế có điện trở bằng không. Tìm số chỉ ampe kế.

Câu 4: (4 điểm)

Hai bóng đèn có công suất định mức bằng nhau, mắc với một điện trở R = 5Ω và các khóa K có điện trở không đáng kể vào hiệu điện thế U không đổi như sơ đồ hình 3:

- Khi K₁ đóng, K₂ mở thì đèn Đ₁ sáng bình thường và công suất tiêu thụ trên toàn mạch là P₁ = 60W.

- Khi K₁ mở, K₂ đóng thì đèn Đ₂ sáng bình thường và công suất tiêu thụ trên toàn mạch là P₂ = 20W.

1. Tính tỉ số công suất tỏa nhiệt trên điện trở R trong hai trường hợp trên.

2. Tính hiệu điện thế U và công suất định mức của đèn.

Câu 5: (4 điểm)

Một điểm sáng S nằm ngoài trục chính và ở phía trước một thấu kính hội tụ, cách trục chính 2cm, cách mặt thấu kính 30cm. Tiêu cự của thấu kính f = 10cm như hình 4.

1. Vẽ ảnh S’ của S cho bởi thấu kính. Dùng kiến thức hình học để tính khoảng cách từ S' đến trục chính và thấu kính.

2. Điểm sáng S di chuyển từ vị trí ban đầu theo phương song song với trục chính có vận tốc không đổi v = 2cm/s đến vị trí S₁ cách mặt thấu kính 12,5cm. Tính vận tốc trung bình của ảnh S’ trong thời gian chuyển động.