Đề thi học sinh giỏi lớp 9 THCS tỉnh Vĩnh Phúc năm 2013 môn Vật lý - Có đáp án

Câu 1:

Hai xe cùng khởi hành lúc 6h. Xe 1 chạy từ A với vận tốc không đổi v₁ = 7m/s và chạy liên tục nhiều vòng trên chu vi hình chữ nhật ABCD (Hình 1). Xe 2 chạy từ D với vận tốc không đổi v₂ = 8m/s và chạy liên tục nhiều vòng trên chu vi hình tam giác DAC. Biết AD = 3km, AB = 4km và khi gặp nhau các xe có thể vượt qua nhau.

a) Ở thời điểm nào xe 2 chạy được số vòng nhiều hơn xe 1 là một vòng?

b) Tìm khoảng cách ngắn nhất giữa hai xe trong 6 phút đầu tiên.

c) Tìm thời điểm mà xe 1 tới C và xe 2 đến D cùng một lúc? Biết rằng các xe chạy đến 9h30 thì nghỉ.

Câu 2:

Một bình nhiệt lượng kế chứa nước ở nhiệt độ t_o = 20^oC; người ta thả vào trong bình này những quả cầu giống nhau đã được đốt nóng đến 100^oC. Sau khi thả quả cầu thứ nhất thì nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là t₁ = 40^oC. Nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu nếu ta thả tiếp quả cầu thứ hai, thứ ba? Cần bao nhiêu quả cầu để nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là 90^oC?

Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với thành bình và môi trường.

Câu 3:

Cho mạnh điện như hình 2. Biết bóng đèn Đ có số ghi: 6V-6W, R₁=6Ω, R₂=3Ω, R₃=12Ω, R₄=6Ω.

a) Đèn Đ sáng bình thường, nối một vôn kế có điện trở vô cùng lớn vào điểm E và F. Tìm số chỉ của vôn kế và U AB.?

b) Coi UAB không đổi, nối một ampe kế có điện trở rất nhỏ vào điểm A và E. Xác định số chỉ của ampe kế, khi đó đèn Đ sáng như thế nào?

Câu 4:

Cấu tạo của một thiết bị an toàn điện gồm: Một dây dẫn kim loại có điện trở r = 0,1Ω và khối lượng m = 1g, nhiệt dung riêng của kim loại là C = 500J/kg.K; một khóa tự ngắt K, khóa ngắt khi dây dẫn được đốt nóng tới t_k = 60^oC (Hình 3). Thiết bị được nối với biến trở R rồi mắc vào nguồn U = 1V. Lúc đầu cho điện trở của biến trở là R₁ = 14Ω thì sau một thời gian nhiệt độ dây dẫn là t₁ = 50^oC và không đổi. Sau đó điện trở của biến trở giảm dần, tìm R_x của biến trở để mạch bị ngắt?

Biết rằng nếu mắc trực tiếp thiết bị trên vào nguồn thì mạch bị ngắt sau khoảng thời gian ngắn t = 1s kể từ khi nối mạch (trong khoảng thời gian t bỏ qua hao phí nhiệt ra môi trường). Coi sự thay đổi điện trở của dây kim loại theo nhiệt độ là không đáng kể, nhiệt độ của môi trường xung quanh thiết bị không đổi. Công suất hao phí điện tỉ lệ với độ chênh lệch nhiệt độ của thiết bị và môi trường.

Câu 5:

a) Theo thứ tự có 3 điểm A, B, C nằm trên quang trục chính xy của một thấu kính, biết AB = 24cm, AC= 30cm. Biết rằng nếu đặt điểm sáng tại A thì ta thu được ảnh thật của nó tạo bởi thấu kính ở C; nếu đặt điểm sáng tại B thì ta thu được ảnh ảo của nó tạo bởi thấu kính cũng ở C. Hãy xác định loại thấu kính và nó đặt ở khoảng nào (có giải thích); tính khoảng cách từ thấu kính đến điểm A và điểm B.

b) Một nguồn sáng điểm đặt trên trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 8cm, cách thấu kính 12cm. Dịch chuyển thấu kính theo phương vuông góc với trục chính của thấu kính với vận tốc 5 cm/s. Hỏi ảnh của nguồn sáng dịch chuyển với vận tốc là bao nhiêu nếu nguồn sáng giữ cố định?