Đề thi chọn đội tuyển học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2018-2019 - Phòng giáo dục và đào tạo Phù Ninh (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn đội tuyển học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2018-2019 - Phòng giáo dục và đào tạo Phù Ninh (Có đáp án)

1. PHÒNG GD&ĐT PHÙ NINH ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 DỰ THI CẤP TỈNH, NĂM HỌC 2018-2019 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: Vật lý Thời gian làm bài: 120 phút, không kể thời gian giao đề (Đề thi có: 03 trang) I. PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (10,0 điểm) Em hãy chọn các phương án trả lời đúng: Câu 1. Một vật được móc vào lực kế để đo lực theo phương thẳng đứng. Khi vật ở trong không khí, lực kế chỉ 3,6N. Khi vật chìm hoàn toàn trong nước, lực kế chỉ 2,9N. Biết trọng lượng riêng của nước là 10 000N/m3. Bỏ qua lực đẩy Ác-si-mét của không khí. Thể tích của vật nặng là: A. 700cm3 B. 70cm3 C. 290cm3 D. 360cm3 Câu 2. Hai vật chuyển động thẳng đều trên cùng một đường thẳng. Nếu chúng chuyển động lại gần nhau thì cứ 5 giây khoảng cách giữa chúng giảm 8m. Nếu chúng chuyển động cùng chiều với vận tốc như cũ thì cứ 10 giây khoảng cách giữa chúng lại tăng 6m. Vận tốc của mỗi vật là A. 1,1m/s và 0,5m/s. B. 1,1m/s và 0,6m/s. C. 0,1m/s và 0,5m/s. D. 0,5m/s và 0,6m/s Câu 3 Ở siêu thị BigC, sau khi rửa tay người ta có thể mở quạt gió nóng thổi vào tay thì thấy nước trên tay bay đi rất nhanh. Hiện tượng đó là do A. Nhiệt độ của nước sẽ tăng làm tăng tốc độ bay hơi. B. Diện tích bề mặt nước tăng. C. Sự lưu thông không khí trên mặt thoáng tăng lên làm tăng tốc độ bay hơi nước. D. Bàn tay hấp thụ nhiều nhiệt lượng của nước hơn. Câu 4. Một bình thông nhau có 2 nhánh tiết diện bằng nhau bên trong có chứa nước. Người ta thả quả cầu gỗ có khối lượng 50g vào một nhánh thì mực nước ở 3 mỗi nhánh dâng cao thêm 4mm. Biết Dgỗ< Dnước và Dnước=1000kg/m .Tiết diện mỗi nhánh của bình bằng bao nhiêu? A. 6,25cm2 B. 12,5cm2 C. 62,5cm2 D. 125cm2 Câu 5. Chiếu một tia sáng SI từ nguồn S tới một gương phẳng (G). Gương được giữ cố định. Nếu quay tia sáng này trong mặt phẳng tới, xung quanh điểm S một góc 150 thì tia phản xạ quay một góc là A. 150. B. 300. C. 450. D. 7,50. Câu 6: Một bình thông nhau có chứa nước.Hai nhánh của bình có cùng kích thước. Đổ vào một nhánh của bình lượng dầu có chiều cao là 20 cm. Biết trọng lượng riêng của dầu và nước lần lượt là 8.103N/m3và 10.103N/m3. Độ chênh lệch mực chất lỏng trong hai nhánh của bình bằng A.4 cm. B.16 cm .C. 14,4 cm. D. 3,6 cm. 1
2. Câu 7. Chiếu một tia sáng theo phương hợp với phương nằm ngang một góc 400 đến một gương phẳng, cho tia phản xạ có phương nằm ngang. Góc hợp bởi gương và mặt phẳng ngang là: A. 700 B. 650 C. 200 D.1150 Câu 8. Một điểm sáng đặt cách màn một khoảng 2,4m. Giữa điểm sáng và màn người ta đặt một đĩa chắn sáng hình tròn đường kính 30cm sao cho đĩa song song với màn và điểm sáng nằm trên trục của đĩa. Ban đầu đĩa đặt cách điểm sáng 40cm thì bóng đen in trên màn có đường kính d1, sau đó di chuyển đĩa dọc theo trục của nó đến vị trí cách màn 1,6m thì thấy bóng đen in trên màn có đường kính d 2.Tỉ số d 2 bằng: d1 1 1 A. 2 B. C.4 D. 4 2 o o Câu 9. Đổ m1 kg nước ở nhiệt độ 90 C vào m2 kg nước ở nhiệt độ 15 C để được 100 kg nước ở nhiệt độ 25oC. Cho rằng chỉ có sự trao đổi nhiệt lượng của hai khối nước đó. Giá trị gần đúng của m1 và m2 lần lượt là A. 33,3 kg và 66,7 B. 66,7 kg và 33,3 kg C. 13,3 kg và 86,7 D. 86,7 kg và 13,3 kg kg kg Câu 10. Một đoàn tàu dài 900m chuyển động thẳng đều với vận tốc 36km/h. Đoàn tàu thứ hai dài 600m có vận tốc 20m/s chạy song song, ngược chiều với đoàn tàu thứ nhất. Hành khách trên tàu thứ nhất thấy tàu thứ hai qua trước mặt mình trong bao lâu? A. 60 giây B. 90 giây C. 20 giây D. 30 giây Câu 11. Cho mạch điê ên như hình vẽ. Biết R1 = 4Ω, R2 = 2Ω, R3 = 5Ω. Điện trở của vôn kế rất lớn. Hiệu điện thế giữa hai đầu AB luôn được duy trì 30V, vôn kế chỉ số 10V. Giá trị điện trở R4 là: A. 5  . B. 10 . C. 7,5 . D. 0  . Câu 12. Một quạt điện dùng ăcquy có ghi: 12V-9W. Khi quạt chạy bình thường, hiệu suất của quạt là 80%. Điện trở của quạt bằng: A. 12,8 B. 16 C. 1,44 D. 3,2 Câu 13. Lực từ của nam châm điện sẽ tăng lên khi A. Nhiệt độ môi trường tăng B. Rút lõi sắt khỏi ống dây C. Giảm cường độ dòng điện trong ống dây D. Tăng cường độ dòng điện trong ống dây Câu 14. Cho mạch điện như hình vẽ trong đó V R3 = 2R1. Điện trở các vôn kế vô cùng lớn. Vôn kế V1 chỉ M N B- + 1 - 10V, vôn kế V2 chỉ 12V. Hiệu điện thế UAB có giá trị là A R R R 1 2 V 3 2 2
3. A. 22V. B. 2V. C. 14V . D. 16V. Câu 15. Từ phổ cho ta biết: A. Dạng đường sức của từ trường B. Chiều của đường sức từ C. Độ mạnh yếu của từ trường D. Cả A, B, C đều đúng Câu 16. Trong hình vẽ, giả thiết các bóng đèn có cùng điện trở R, hiệu điện thế đặt vào hai đầu đoan + 2 mạch là U. Kí hiệu I1, I2, I3, I4, I5 là cường độ dòng 4 điện qua các đèn tương ứng. Khi mạch hoạt động 1 3 bình thường, kết quả nào sau là đúng: 5 - A I2 = 3I5 B I3 = 3I4 . C.I1 = 4I2 D. I1 = 5I4 Câu 17. Nếu mắc nối tiếp hai vôn kế V1, V2 với điện trở R vào nguồn điện thì V1 chỉ 6V, V2 chỉ 9V. Tháo bớt vôn kế V2 thì vôn kế V1 chỉ 8V. Hiệu điện thế của nguồn là: A. 27V B. 18V C. 36V D. 24V Câu 18. Cho mạch điện như hình bên. Biết UAB = K 12V, R1 = R4 = 2 và R2 = R3 = 1  . Nếu K1 và K2 1 R R đều đóng thì dòng điện qua K1 là A 3 4 B R C R 2 K 1 2 A. 8A B. 4 C. 12 A D. 16 A A Câu 19. Dòng điện chạy qua dây dẫn có hình dạng như thế nào thì có tác dụng từ? A. Dòng điện chạy qua dây dẫn có hình dạng bất kỳ đều có tác dụng từ B. Chỉ có dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng mới có tác dụng từ C. Chỉ có dòng điện chạy qua cuộn dây mới có tác dụng từ D. Chỉ có dòng điện chạy qua cuộn dây quấn quanh một lõi sắt mới có tác dụng từ Câu 20. Lợi ích của việc sử dụng tiết kiệm điện năng là: A. Giảm chi tiêu cho gia đình. B. Giảm bớt các sự cố gây tổn hại chung do hệ thống cung cấp điện bị quá tải, đặc biệt trong những giờ cao điểm. C. Sử dụng được tối đa công suất của các thiết bị điện. D. Dành phần điện năng bù vào phần toả nhiệt trên đường dây tải điện. II. PHẦN TỰ LUẬN ( 10,0 điểm) Câu 1. (2,5 điểm) Một vận động viên bơi xuất phát tại điểm A trên sông và bơi xuôi dòng. Cùng thời điểm đó tại A thả một quả bóng. Vận động viên bơi đến B với AB = 1,5km thì bơi quay lại, sau 20 phút tính từ lúc xuất phát thì gặp quả bóng tại C với BC = 900m. Coi nước chảy đều, vận tốc bơi của vận động viên so với nước luôn không đổi. 3
4. a) Tính vận tốc của nước chảy và vận tốc bơi của người so với bờ khi xuôi dòng và ngược dòng. b) Giả sử khi gặp bóng vận động viên lại bơi xuôi, tới B lại bơi ngược, gặp bóng lại bơi xuôi cứ như vậy cho đến khi người và bóng gặp nhau ở B. Tính tổng thời gian bơi của vận động viên. Câu 2. (1,5 điểm) Một nhiệt lượng kế ban đầu chưa đựng gì. Đổ vào nhiệt lượng kế một ca nước nóng thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 5oC. Sau đó lại đổ thêm một ca nước nóng nữa thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 3oC. Hỏi nếu đổ thêm vào nhiệt lượng kế cùng một lúc 5 ca nước nóng nói trên thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm bao nhiêu độ nữa ? Câu 3. (2,0 điểm) Hai gương phẳng (G1) và (G2) quay mặt phản xạ vào nhau và hợp với nhau một góc 450. Một điểm sáng S nằm trong khoảng giữa hai gương và cách giao tuyến của hai gương một khoảng SO = 10cm (hình vẽ). a) Hãy vẽ nêu cách vẽ đường truyền tia sáng xuất phát từ S đến gương (G1) cho tia phản xạ qua gương (G2) rồi tiếp tục cho tia phản xạ đi qua S. b) Tính góc hợp bởi hướng của tia tới xuất phát từ S đến gương (G1) và hướng của tia phản xạ từ gương (G2) đi qua S. c) Tính tổng độ dài đường truyền tia sáng trong câu a). Câu 4. (4,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ: Đặt vào hai đầu của đoạn mạch một hiệu điện thế UAB = 18V. Biến trở Rb có điện trở toàn phần RMN = 20 , R1 = 2 , đèn có điện trở R Ð = 2 , vôn kế có điện trở rất lớn, ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể. Đèn chịu được hiệu điện thế tối đa là 4,8V. 1. Điều chỉnh con chạy C để ampe kế chỉ 1A. a) Xác định vị trí con chạy C. b) Tìm số chỉ vôn kế khi đó. c) Biết đèn sáng bình thường. Tìm công suất định mức của đèn. 2. Phải di chuyển con chạy C đến vị trí nào để công suất tiêu thụ trên biến trở đạt giá trị lớn nhất? Giá trị lớn nhất ấy bằng bao nhiêu? Cho biết độ sáng của đèn lúc này. 3. Con chạy C chỉ được dịch chuyển trong khoảng nào của biến trở để đèn không bị cháy? Hết Cán bộ coi thi không cần giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: SBD PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO PHÙ NINH 4
5. HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ ĐỀ XUẤT THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS NĂM HỌC: 2018-2019 MÔN: VẬT LÝ I. PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (10,0 điểm) Mỗi câu lựa chọn đúng được 0,5 điểm. Nếu thí sinh lựa chọn thừa hoặc thiếu đáp án không tính điểm cho cả câu. Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Đáp án B A A,C C A A A,C D C C Câu 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Đáp án B,D D D C A,C A,D C D A A,B II. TỰ LUẬN (10,0 điểm) Câu 1. (2,5 điểm) Nội dung cần đạt Điểm a. Thời gian bơi của vận động viên bằng thời gian trôi của quả bóng, vận tốc dòng nước chính là vận tốc quả bóng. AC 0,25 v v 1,8 km/h. n b t Gọi vận tốc của vận động viên so với nước là v , vận tốc so với bờ khi xuôi dòng 0 0,25 và ngược dòng là v1 và v2 => v1= v0 + vn ; v2 = v0 - vn. AB AB Thời gian bơi xuôi dòng t1 (1) 0,25 v1 v 0 v n CB CB Thời gian bơi ngược dòng t 2 (2) 0,25 v2 v 0 v n 1 Theo bài ra ta có t + t = h. (3) 0,25 1 2 3 2 Từ (1), (2) và (3) ta có v0 7,2v 0 0 => v0 = 7,2 ( km/h ) . 0,5 => Khi xuôi dòng v1 = 9 km/h ; Khi ngược dòng v2 = 5,4 km/h. 0,25 b. Tổng thời gian bơi của vận động viên chính là thời gian bóng trôi từ A đến B: AB t3 0,83 ( h ). 0,5 vn Câu 2. (1,5 điểm) Nội dung cần đạt Điểm Gọi q là nhiệt dung của nhiệt lượng kế, mc là nhiệt dung của một ca nước nóng, t là nhiệt độ của nước nóng, to là nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế. mc t t 5 q.5 0,25 Khi đổ một ca nước nóng:  0  (1) mc t t 5 3 q mc 3 Khi đổ thêm một ca nước nóng nữa:  0  (2) 0,25 5
6. 5mct t 53 to  q2mc t o Khi đổ thêm 5 ca nước nóng:  0  (3) 0,25 q Thay (1) vào (2): 5q 3mc 3q 3mc Suy ra: 6mc 2q mc 3 0,25 Thay (2) vào (3): 5(3q 3mc) 5mc. to q 2mc t o (4) 0,25 Thay q vào (4), ta được: ∆t0 = 60 C mc 0,25 3 Câu 3. (2,0 điểm) Nội dung cần đạt Điểm a) Cách vẽ: - Vẽ ảnh S đối xứng với S qua G , S đối xứng với S qua G . 1 1 2 2 0,25 - Nối S1S2 cắt gương (G1) tại I, cắt gương (G2) tại J. - Nối S với I, I với J, J với S. Ta được SIJS là đường truyền sáng cần vẽ. Vẽ hình: 0,5 b) Ta thấy: IIJJµ ¶ ; µ µ (t/c phản xạ). 1 3 1 3 0,25 µ µ Xét SIJ có: = IJ2 2 (t/c góc ngoài của tam giác) 0µ µ 0 µ µ (180 IIJJ1 3 ) (180 1 3 ) 0µ 0µ 0 µ µ (180 2IJIJ1 ) (180 2 1 ) 360 2( 1 1 ) 3600 2(180 0 45 0 ) 90 0 0,25 Vậy góc hợp bởi hướng của tia tới xuất phát từ S đến gương (G1) và hướng của tia 0 phản xạ từ gương (G2) đi qua S bằng 90 . c) Ta có: SI = S1I; SJ = S2J (đối xứng) Chiều dài đường truyền tia sáng cần tìm là: 0,25 L = SI + IJ + JS = S1I + IJ + JS2 = S1S2. Lại có: S1O = SO = 10cm; S2O = SO = 10cm (đối xứng). µ ¶ ¶ ¶ OOOO1 2; 3 4 (đối xứng). · µ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ 0 0 0,25 SOOOOOOOO1OS 2 = 1 2 + 3 4 2 2 + 2 3 2( 2 + 3 ) 2.45 90 . S1OS1 vuông tại O. 6
7. Áp dụng ĐL Pitago. Ta có: 2 2 2 2 2 2 SSSOSO1 2 1 2 10 10 2.10 0,25 S1 S 2 10 2( cm ) Vậy đường truyền tia sáng cần tìm có độ dài 10 2(cm ) Câu 4. (4,0 điểm) Nội dung cần đạt Điểm 1. (2,0 điểm) a. (1,25 điểm) + Mạch gồm : (RCM//RCN )ntR1ntRđ ( hoặc vẽ lại mạch) 0,25 x(20 x) 0,25 Đặt RCM = x thì RCN = 20 -x với 0 x 20  ; R CB 20 x(20 x) x2 20x 80 + R R R R 4 tm 1 d CB 20 20 UAB 18.20 0,25 + Imc 2 (1) Rtm x 20x 80 18.20 x(20 x) 18x(20 x) 0,25 + UIR CB mc CB x2 20x 80 20 x 2 20x 80 UCB 18x(20 x) 1 18x + IA 2 2 RCN x 20x 80 20 x x 20x 80 18x 0,25 + Ampe kế chỉ 1A 1 x2 2x 80 0 x2 20x 80 + Giải phương trình ta được x = 10 hoặc x = -8 (loại) + Vậy con chạy C ở chính giữa biến trở thì ampe kế chỉ 1A b. (0,5 điểm) Với x = 10 thay vào (1) ta có: 18.20 0,25 + I 2(A) mc 102 20.10 80 UÐ I mc R Ð 2.2 4(V) 0,25 Số chỉ của vôn kế là: UV U AB U Ð 18 4 14(V) c. (0,25 điểm) 0,25 2 2 UÐ 4 + Công suất định mức của đèn là: PÐ(đm)Ð P 8(W) RÐ 2 2. (1,25 điểm) x(20 x) Đặt y R ; R R R R 4 y CB 20 AB Ð 1 CB 0,25 UAB 18 + IAB RAB y 4 Công suất tiêu thụ trên biến trở là: 0,25 7
8. 2   2   18  18 + P I2 R .y   CB AB CB   4 y 4  y    y  4 0,25 + Áp dụng BĐT côsi ta có: y 2 4 4 y 2 18  + PCB   20,25 4  4 x2 20x  x 14,5 0,25 + Dấu "=" xảy ra khi y y 4 4  y 20  x 5,5 + Vậy con chạy C ở vị trí sao cho RCM 5,5  hoặc RCM 14,5  thì công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại, giá trị cực đại bằng 20,25W. Cường độ dòng điện trong mạch lúc đó là: 0,25 18 18 + I 2, 25(A) U I R 2,25.2 4,5(V) AB y 4 4 4 Ð AB Ð + Đèn sáng hơn bình thường 3. (0,75 điểm) 18 36 +Hiệu điện thế giữa 2 đầu bóng đèn: U' I R 2 Ð AB Ð y 4 y 4 0,25 36 mà U' 4,8(V) 4,8 y 3,5 Ð y 4 x2 20x 0, 5 3,5 x2 20x 70 0 4,5 x 15,5 20 + Vậy con chạy C chỉ được di chuyển trong khoảng sao cho điện trở của đoạn CM có giá trị từ 4,5 đến 15,5 HẾT 8