Đề thi chọn đội tuyển học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2020-2021 - Phòng giáo dục và đào tạo Vĩnh Lộc (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn đội tuyển học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2020-2021 - Phòng giáo dục và đào tạo Vĩnh Lộc (Có đáp án)

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG LỚP 9 VĨNH LỘC NĂM HỌC 2020-2021 MÔN THI: VẬT LÝ Thời gian:150phút (Không kể thời gian giao đề) Đề thi có 02 trang, có 06 câu. Bài 1: (4.0 điểm) Một vận động viên điền kinh chạy cự li dài đuổi theo một con rùa cách anh ấy: L = 10km. Vận động viên chạy hết quãng đường đó trong thời gian t 1 nhưng con rùa lại bò được một khoảng bằng x 1, khi vận động viên vượt qua quãng đường x1 thì con rùa bò được quãng đường x 2 và cứ tiếp tục như vậy. Trọng tài cuộc đua chỉ kịp đo được đoạn đường x 2= 4m khoảng thời gian t 3= 0,8 giây. Cho rằng vận động viên và con rùa chuyển động trên cùng một đường thẳng và tốc độ của cả hai là không đổi. a) Tính tốc độ của vận động viên và con rùa. b) Khi vận động viên đuổi kịp con rùa thì con rùa đã đi được quãng đường bao nhiêu? Bài 2: (3.0 điểm) Một thùng hình trụ đứng, đáy bằng, chứa nước, mực nước trong thùng cao 80cm Người ta thả chìm vật bằng nhôm có dạng hình lập phương cạnh 20cm. Mặt trên của vật được móc bởi một sợi dây mảnh, nhẹ. Nếu giữ vật lơ lửng trong thùng nước thì phải kéo sợi dây một lực 120N. Biết trọng lượng riêng của nước, nhôm lần lượt là d1 = 10000N/m3 d2 = 27000N/m3 diện tích trong đáy thùng gấp 2 lần diện tích một mặt của vật. a) Vật nặng rỗng hay đặc ? b) Kéo đều vật từ đáy thùng lên theo phương thẳng đứng với công của lực kéo A 120J . Hỏi vật có được kéo lên khỏi mặt nước không ? Fk Bài 3: ( 4.0 điểm) Có hai bình cách nhiệt: Bình 1 chứa khối lượng m 1= 3kg nước ở nhiệt độ 0 0 30 C, bình 2 chứa khối lượng m 2= 5kg nước ở 70 C. Người ta rút một lượng nước có khối lượng m từ bình 1 sang bình 2. Sau khi cân bằng nhiệt, người ta lại rút từ bình 2 sang bình 1 một lượng nước có khối lượng cũng bằng m. Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 là 31,950C. Tính m và nhiệt độ cân bằng của nước ở bình 2 sau khi rút nước từ bình 1 sang (Bỏ qua sự trao đổi nhiệt khi rút nước từ bình nọ sang bình kia và giữa nước với bình). Bài 4: (2.5 điểm) Cho 5 bóng đèn Đ1, Đ2, Đ3, Đ4, Đ5, giống hệt nhau có ghi 6V- 0,5A, ba khóa K1, K2, K3, nguồn điện, các dây nối. a) Nêu ý nghĩa của các con số ghi trên bóng đèn. b) Hãy thiết kế một mạch điện thỏa mãn các yêu cầu sau: - K1 đóng, K2, K3 mở, đèn Đ1, Đ4 sáng. - K2 đóng K1, K3 mở, đèn Đ3, Đ5 sáng. - K3 đóng K1, K2 mở, cả 5 đèn đều sáng.
2. Bài 5: (4.5 điểm) Hai gương phẳng M1 và M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau, hai gương cách nhau một đoạn là d = 1m. Trên đường thẳng song song với hai gương có hai điểm S, O với SO = h = 80cm, S cách gương M 1 một đoạn là a = 40cm như hình vẽ. a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương M1 tại I, phản xạ đến gương M 2 tại J rồi phản xạ đến O. Giải thích cách vẽ hình. b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B. Bài 6: (2,0 điểm) Cho một ống thủy tinh hình chữ U rỗng, một cốc đựng nước nguyên chất (biết khối lượng riêng của nước là D0), một cốc đựng dầu (không hòa tan với nước), một thước chia độ tới milimét. Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của dầu. Hết Họ và tên thí sinh: . Số báo danh: Chữ ký của giám thị số 1: Chữ ký của giám thị số 2:
3. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG LỚP 9 VĨNH LỘC NĂM HỌC 2020-2021 MÔN THI: VẬT LÝ HƯỚNG DẪN CHẤM Hướng dẫn chấm gồm có 04 trang. Bài Đáp án Biểu điểm Bài 1 a/ Gọi v1,v2 lần lượt là vận tốc của vận động viên và vận tốc 4,0 điểm của con rùa so với mặt đất. - Thời gian để VĐV đi hết các quãng đường L, x1, x2, x3 là t1, t2, t3, t4 0,25 đ - Thời gian để con rùa đi hết các quãng đường x1, x2, x3 là t1, t2, t3 0,25 đ - Vận tốc của VĐV ứng với các thời gian tương ứng là = = = = = 5 ( m/s) (1) 0,5 đ 0,5 đ - Vân tốc của con rùa là: (2) - Theo (1) ta có: (3) 0,5 đ Ta có: = 0,5đ - Theo (1) ta có thay vào (2) Ta có: 0,25đ - Vậy vận tốc của vận động viên và con rùa lần lượt là b/ Vận tốc của vận động viên so với con rùa là 0,25đ Thời gian để VĐV đuổi kịp con rùa là: 0,5đ Trong thời gian trên con rùa bò được quãng đường: 0,5đ a/ ( 1,5 đ) + Thể tích vật V = 0,2 3 = 8.10-3 m3, giả sử vật đặc thì trọng lượng của vật P = V. d2 = 216N 0,5đ + Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật: FA = V.d1 = 80N. 0,5đ + Tổng độ lớn lực nâng vật: F = 120N + 80N = 200N
4. Do F m(t-30) = m2( 70-t) (1) Sau khi cân bằng nhiệt, rút m kg nước từ bình 2 sang bình 1. Nhiệt lượng tỏa ra của m (kg) nước tỏa ra để giảm nhiệt độ từ t0 xuống 31,950 là: 0,5đ Q3= mc( t- 31,95) Nhiệt lượng của ( 3-m) kg nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 30 đến 31,950 là: 0,5đ Q4= (3-m) c(31,95-30) Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q3 = Q4 m( t- 31,95)= (3-m) (31,95-30) m(t-30)= 5,85 (2) 0,5đ
5. Từ (1) và (2) ta có t 68,830C 0,5đ 0 Thay t = 68,83 C vào (2) ta có m 0,15 kg 0,5đ Bài 4 a, 6V là hiệu điện thế làm việc định mức của bóng đèn 0,5 đ 2,5 điểm 0,5A là cường độ định mức chạy qua bóng đèn 0,5 đ b, Thiết kế mạch điện đúng yêu cầu 1,5 đ Bài 5 a, Phân tích: Giả sử đã dụng được đường đi của tia sáng 0,5 đ 4,5 điểm thỏa mãn yêu cầu của đề. Ta thấy tai IJ là tia phản xạ đối với gường M1, đồng thời là tia tới đối với gương M2, do đó tia IJ phải có đường kéo dài đi qua ảnh của S tạo bởi gươngM1 và đi qua O’ ảnh của O tạo bởi gương M2. Do hai gương và các điểm S, O cố định nên các điểm S’, O’ cố định và do đó các điểm I, J là cố định. Cách vẽ: Lấy S’ đối xứng với S qua M1, O’ đối xứng với O qua M2. 0,75 đ Nối S’ với O’ cắt M1 tại I và cắt M2 tại J. Nối S với I và J với O ta được tia sáng cần dựng 0,75 đ b, Do tính đối xứng của ảnh và vật qua gương nên: AS’ = AS = 40cm, BH = BS = 60cm 0,5 đ  S’H = AS’+ AB + BH = 200cm Xét hai tam giác đồng dạng: AIS'và BJS' IA AS' Ta có O'H S'H 0,5 đ
6. AS' 40 0,5 đ  IA O'H. 80. 16 cm S'H 200 Xét hai tam giác đồng dạng: BJS'và HO'S' JB BS' Ta có 0,5 đ O'H S'H BS' 140 => JB O'H. 80. 56 cm 0,5 đ S'H 200 Bài 6 Đề xuất phương án: 2,0 điểm - Rót nước vào ống chữ U 0.25đ - Rót dầu vào một nhánh, dầu nổi lên trên nước. - Đo chiều cao của cột dầu h2 0,25đ và và đo chiều cao chênh lệch của cột nước h1 ở hai nhánh. - Vận dung biểu thức để tính: Do pA= pB => h2D.10 = h1D0.10 1,0đ => D = (*) - Với D0 là khối lượng riêng của nước nguyên chất đã biết, h1 , h2 đo được ở trên, thay vào (*) ta sẽ xác đinh 0,5đ được khối lương riêng của dầu( D)