Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện bậc THCS môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2016-2017 - Trường THCS Trần Phú (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện bậc THCS môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2016-2017 - Trường THCS Trần Phú (Có đáp án)

1. PHÒNG GD&ĐT KRÔNG NĂNG TRƯỜNG THCS TRẦN PHÚ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN BẬC THCS NĂM HỌC 2016-2017 Môn :Vật lý 9 Thời gian 150 phút(Không kể thời gian giao đề) Câu 1: (3điểm): Hai vật chuyển động thẳng đều trên cùng một đường thẳng. Nếu chúng chuyển động lại gần nhau thì cứ sau 5 giây khoảng cách giữa chúng giảm 8 m. Nếu chúng chuyển động cùng chiều (độ lớn vận tốc như cũ) thì cứ sau 10 giây khoảng cách giữa chúng lại tăng thêm 6m. Tính vận tốc của mỗi vật ? Câu 2: (5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ: UAB = 12V; r = 6Ω. Đèn Đ ghi 9V–9W. Cho rằng điện trở của đèn không thay đổi theo nhiệt độ. C 1) Nhận xét về độ sáng của đèn và giải thích. . Đ r 2) Người ta mắc thêm một biến trở Rx nối tiếp hoặc song song với điện trở r. Nêu cách mắc và tính giá trị của Rx để: A B a) Đèn sáng bình thường. + - b) Công suất tiêu thụ của nhóm điện trở r và Rx lớn nhất. Tính công suất lớn nhất đó. o Bài 3: (4 điểm): Có ba phích đựng nước: phích 1 chứa 300g nước ở nhiệt độ t1 = 40 C, phích 2 o o chứa nước ở nhiệt độ t2 = 80 C, phích 3 chứa nước ở nhiệt độ t3 = 20 C. Người ta rót nước từ phích 2 và phích 3 vào phích một sao cho lượng nước trong phích 1 tăng gấp đôi và khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ trong phích một là t = 50oC. Tính lượng nước đã rót từ mỗi phích. Bài 4:( 4 điểm): Bình thông nhau gồm hai nhánh hình trụ tiết S1 diện lần lượt là S , S có chứa nước như hình vẽ. Trên mặt nước 1 2 h S2 có đặt các pittông mỏng, khối lượng m1, m2 . Mực nước hai nhánh chênh nhau một đoạn h = 10cm. a. Tính khối lượng m của quả cân đặt lên pittông lớn để mực nước ở hai nhánh ngang nhau. b. Nếu đặt quả cân sang pittông nhỏ thì mực nước hai nhánh lúc bấy giờ sẽ chênh nhau một đoạn H bằng bao nhiêu? 3 2 2 Cho khối lượng riêng của nước D = 1000kg/m , S1 = 200cm , S2 = 100cm và bỏ qua áp suất khí quyển. Câu 5:(4 điểm) 1. Một quả cầu bằng nhôm rất nhẹ nhiễm điện dương treo ở đầu sợi chỉ tơ đặt giữa 2 tấm kim loại song song nhiễm điện trái dấu (hình 1) a) Thoạt tiên, quả cầu nhôm chuyển động về phía nào? b) Giả sử nó chạm vào một tấm kim loại nhiễm điện, sau đó nó chuyển động về phía nào? Tại sao? 2. Mét ng­êi ®øng t¹i t©m 1 c¨n phßng h×nh trßn. H·y tÝnh b¸n kÝnh lín (Hình 1) nhÊt cña phßng ®Ó kh«ng nghe tiÕng vang. Nếu người ấy đứng ở mép tường thì bán kính lớn nhất của căn phòng lúc này là bao nhiêu? Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 340m/s HẾT Giám thị không giải thích gì thêm 1
2. HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM Câu ĐÁP ÁN Điể m Gọi s1, s2 là quãng đường đi được của các vật, v1,v2 là vận tốc vủa hai vật. Ta có: s1 =v1t2 , s2= v2t2 0,5 Khi chuyển động lại gần nhau độ giảm khoảng cách của hai vật bằng tổng quãng đường hai vật đã đi:S 1 + S2 = 8 m 0,5 S1 + S2 = (v1 + v2) t1 = 8 S1 + S 2 8 0,5 v1 + v2 = = = 1,6 (1) t1 5 - Khi chúng chuyển động cùng chiều thì độ tăng khoảng cách giữa hai vật bằng Câu 0,5 hiệu quãng đường hai vật đã đi: S1 - S2 = 6 m 1 S1 - S2 = (v1 - v2) t2 = 6 (3đ) 0,5 S1 - S 2 6 Vậy v1 - v2 = = = 0,6 (2) t1 10 Lấy (1) cộng (2) vế với vế ta được 2v1 = 2,2 v1 = 1,1 m/s 0,5 Vận tốc vật thứ hai: v2 = 1,6 - 1,1 = 0,5 m/s 2 U dm 1. Điện trở của đèn R = = 9Ω; C 0,25 Pdm . Đ R’ Điện trở tương đương của mạch làRtd = R + r = 15Ω 0,25 A B U → I = = 0,8A + - 0,25 Rtd Pdm Idm = = 1A > I → đèn sáng yếu. 0,25 U dm 2. a) Gọi R’ là điện trở tương đương đoạn mạch r và Rx. Đèn sáng bình thường nên: UAC = Udm = 9V → UCB = 12 – 9 = 3V. U CB 0,25 I = Idm = 1A → R’ = = 3Ω. I 0,25 R’ < r → phải mắc Rx song song r Câu Cường độ dòng điện chạy qua biến trở lúc này là: 2 0,25 U 3 (5đ) I I I I CB 1 0,5 (A) x dm r dm r 6 Lúc này điện trở của biến trở có giá trị là: 0,25 2
3. UCB 3 Rx 6 I x 0,5 0,5 Vậy để đèn sang bình thường biến trở có giá trị là 6 b) Gọi R '' là điện trở tương đương đoạn mạch r và Rx lúc này . Công suất tiêu thụ của đoạn mạch r và Rx là 2 2 2 U R '' U U PR'' I ' .R '' 2 2 (Vì I’ = ) R R '' R R R '' R '' 0,5 R '' 2 R PR'' lớn nhất khi R '' nhỏ nhất R '' 2 2 0,25 R R Mà R '' 4R . Vậy R '' nhỏ nhất khi dấu “=” ra. R '' R '' 2 0,5 R Mà R '' 4R R '' R 9 R '' 0,25 Vì R '' > r suy ra Rx nối tiếp với r Điện trở của biến trở lúc này là: Rx = R '' r 9 6 3 0,25 Công suất tiêu thụ của đoạn mạch r và Rx lớn nhất là 0,25 2 2 2 U 12 PR'' I ' .R '' .R '' .9 4W R R '' 18 0,5 Vậy để công suất của đoạn mạch r và Rx lớn nhất thì điện trở của biến trở có giá trị là 3  và công suất lớn nhất là 4W - Gọi khối lượng nước đã rót từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 lần lượt là m2 và m3. - Vì lượng nước trong phích 1 tăng gấp đôi nên ta có: m2 + m3 = 0,3 (1) 1,0 0 0 Nhiệt lượng do nước có khối lượng m2 tỏa ra để giảm nhiệt độ từ 80 C xuống 50 C là: Qtỏa= Q2 = m2C(t2 - t) 0,5 0 Nhiệt lượng do nước có khối lượng m1 và m3 thu vào để tăng nhiệt độ lên 50 C là: Qthu= Q1+Q3 = m1C(t – t1) + m3C( t- t3) 0,5 Khi cân bằng nhiệt ta có phương trình: Câu m2C(t2 - t) = m1C(t – t1) + m3C( t- t3) 0,5 3 m2(80 - 50) = 0,3.(50 - 40) + m3(50 - 20) 0,5 (4đ) 30m2 = 3 + 30m3 m2 - m3 = 0,1 (2) 0,5 Từ (1) và (2), ta có: 2m2 = 0,4 m2 = 0,2 (kg) m3 = 0,1 (kg) 0,5 Vậy khối lượng nước đã rót từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 lần lượt là 200g và 100g. 3
4. a. -Áp suất ở mặt dưới pittông nhỏ là : 10m 10m 0,5 2 1 10Dh S2 S1 m2 m1 Dh (1) 0,5 S2 S1 - Khi đặt quả cân m lên pittông lớn mực nước ở hai bên ngang nhau nên: 10m 10(m m) m m m 2 1 2 1 (2) 0,5 S2 S1 S2 S1 m m m Từ (1) và (2) ta có : 1 1 10Dh S1 S1 0,5 m  D.h => m = DS1h = 2kg S1 b. Khi chuyển quả cân sang pittông nhỏ thì ta có : 0.5 Câu 10(m m) 10m m m m 4 2 1 10DH  2 1 Dh S S S S (4đ) 2 1 2 1 0,5 m m m  2 1 Dh (3) S2 S1 0,5 Kết hợp (1), (3) và m = DhS1 ta có : S H = h( 1 +1 ) S2 H = 0,3m 0,5 1. a. Thoạt tiên quả cầu chuyển động về phía tấm kim loại mang điện tích âm. 0,5 b. Sau khi chạm vào tấm kim loại mang điện tích âm nó nhận thêm electron, có hai 0,5 trường hợp sảy ra: - Quả cầu vẫn còn nhiễm điện dương thì nó sẽ bị lệch về phía tấm kim loại mang điện 0,5 tích âm. 0,5 - Quả cầu bị nhiễm điện âm thì nó sẽ bị hút về phía tấm kim loại mang điện tích dương. Câu 2. 5 - Gäi l lµ kho¶ng c¸ch tõ chç ®øng ®Õn t­êng. (4đ) - Thêi gian ©m thanh ®i tõ ng­êi ®Õn t­êng råi ph¶n x¹ l¹i lµ t = . - §Ó kh«ng cã tiÕng vang th× t < s nghÜa lµ: 0,5 < s l < 11,3m 0,5 - VËy b¸n kÝnh cña c¨n phßng cã gi¸ trÞ lín nhÊt lµ 11,3m th× ng­êi ®øng t¹i t©m cña phßng kh«ng nghe tiÕng vang. 0,5 - NÕu ng­êi Êy ®øng ë mÐp t­êng th× 11,3 m lµ ®­êng kÝnh cña c¨n phßng. VËy b¸n kÝnh lín nhÊt cña phßng lµ 5,65m 0,5 (Học sinh có thể giải cách khác, lập luận chặt chẽ, đúng bản chất vật lý, kết quả đúng vẫn đạt điểm tối đa. Sai đơn vị 1 lần trừ 0,25 điểm nhưng tối đa trừ 0,5 điểm mỗi bà)i. HẾT 4