Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2015-2016 - Phòng giáo dục và đào tạo Bình Sơn (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2015-2016 - Phòng giáo dục và đào tạo Bình Sơn (Có đáp án)

1. PHÒNG GD&ĐT ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN BÌNH SƠN NĂM HỌC 2015-2016 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn thi Vật lí LỚP 9 Thời gian làm bài 150phút Câu 1: ( 4,0 điểm) Một khối nước đá cân nặng 0,72kg nổi trên mặt nước. Cho biết trọng lượng riêng của nước đá là 9000N/m3 và của nước là 10000N/m3. a) Tính thể tích khối nước đá? b) Tính thể tích phần nước đá nhô ra khỏi mặt thoáng? Câu 2: ( 4,0 điểm) Một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 170g chứa 50g nước ở nhiệt độ 14oC. Người ta bỏ vào nhiệt lượng kế một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng là 50g, nhiệt độ sau khi cân bằng nhiệt là 180C. Tính khối lượng của chì và kẽm trong miếng hợp kim? Biết nhiệt dung riêng của chì, kẽm, đồng và nước lần lượt là Cch = 130J/Kg.K, Ck = 210J/Kg.K, Cđ = 380J/Kg.K, Cn = 4200J/Kg.K.( Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài) Câu 3: ( 4,0 điểm) Trên hai bóng đèn Đ1 và Đ2 có ghi (1,5V - 1,5W ) và ( 6V - 4,5W ). Hai đèn được mắc với một biến trở vào hiệu điện thế U = 7,5V theo sơ đồ như hình 1 a) Hỏi phải điều chỉnh biến trở có giá trị là bao nhiêu để hai đèn sáng bình thường? b) Biến trở nói trên được quấn bằng dây nikêlin có điện trở suất 0,40.10-6  m có độ dài tổng U cộng là 20m và đường kính tiết diện 0,5mm Đ2 Hỏi giá trị của biến trở tính được ở câu a trên Đ1 X đây chiếm bao nhiêu phần trăm so với điện trở X Rb lớn nhất của biến trở? Hình 1 Câu 4: ( 4,0 điểm) Cho mạch điện như sơ đồ hình 2, U = 12V, R = 2 . Biến trở AB có điện trở tổng cộng RAB = 8 , C là con chạy của biến trở. 1 a) Khi con chạy C ở vị trí sao cho AC AB 4 Hãy tính công suất tiêu thụ của biến trở? R b) Xác định vị trí con chạy C để công suất tiêu C thụ điện của biến trở đạt giá trị cực đại. U A Tính giá trị cực đại đó? B Hình 2 Câu 5: ( 4,0 điểm) Một cây cột có chiều cao AB = 4,8m được đặt thẳng đứng trên mặt đường nằm ngang. Một bóng đèn nhỏ A nằm trên đỉnh của cây cột. Một người có chiều cao MN = 1,6m ban đầu đứng ở sát cạnh cây cột. Sau đó người này đi ra xa cây cột theo quỹ đạo là đường thẳng đi qua chân cây cột a) Hỏi khi người này ra đến vị trí cách chân cột một đoạn l = 4m thì bóng đen của người này do bóng đèn trên đỉnh cột tạo ra trên mặt đường có chiều dài là bao nhiêu? b) Cho biết vận tốc dịch chuyển của người là v = 1,2m/s. Tính vận tốc dịch chuyển của bóng đen của đỉnh đầu người đó trên mặt đường? ( Người coi thi không giải thích gì thêm)
2. HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Năm học 2015-2016 MÔN VẬT LÍ LỚP 9 Câu Đáp án Điểm a) Gọi V là thể tích khối nước đá V’ là thể tích phần nước đá chìm trong nước V’’ là thể tích phần nước đá nhô ra khỏi mặt thoáng 1,0 Trọng lượng khối nước đá P = 10m = 10. 0.72 = 7.2N Thể tích của cả khối nước đá P 7,2 V 0,0008m3 800cm3 d 9000 b) Lực đẩy Acsimet tác dụng lên khối nước đá bằng trọng lượng khối nước đá 1.0 FA = P = 7,2N Câu1 Thể tích nước đá chìm trong nước bằng thể tích nước bị chiếm chỗ (4,0điểm) F 7.2 V ' A 0,00072m3 720cm3 d 10000 1.0 Thể tích phần nước đá nhô ra khỏi mặt thoáng V’’ = V – V’ = 800 – 720 = 80cm3 1.0 Gọi mc , mk lần lượt là khối lượng của chì và kẽm trong hợp kim Ta có mc + mk = 0,05 (1) 0 Nhiệt lượng do miếng hợp kim tỏa ra giảm nhiệt độ từ t1 = 136 C 0 đến nhiệt độ t2 = 18 C Qtỏa = Cc.mc.( t1 – t2 ) + Ck.mk.( t1 – t2 ) = 130.mc.( 136 – 18 ) + 210.mk( 136 – 18 ) 1,0 = 15340. mc + 24780. mk Nhiệt lượng do nước và nhiệt lượng kế thu vào để tăng nhiệt ’ 0 0 Câu 2 độ từ t1 = 14 C đến nhiệt độ t2 = 18 C ’ ’ (4,0điểm) Qthu = Cn.mn.( t2 – t1 ) + Cđ.mđ.( t2 – t1 ) 1,0 = 4200.0,05( 18 – 14) + 380.0,17( 18 – 14 ) = 1098,4J Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có Qtỏa = Qthu 15340.mc + 24780mk = 1098,4 (2) 1.0 Từ (1) suy ra mc = 0,05 – mk thay vào (2) ta được 15340.(0,05 – mk ) + 24780.mk = 1098,4 9440mk = 331,4 mk = 0,035kg 1,0 mđ = 0,015 kg
3. a) Hai đèn sáng bình thường nên UĐ1 = 1,5V , UĐ2 = Ub = 6V , PĐ1 = 1,5W, PĐ2 = 4,5W Cường độ dòng điện qua Đ1 0,75 P 1,5 I D1 1A D1 U 1,5 D1 Cường độ dòng điện qua Đ2 0,75 P 4,5 I D2 0,75A D2 U 6 D2 Câu 3 (4,0điểm) Cường độ dòng điện qua biến trở 0,75 Ib = ID1 - ID2 = 1 – 0,75 = 0,25A Điện trở biến trở Ub 6 R b 24 Ib 0,25 0,5 b) Tiết diện dây làm biến trở d 2 3,14.0,52 S = 0,2mm2 = 0,2.10-6m2 4 4 Điện trở của toàn bộ biến trở l 20.0,40.10 6 0,75 R 40 S 0,2.10 6 Ta có R 24 0,5 b 0,6 60% R 40 Vậy Rb = 20%R 1 1 a) Khi AC AB R R 2, R 6 4 AC 4 AB BC RAC .RBC 2.6 0,5 RAB 1,5 RAC RBC 2 6 Điện trở toàn mạch Rtm = RAB + R = 2 + 1,5 = 3,5  Cường độ dòng điện trong mạch U 12 I 3,4A Rtm 3,5 0,5 IAB = IR = I = 3,4A Công suất tiêu thụ của biến trở 0,5 2 PAB = I AB.RAB = 11,56 . 1,5 = 17,3W
4. b) Gọi X là điện trở tương đương của đoạn mạch AB Câu 4 Cường độ dòng điện trong mạch (4,0điểm U 12 I R X 2 12 IAB = I = X 2 Công suất biến trở 2 144X 144 144 1,0 PAB RAB .I AB 2 2 2 X 2 X 2 2 X X X 2 PAB max khi X X MIN 2 2 X 2 X . 2 2 X X Ta có 2 X 2 2 X MIN 0,5 2 Khi X X 2 X 144 Pmax 2 18W 2 2 RAC + RBC = Rb = 8  1 1 1 1 R R R 2 Ta có AB AC BC RAC RBC 1 RAC .RBC 16 RAC .RBC 2 RAC( 8 – RAC) = 16 2 R AC – 8RAC +16 = 0
5. 2 ( RAC – 4) = 0 1,0 RAC = RBC = 4  Vậy C ở trung điểm của AB thì công suất tiêu thụ của biến trở lớn nhất Câu 5 (4,0điểm) B Vẽ hình đúng 0,5 N A M C Tam giác CAB đồng dạng với tam giác CMN CA AB CM MN CM AM AB 4,8 3 CM MN 1,6 CM AM 3CM 2CM AM l l 4 CM 2m 1,5 2 2 Trong thời gian t l Người di chuyển được một đoạn AM = l = v.t suy ra t v l 3l Bóng của đỉnh đầu di chuyển một đoạn AC = AM + MC = l 2 2 Vận tốc của bóng đỉnh đầu người ấy là 2.0 3l AC 3v 3.1,2 v, 2 1,8m / s t l 2 2 v Mọi cách giải khác nếu đúng vẫn ghi điểm tối đa