Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2018-2019 - Phòng giáo dục và đào tạo Bình Giang (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2018-2019 - Phòng giáo dục và đào tạo Bình Giang (Có đáp án)

1. PHÒNG GD&ĐT BÌNH GIANG ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC: 2018 - 2019 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN: VẬT LÍ - LỚP 9 Thời gian làm bài: 150 phút (Đề bài gồm 1 trang) Câu 1 (3,0 điểm). Lúc 7 giờ sáng có hai xe cùng xuất phát từ hai địa điểm A và B cách nhau 60km, chúng chuyển động đều và cùng chiều. Xe thứ nhất khởi hành từ A đến B với vận tốc 30km/h, xe thứ 2 khởi hành từ B với vận tốc 40km/h. a. Tính khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ kể từ lúc xuất phát. b. Sau khi xuất phát được 1 giờ, xe thứ nhất (từ A) tăng tốc và đạt đến vận tốc 50km/h. Hãy xác định thời điểm xe thứ nhất đuổi kịp xe thứ hai, khi đó hai xe cách A bao nhiêu km. c. Xác định thời điểm hai xe cách nhau 10 km. Câu 2 (2,0 điểm). Thả một quả cầu nhôm khối lượng 0,15kg được nung nóng tới 100 0C vào một cốc nước ở 200C. Sau một thời gian nhiệt độ của hệ thống là 25 0C. Tính lượng nước ở trong cốc, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau, lấy nhiệt dung riêng của nước bằng 4200J/kg.k , nhiệt dung riêng của nhôm bằng 880J/kg.k Câu 3 (2,5 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ, biết U = 6V không đổi, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = 5 , R6 = 6 . Vôn kế có điện trở rất lớn, dây nối có điện trở không đáng kể. a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch. b. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R4. c. Tìm số chỉ của Vôn kế. d. Thay Vôn kế bằng Am pe kế có điện trở vô cùng nhỏ. Tính điện trở tương đương của mạch và số chỉ của Ampe kế. Câu 4 (1,5 điểm). a. Cần tối thiểu bao nhiêu điện trở loại 3  và mắc như thế nào để được mạch điện có điện trở tương đương bằng 5 . b. Có 50 chiếc điện trở gồm 3 loại: 8 , 3 , 1 . Hỏi mỗi loại cần mấy chiếc để khi mắc nối tiếp thì điện trở tương đương của đoạn mạch bằng 100 . Câu 5 (1,0 điểm). Trình bày phương án xác định nhiệt dung riêng của dầu ăn khi có: nước, dầu ăn, bếp điện, hai cốc đun giống nhau, cân Rô bec van không có hộp quả cân, nhiệt kế, đồng hồ bấm giây. Bỏ qua sự hao phí nhiệt trong quá trình làm thí nghiệm, nhiệt dung riêng của nước là cn đã biết. Hết Họ tên học sinh: Số báo danh: Chữ kí giám thị 1: Chữ kí giám thị 2: .
2. PHÒNG GD&ĐT HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2018 - 2019 MÔN: VẬT LÍ - LỚP 9 (Hướng dẫn chấm gồm 03 trang) Câu Đáp án Điểm 1 a. Quãng đường các xe đi được sau thời gian t1 = 1 giờ (3 đ) Xe 1: S1 = v1t1 = 30km. 0,25 Xe 2: S2 = v2t1 = 40km 0,25 Vì khoảng cách ban đầu giữ hai xe là: S = 60km. Khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ là: S = S2 + S - S1 = 70km. 0,25 b. - Chọn trục tọa độ 0x trùng với đường thẳng AB, chiều dương từ A đến B, gốc tọa độ tại vị trí xe thứ nhất đi được 1 giờ, gốc 0,25 thời gian lúc 8 giờ sáng. - Phương trình tọa độ của hai xe: Xe 1: x1 = v3. t = 50.t (1) 0,25 Xe 2: x2 = 70 + v2 .t = 70 + 40.t (2) 0,25 - Khi xe thứ nhất đuổi kịp xe thứ 2 thì: x1 = x2 hay 50.t = 70 + 40.t => t = 7h 0,25 Vậy xe 1 đuổi kịp xe 2 lúc 15 h 0,25 Thay t = 7 vào (1) được: x1 = v1t = 50.t = 350 km Vậy xe 1 đuổi kịp xe 2 thì hai xe cách A 380 km hay cách B 290 km. 0,25 c. Thời điểm hai xe cách nhau 10 km:│x1 - x2│= 10 0,25 Trường hợp 1: x1 - x2 = 10 thay được t = 8h Vậy hai xe cách nhau 10 km lúc 16h 0,25 Trường hợp 2: x1 -x2 = -10 thay được t = 6h Vậy hai xe cách nhau 10 km lúc 14h 0,25 2 Nhiệt lượng của quả cầu nhôm toả ra khi nhiệt độ hạ từ 1000C (2 đ) xuống 250C là: Q1 = m1.c1. t = 0,15.880.(100-25) = 0,15.880.75 = 9900(J) 0,5 Nhiệt lượng của nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ 200C lên 250C là : Q2 = m2.c2. t = m2.4200.(25-20) = m2.4200.5 = m2.21000(J) 0,5 Vì bỏ qua tỏa nhiệt ra môi trường nên Q1 = Q2 0,25 9900 = 21000.m2 m2 = 9900 : 21000 m2 = 0,47kg 0,75 3 a. Vì RV rất lớn nên IV rất nhỏ nên coi như không có dòng (2,5 đ) điện qua vôn kế; mạch điện gồm: (R3 nt R4 nt R5) // (R1 nt R2) nt R6 - Ta có R345 = R3 + R4 + R5 = 15  - R12 = R1 + R2 = 10  0,25
3. R12R345 - RCB = = 6  R12 R345 Điện trở tương đương của đoạn mạch: R = R6 + RCB = 12  0,25 U b. Ta có I6 = ICB = I = = 0,5 (A) R U345 = UCB = ICBRCB = 3 (V) 0,25 U345 1 I4 = I3 = I345 = = (A) R345 5 Vậy hiệu điện thế giữa 2 đầu R4 là: U4 = I4R4 = 1 (V) 0,25 c. Số chỉ của vôn kế: 1 UV = U6 + U3 = I6R6 + I3R3 = 0,5.6 + .5 = 4 (V) 5 0,25 d. Vì Am pe kế có điện trở vô cùng nhỏ nên mạch điện có sơ đồ như sau: Điện trở tương đương của mạch: ((R6//R3) nối tiếp R1 nối tiếp R2) // (R4 nối tiếp R5) R3R 6 30 R3,6 = () R3 R 6 11 140 R1,2,3,6 = R1 + R2 + R3,6 = () 11 0,25 R4,5 = R4 + R5 = 10( ) 140 10. R 4,5R1,2,3,6 11 28 Rtđ = () R R 140 5 4,5 1,2,3,6 10 0,25 11 Ta có: U1,2,3,6 = U4,5 = 6(V) U 6 66 I = 1,2,3,6 (A) 0,25 1,2,3,6 140 R1,2,3,6 140 11 66 I1 = I2 = I1,2,3,6 = A 140 9 U6 = U3 = U1,2,3,6 - U1- U2= (V) 0,25 7 9 U6 7 3 I6 = (A) R 6 6 14 U 6 15 I= (A) 28 R td 14 5 6 Số chỉ của Am peke: IA =I - I6 = (A) 0,25 7 4 a. Vì R > R1 nên mạch điện gồm R1 nt Rx (Hình vẽ) (1,5 đ) 0,25 Rx = R – R1 = 2 
4. - Vì Rx R1 nên Ry gồm R1 nt Rz (hình vẽ) 0,25 Rz = Ry – R1 = 3  = R1 Vậy để có điện trở tương đương là 5  tác cần dùng tối thiểu 4 điện trở loại 3  và mắc như hình vẽ trên. b. Gọi x, y, z lần lượt là số điện trở loại 8  , 3  , 1  (x, y, z 0,25 nguyên dương) theo bài ra ta có: 8x +3y + z = 100 (1) x + y + z = 50 (2) 0,25 7 7x + 2y = 50 y = 25 - x (3) 2 Vì x, y nguyên dương; x chia hết cho 2 nên x = 0, 2, 4, 6 x 0 2 4 6 7 0,25 y = 25 - x 25 18 11 4 2 z = 50 – x - y 25 30 35 40 Vậy có 4 cách chọn các loại điện trở. 4 1. Cơ sở lý thuyết : (1 đ) - Lấy lượng dầu ăn và nước có khối lượng bằng nhau trong mỗi cốc. - Lần lượt đun mỗi cốc với thời gian và công suất như nhau, đo 0,25 nhiệt độ trước và sau khi đun Q1 = cnmn tn và Q2 = cdmd td (1) cn tn vì Q1 = Q2 nên cd (2) td 0,25 2. Các bước thực hành. - Bước 1 : Dùng cân Rô bec van xác định lượng dầu ăn và nước có khối lượng bằng nhau. - Bước 2 : Lần lượt đun mỗi cốc với thời gian và công suất như
5. nhau, đo nhiệt độ trước và sau khi đun; 0,25 - Bước 3: Tính nhiệt lượng nước tỏa ra hoặc thu vào khi trộn 2 chất lỏng với nhau theo (1). - Bước 4: Tính cd theo (2) ba lần và lấy giá trị trung bình. 0,25 Chú ý: Học sinh làm theo cách khác nhưng đúng đáp số và bản chất Vật lí vẫn cho điểm tối đa. Học sinh sai đơn vị toàn bài trừ 0,25 điểm