Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Trường THCS Kim An (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Trường THCS Kim An (Có đáp án)

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THANH OAI Năm học: 2013 - 2014 TRƯỜNG THCS KIM AN Môn: VẬT LÝ 9 Thời gian làm bài: 150 phút Đề bài: Câu 1: (2 điểm) Hai điểm sáng S1 và S2 đặt trước một gương phẳng G như hình vẽ a) Đặt mắt tại vùng nào sẽ nhìn thấy đồng thời ảnh của S1 và S2 ? b) Đặt mắt tại vị trí nào sẽ thấy các ảnh của S1 và S2 lồng vào nhau Câu 2(3 điểm) Một khối gỗ hình hộp có khối lượng 76g có tiết diện đáy S = 38cm2 có chiều cao H = 5cm, nổi trong nước. a. Hãy xác định chiều cao h của phần nhô lên khỏi mặt nước của khối gỗ. b. Để nhấn chìm hoàn toàn khối gỗ, ta cần phải tác dụng một lực bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của nước D = 1000kg/m3 . Câu 3 (3 điểm) Thả đồng thời 350g sắt ở nhiệt độ 400C và 800g đồng ở nhiệt độ 450C vào 1500g nước ở nhiệt độ 950C. Tính nhiệt độ khi cân bằng nhiệt. Cho nhiệt dung riêng của sắt là C1= 460J/kg.độ, của đồng là C2= 380 J/kg.độ; của nước là C3 = 4200 J/kg.độ. Câu 4 (3 điểm). Để đưa một vật có khối lượng 200kg lên độ cao h = 10m, người ta dùng một trong hai cách: - Cách 1. Dùng hệ thống gồm một ròng rọc cố định và một ròng rọc động. Lúc này lực kéo dây để nâng vật lên là F1 = 1200N. - Cách 2. Dùng mặt phẳng nghiêng dài l = 12m. Lực kéo vật lúc này là F2 = 1900N. 1. Tính hiệu suất ở hai cách sử dụng trên. 2. Nên chọn cách nào ? Vì sao ? Câu 5 (3 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình 1. Biết R1 = 90 , R2 = 120 , dây biến trở làm -6 2 bằng Nikêlin có điện trở suất 0,4.10  .m, tiết diện 0,5mm , dài 45m. Ampe kế A1 chỉ 2,5A.
2. R1 A1 A A - B + C M N R2 Rb a) Hãy cho biết R1, R2 và Rb được mắc như thế nào? b)Tính điện trở của dây làm biến trở. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu AB. c) Điều chỉnh biến trở con chạy C sao cho ampe kế A chỉ 4A. Số chỉ của ampe kế A1 có thay đổi không? Tại sao? d) Cùng điều kiện như câu c, tính trị số của phần biến trở tham gia vào mạch điện. Câu 6 (4 điểm). Một dây dẫn có chiều dài l0 tiết diện S0 được đặt vào hiệu điện thế U= 10V thì cường độ dòng điện qua dây là I0 = 0.5A. Dùng năm dây dẫn giống hệt dây trên mắc vào hiệu điện thế U nói trên. Hãy tính cường độ dòng điện qua mạch chính trong hai trường hợp sau: a. Các dây nối tiếp nhau. b. Các dây chập sát (song song) nhau. Câu 7 ( 2 điểm). Hãy thiết lập phương án xác định trọng lượng riêng của một vật rắn không thấm nước. Dụng cụ gồm: - Một vật rắn có khối lượng khoảng 100g. - Một lực kế có giới hạn đo 1.5N. - Một cốc chia độ có giới hạn đo 500cm3 và độ chia nhỏ nhất 1cm3, có miệng rộng để có thể bỏ vật vào. - Nước đủ dùng. - Dây chỉ. - HẾT- Người ra đề: Nguyễn Thị Hạnh Người kiểm tra: Nguyễn Thị Phẩm
3. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 HUYỆN THANH OAI Năm học: 2013 - 2014 TRƯỜNG THCS KIM AN Môn: VẬT LÝ CÂU NỘI DUNG ĐIỂM 1 2.0 Vẽ ảnh đúng: 1.5 a) Đặt mắt trong vùng giới hạn từ A đến B sẽ thấy đồng thời ảnh của cả S1 và 0.25 S2. b) Đặt mắt trên đường thẳng IM sẽ thấy hai ảnh của S1 và S2 lồng vào nhau. 0.25 2 3 a)Khối gỗ cân bằng FA = P 10D.V = 10.m 10D.S.(H-h) = 10.m 1 m 0,076 h = H- = 0.05 - = 0,03m 0.5 D.s 1000.0,0038 b) Gọi F là lực ấn vật. Khi vật chìm hoàn toàn thì ta có: 1 F + P = FA = 10.D.V = 10.D.S.H F = FA – P = 10.D.S.H – 10.m =10.1000.0,0038.0,05 -10.0,076= 1,14N. 0.5 3 3 Gọi t là nhiệt độ khi cân bằng nhiệt. Lập phương trình cân bằng nhiệt 1
4. m1c1 t t1 m2c2 t t2 m3c3 t3 t m1c1t m1c1t1 m2c2t m2c2t2 m3c3t3 m3c3t 0.5 m c t m c t m c t t 1 1 1 2 2 2 3 3 3 m1c1 m2c2 m3c3 0.5 0,35.40.460 0,8.45.380 1,5.95.4200 1 t =91,4 oC 0,35.460 0,8.380 1,5.4200 4 3.0 Công có ích dùng để nâng vật lên cao 10m 0.5 A = P.h = 10.m.h = 10.200.10 = 20.000J Công toàn phần để kéo vật lên bằng ròng hệ rọc: 0.5 A = F1.s = F1.2h = 1200.2.10 = 24000J Công dùng để kéo vật khi dùng mặt phẳng nghiêng 0.5 A = F2.l = 1900.12 = 22.800J Hiệu suất của hệ thống ròng rọc: A 0.5 H1 = .100% 83,33 % A1 Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng: A H2 = .100% 87,72 % A2 0.5 Vì H2 > H1 nên dùng mặt phẳng nghiêng có lợi hơn 0.5 5 3 a) Đoạn mạch gồm có: R1 // R2nt Rb  0.5 .l 0,45.10 6.45 0.25 b) Điện trở của dây làm biến trở : R 36 b s 0,5.10 6 Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB: U AB I1.R1 = 2.5.90 = 225V 02.5 c) + Điều chỉnh con chạy C ở vị trí nào thì số chỉ ampe kế 1 vẫn không đổi. 0.5 Vì U1 = UAB và R1 là không đổi. + Trị số của phần biến trở tham gia vào mạch điện: 0.5 Ampe kế chỉ 4A, Ampe kế 1 vẫn chỉ 2,5A I2b 1,5A U I .R 1,5.120 180V 0.5 2 2 2 Ub U AB U2 225 180 45V
5. Ub 45 0.5 Vậy: Rb 30 Ib 1,5 6 4.0 U 0.5 a)Gọi điện trở của sợi dây có chiều dài l0, tiết diện S0 là R0: Ta có: R0= =20 I0  Nếu các dây nối tiếp nhau có tiết diện S0,nhưng chiều dài tăng gấp 5 lần: l = 1 5l0 l R l Từ công thức R= . ta suy ra được: = S R0 l0 Điện trở của dây sau khi nối tiếp là: R= 5R0 = 100  0.5 Cường độ dòng điện qua mạch chính là: I =U =0.1A 0.5 R b)Nếu các dây mắc song song thì tiết diện dây S= 5S0, nhưng chiều dài bằng 0.5 nhau l=l0 R S 1 Ta suy ra được: =0 = R0 S 5 R Điện trở của dây sau khi mắc song song là: R=0 =4  0.5 5 Cường độ dòng điện qua mạch chính là: I =U =2.5A 0.5 R 7 2.0 Ta có thể thực hiện phương án sau 0.25 Bước 1: Dùng dây chỉ buộc vào vật Buớc 2: Treo vật vào lực kế để đo trọng lượng P của vật 0.25 Bước 3: Đổ nước vào bình chia độ đến thể tích V1. 0.25 Bước 4: Cầm dây chỉ, thả nhẹ vật vào bình. Mực nước dâng đến thể tích V2 0.25 Bước 5: Tính trọng lượng riêng của vật là : d = P V2 V1 1 - HẾT-