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

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

1. PHÒNG GD & ĐT HUYỆN THANH OAI ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 TRƯỜNG THCS TÂN ƯỚC NĂM HỌC 2013-2014 MÔN : VẬT LÝ Đề chính thức Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian phát đề). Bài 1: (4 điểm) Hai người An và Bình xuất phát từ một nơi và chuyển động thẳng đều. An đi bộ với vận tốc 5 km/h và khởi hành trước Bình 1 giờ. Bình đi xe đạp và đuổi theo An vớivận tốc 15 km/h. Sau bao lâu kể từ lúc An khởi hành: 1. Bình đuổi kịp An? 2. Hai người cách nhau 5 km? Có nhận xét gì về kết quả này? Bài 2 : (4 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Hiệu điện thế hai đầu đoạn M C N mạch được giữ không đổi là U = 7 V; các điện trở R 1 = 3  , R2 = 6  ; MN là một dây dẫn điện có chiều dài l = 1,5 m, tiết diện A không đổi S = 0,1 mm2, điện trở suất ρ = 4.10 -7  m. Bỏ qua điện R1 R 2 trở của ampe kế và của các dây nối. D a, Tính điện trở R của dây dẫn MN. U _ b, Xác định vị trí điểm C để dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C +và có cường độ 1/3 A. 0 Bài 3: (4 điểm): Một bình nhôm khối lượng m 0=260g, nhiệt độ ban đầu là t 0=20 C, được bọc 0 kín bằng lớp xốp cách nhiệt. Cần bao nhiêu nước ở nhiệt độ t 1=50 C và bao nhiêu nước ở nhiệt 0 0 độ t2=0 C để khi cân bằng nhiệt có 1,5 kg nước ở t 3=10 C . Cho nhiệt dung riêng của nhôm là C0=880J/kg.độ, của nước là C1=4200J/kg.độ. Bài 4: (6 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Đèn Đ1 ghi M N 100V–Pđm1, Đèn Đ2 ghi 125V–Pđm2 (Số ghi công suất hai đốn bị mờ). UMN = 150V (không đổi). A K1 K3 Khi các khóa K1, K2 đóng, K3 mở. Ampe kế chỉ 0, 3A. Khi khóa K , K đóng, K mở ampe kế chỉ 0,54A. Tính công 2 3 1 Đ2 K Đ1 suất định mức của mỗi đèn? Bỏ qua sự phụ thuộc của điện trở 2 đèn vào nhiệt độ. Điện trở ampe kế và dây nối không đáng kể. Bài 5.(2 điểm) G1 Hai gương phẳng G1 và G2 được bố trí hợp với nhau một góc như hinh vẽ. Hai điểm sáng A . và B được đặt vào giữa hai gương. A a/ Trình bày cách vẽ tia sáng suất phát . từ A phản xạ lần lượt lên gương G đến gương 2 B G1 rồi đến B. G2 b/ Nếu ảnh A1 của A qua G1 cách A là 12cm và ảnh A2 của A qua G2 cách A là 16cm. Hai ảnh đó cách nhau 20cm. Tính góc A1AA2? Hết
2. HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG MÔN VẬT LÝ 9 NĂM HỌC 2013- 2014 Bài 1: (4.0 điểm) 1. (1,5 điểm) Viết phương trình đường đi của từng người: An: S1 = 5t; Bình: S2 = 15(t – 1) = 15t – 15 (0,5 đ) Khi gặp nhau : S1 = S2 5t = 15t - 15 t =1,5(h) (1,0đ) 2. (2.5 điểm) Viết được phương trình :S1 S2 = 5 (0,5đ) S 1 - S2 = 5 5t – 15t +15 = 5 t = 1 (h) (1,0đ) S 2 – S1 = 5 15t – 15 – 5t = 5 t = 2(h) (1,0đ) Có 2 thời điểm trước và sau khi hai người gặp nhau 0,5 giờ; Hai vị trí cách nhau 5 km. Bài 2( 4,0 điểm) l 4.10 7.1,5 a, Điện trở của dây MN : RMN = ρ = = 6 ( ). (0,5 đ) S 10 7 b, Gọi I1 là cường độ dòng điện qua R1, I2 là cường độ dòng điện qua R2 và Ix là cường độ dòng điện qua đoạn MC với RMC = x. - Do dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C nên : M C N I1 > I2, ta có : 1 A U = R I = 3I ; U = R I = 6(I - ) ; ( 0,5 đ) R1 R 2 R1 1 1 1 R2 2 2 1 3 D - Từ UMN = UMD + UDN = UR + UR = 7 (V) , (0,5 đ) 1 2 U _ ta có phương trình : 3I + 6(I - 1 ) = 7 I = 1 (A) (0,5 đ) + 1 1 3 1 I1R1 3 - Do R1 và x mắc song song nên : I = = . (0,5 đ) x x x 3 3 1 - Từ UMN = UMC + UCN = 7 x. + (6 - x)( + ) = 7 (0,5 đ) x x 3 x2 + 15x – 54 = 0 (*) (0,5 đ) - Giải pt (*) và lấy nghiệm dương x = 3 ( ). (0,5 đ) Vậy con chạy C ở chính giữa dây MN Bài 3 (4 .0.điểm) Đổi m0 = 260g=0,26kg 0 0 Gọi khối lượng nước ở nhiệt độ 50 C cần lấy là m1 vậy khối lượng nước ở 0 C cần lấy là 1,5 -m1 khi đó (0,5 đ) Nhiệt lượng tỏa ra của ấm nhôm từ 200C xuống 100C là : Q0= c0m0 (20-10) = 10 c0m0(J) (0,5 đ) 0 0 Nhiệt lượng tảo ra của m1 kg nước từ nhiệt độ 50 C xuông 10 C là Q1= m1c1(50-10) = 40m1c1(J) (0,5 đ) 0 0 Nhiệt lượng thu vào của 1,5-m1 (kg) nước ở nhiệt độ 0 C lên 10 C là Q2= c1 ( 1,5-m1) 10 =15c1 -10 m1c1 (J) (0,5 đ) Ta có phương trình cân bằng nhiệt sau : Q0+ Q1= Q2 thay vào ta có : 10 c0m0 + 40m1c1=15c1 -10 m1c1 (0,5 đ)
3. Thay só vào ta có : 10.880.0,26 + 40 . 4200.m1 =15.4200-10.4200m1 - (0,5 đ) Giải phương trình ta được m1 = 0,289kg (0,5 đ) 0 Khối lượng nước cần lấy ở 0 C là m2 =1,211kg (0,5 đ) Bài 4: (6,0 điểm) - Khi các khoá K1, K2 đóng, K3 mở mạch điện chỉ còn đèn Đ1. (Học sinh vẽ lại được mạch điện, hoặc nói được như trên) (1,0đ) - Công suất tiêu thụ của Đ1 lúc đó là: P1 =UMNIA1=150.0,3=45(W). Điện trở của đèn 1 sẽ 2 2 U 150 Udm1 100 là: R1 500() . Công suất định mức của đèn 1 là: Pđm1= 20(W) IA1 0,3 R1 500 (1,0đ) - Khi các khoá K2, K3 đóng, K1 mở thì hai bóng đèn mắc song song với nhau vào hiệu điện thế 150V. (Học sinh vẽ lại được mạch điện, hoặc nói được như trên) (1,0đ) - Khi đó ta có công suất tiêu thụ của toàn mạch là: P =U.IA2=150.0,54=81(W). (0,5 đ) U2 1502 - Công suất tiêu thụ của đèn 1 lúc này là:P1= 45(W) . (0,5 đ) R1 500 - Vậy công suất tiêu thụ của đèn 2 lúc này là: P2=81-45=36(W). (0,5đ) 2 2 Điện trở của đèn 2 sẽ là: R2=U / P2=150 /36=625( ) (0,5 đ) Công suất định 2 2 Udm2 125 - mức của đèn 2 là: Pđm2= 25(W) (1,0đ) R1 625 Bài 5( 2đ) ’ ’ a/ (0,5 đ)-Vẽ A là ảnh của A qua gương G2 bằng cỏch lấy A đối xứng với A qua G2 ’ ’ - Vẽ B là ảnh của B qua gương G1 bằng cách lấy B đối xứng với B qua G1 ’ ’ - Nối A với B cắt G2 ở I, cắt G1 ở J - Nối A với I, I với J, J với B ta được đường đi của tia sỏng cần vẽ . B’ . J G1 A (0,5 đ) . B I G.2 A’
4. b/ (0,5 đ) Gọi A1 là ảnh của A qua gương G1 .A1 A2 là ảnh của A qua gương G2 Theo giả thiết: AA1=12cm AA2=16cm, A1A2= 20cm Ta thấy: 202=122+162 . Vậy tam giỏc AA1A2 là tam giỏc vuụng A tại A suy ra gỳc A = 900 (0,5đ) .A2 Ghi chú: Học sinh giải cách khác đúng vẫn được điểm tối đa. Hết Tân Ước ngày 28/10/2013 Xác nhận của tổ KHTN Người thực hiện Nguyễn Thị Trang Xác nhận của ban giám hiệu