Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2015-2016 (Có đáp án và biểu điểm)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2015-2016 (Có đáp án và biểu điểm)

1. Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1: (5 điểm) Một thuyền máy dự định đi xuôi dòng từ A đến B rồi lại quay về. Biết vận tốc của thuyền so với nước yên lặng là 15 km/h, vận tốc của nước so với bờ là 3 km/h, AB dài 18km. a/ Tính thời gian chuyển động của thuyền? b/ Tuy nhiên trên đường quay về A, thuyền bị hỏng máy và sau 24 ph thì sửa xong. Tính thời gian chuyển động của thuyền (kể cả thời gian sửa máy)? Câu 2 (6 điểm) Một đèn (220V – 100W) đươc mắc vào nguồn điện U = 220V. Điện trở tổng cộng của dây dẫn, công tắc điện từ nguồn đến đèn là 16Ω. a/ Tính cường độ dòng điện qua đèn và hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn. Đèn có sáng bình thường không? Tại sao? b/ Mắc thêm một bếp điện (220V – 1210W) song song với đèn. Tính cường độ dòng điện qua mạch chính, qua đèn, qua bếp, hiệu điện thế của đèn. Đèn có sáng bình thường không? R Câu 3: (6 điểm) M N 5 Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U = 6V, các A1 Ampekế và khóa K có điện trở không đáng kể, K P R3 A2 R1 = 6Ω; R2 = 4Ω; R4 = 3Ω; R5 = 6Ω. a. Khi K mở A chỉ 0,5A. Tính R ? 1 3 R b. Tính số chỉ của Ampekế khi khóa K đóng? 1 R4 R2 Q Câu 4 (3 điểm) Hai gương phẳng M1 , M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau. Cách nhau một đoạn d. Trên đường thẳng song song với hai gương có hai điểm S, O với các khoảng cách được cho như hình vẽ. a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương M1 tại I, phản xạ đến gương M2 tại J rồi phản xạ đến O b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm ĐÁP ÁN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ 9 Câu 1: (5đ)
2. Nội dung Điểm a. Gọi vận tốc khi thuyền đi từ A đến B là v1, vận tốc khi thuyền đi từ Bvề Alà v2 1đ Ta có: v1 = vt + vn = 15 + 3 = 18 km/h V2 = vt - vn = 15 - 3 = 12 km/h Thời gian thuyền đi từ A đến B là: S 18 1,5đ t1 = = 1h v1 18 Thời gian thuyền đi từ B về A là: s 18 t2= 1,5h v2 12 Thời gian cả đi lẫn về là: t1 + t2 = 1 + 1,5 = 2,5 h b. 24 ph = 0,4h. Thời gian sửa thuyền, thuyền tự trôi được quãng đường là: 3.0,4 = 1,2km 0,75đ Thời gian để thuyền đi từ B về A là: s 1,2 18 1,2 1đ t’ = 1,6h v2 12 Vậy thời gian chuyển động của thuyền cả đi lẫn về là: 0,75 t = t1 + t’ + 0,4 = 1 + 1,6 + 0,4 = 3h. Câu 2: 6đ a/ Điện trở định mức của đèn: R1 = Rđ = = = 484 Ω 0,5đ Điện trở tương đương toàn mạch (đèn và dây nối coi như mắc nối tiếp) R = R + R = 484 + 16 = 500Ω đ d 0,5đ Cường độ dòng điện qua đèn: Iđ = Id = Imc = = = 0,44A Hiệu điện thế giữa hai đầu đèn khi đó: 1đ Uđ = Iđ Rđ = 0,44. 484 = 212,96 V Uđ < Uđm , đèn sáng yếu hơn bình thường. 0,5đ b/ Điện trở của bếp: R2 = Rb = = = 40Ω 0,5đ Đèn và bếp mắc song song, điện trở tương đương của đèn và bếp là: R12 = = ≈ 37Ω 0,5đ Rtm = R12 + Rd = 37 + 16 = 53 Ω Itm = = = 4,15A 0,5đ Hiệu điện thế giữa hai đầu đèn khi đó: U’đ = Ub = Itm.R12 = 4,15. 37 = 153,55V 0,5đ U’đ < Uđm, đèn sáng yếu hơn bình thường. 0,5đ 0,5đ
3. 0,5đ Câu 3 : 6đ a. Khi k mở dòng điện không qua ampe kế A2, mạch điện có dạng : {R4 nt [(R1 nt R3)//R2]} nt R5 U 6 Điện trở toàn mạch là : RMN = 12 I 0,5 2đ R13 = R1 + R3 = 6 + R3 R13.R2 Rtđ = R4 + R5 3 + (6 +R3). 4/ (6 +R3+4) + 6 R13 R2 114 13R = 3 12 10 R3 → R3 = 6Ω b. Khi K đóng, mạch điện có dạng : {[(R1 //R4)ntR2] // R3}nt R5 R14 = R1.R4/ (R1 + R4) = 2 Ω R124 = R14 + R2 = 2 + 4 = 6 Ω 2đ RAB = R1234 = R124 . R3/ (R124 + R3) = 6.6/(6 +6) = 3 Ω RMN = R1234 + R5 = 3 + 6 = 9 Ω Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính bằng số chỉ của A1 Ia1 = UMN/RMN = 6/9 = 2/3A *Tai nút A : Ia1 = Ia2 + I4 → Ia2 = Ia1 – I4 (1) Ia1= I5 = 2/3A, U5 = I5.R5 = . 6 = 4V UAB = UMN - U5 = 6 – 4 = 2V. I14 = I2 = = = A U14 =I14 R14 = . 2 = 2đ I4 = = A Thay I4 vào (1) được: Ia2 = - = ≈ 0,44A Câu 4: 3đ 1,5đ
4. a) Chọn S1 đối xứng S qua gương M1 ; Chọn O1 đối xứng O qua 1,5đ gương M2 , nối S1O1 cắt gương M1 tại I , gương M2 tại J. Nối SIJO ta được tia cần vẽ b) S1AI ~ S1BJ AI S A a 1 BJ S1B a d a AI = .BJ (1) a d Xét S1AI ~ S1HO1 AI S A a 1 HO1 S1H 2d a (a d).h AI = .h thay vào (1) ta được BJ = 2d 2d