Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2014-2015 - Sở giáo dục và đào tạo Quảng Bình (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2014-2015 - Sở giáo dục và đào tạo Quảng Bình (Có đáp án)

1. SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2014 – 2015 Khóa ngày: 17/ 3/2015 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÍ LỚP 9 THCS Họ và tên: Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Số báo danh: Câu 1 (2.5 điểm) Một thùng hình trụ đứng, đáy bằng, chứa nước, mực nước trong thùng cao 80cm. Người ta thả chìm vật bằng nhôm có dạng hình lập phương cạnh 20cm. Mặt trên của vật được móc bởi một sợi dây mảnh, nhẹ. Nếu giữ vật lơ lửng trong thùng nước thì phải kéo sợi dây một lực 120N. Biết trọng lượng riêng của nước, nhôm lần lượt là d1 = 10000N/m3 d2 = 27000N/m3 diện tích trong đáy thùng gấp 2 lần diện tích một mặt của vật. a) Vật nặng rỗng hay đặc ? Vì sao ? b) Kéo đều vật từ đáy thùng lên theo phương thẳng đứng với công của lực kéo A 120J . Hỏi vật có được kéo lên khỏi mặt nước không ? Fk Câu 2 (2.0 điểm) Một nhiệt lượng kế ban đầu chưa đựng gì. Đổ vào nhiệt lượng kế một ca nước nóng thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 5 oC. Sau đó lại đổ thêm một ca nước nóng nữa thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 3oC. Hỏi nếu đổ thêm vào nhiệt lượng kế cùng một lúc 5 ca nước nóng nói trên thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm bao nhiêu độ nữa ? Câu 3 (2.5 điểm) K R2 D Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn có hiệu điện thế U = 3V các điện trở r 0,4 , R1 1 , R 3 2 , R4 A _ + r R 4 4 . Ampe kế A có điện trở không đáng kể. Biết rằng M B khi K ngắt, ampe kế chỉ 02 A; khi K đóng, ampe kế chỉ 0. U R3 R5 Hãy tính R1 a) giá trị các điện trở R và R C 2 5 . b) công suất của nguồn trong hai trường hợp đó. Câu 4 (2.0 điểm) Một nguồn sáng điểm, đặt trên trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 8cm, cách thấu kính 12cm. Thấu kính dịch chuyển với vận tốc 1m/s theo phương vuông góc với trục chính thấu kính. Hỏi ảnh của nguồn sáng dịch chuyển với vận tốc bao nhiêu nếu nguồn sáng được giữ cố định ? Câu 5 (1.0 điểm) Cho các dụng cụ và vật liệu sau đây: - 02 bình chứa hai chất lỏng khác nhau, chưa biết khối lượng riêng; - 01 thanh thẳng, cứng, khối lượng không đáng kể; - 02 quả nặng có khối lượng bằng nhau; - Giá đỡ có khớp nối để làm điểm tựa cho thanh thẳng; - 01 thước đo chiều dài; - Dây nối. a) Trình bày phương án thí nghiệm xác định tỉ số khối lượng riêng của hai chất lỏng trên. b) Từ đó suy ra cách xác định khối lượng riêng của một chất lỏng bất kỳ. . Hết
2. HƯỚNG DẪN VÀ ĐÁP ÁN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2014 – 2015 Môn: VẬT LÍ Khóa ngày 17-3-2015 (Đáp án gồm có 3 trang) Câu 1: 2,5đ Điểm a) +Thể tích vật V = 0,2 3 = 8.10-3 m3, giả sử vật đặc thì trọng 0,25 lượng của vật P = V. d2 = 216N +Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật : 0,25 FA = V.d1 = 80N. +Tổng độ lớn lực nâng vật F = 120N + 80N = 200N do F<P nên vật này bị rỗng. Trọng lượng thực của vật 200N. 0,5 b) Khi nhúng vật ngập trong nước Sđáy thùng 2Smv nên mực nước dâng thêm trong thùng là: 10cm. Mực nước trong thùng là: 80 + 10 = 90(cm). 0,25 * Công của lực kéo vật từ đáy thùng đến khi mặt trên tới mặt nước: - Quãng đường kéo vật: l = 90 – 20 = 70(cm) = 0,7(m). - Lực kéo vật: F = 120N 0,25 - Công kéo vật : A1 = F.l = 120.0.7 = 84(J) * Công của lực kéo tiếp vật đến khi mặt dưới vật vừa lên khỏi mặt nước: 120 200 - Lực kéo vật tăng dần từ 120N đến 200N F 160(N) 0,25 tb 2 Kéo vật lên độ cao bao nhiêu thì mực nước trong thùng hạ xuống bấy nhiêu nên quãng đường kéo vật: l/ = 10 cm = 0,1m. 0,25 - Công của lực kéo Ftb : A2 = Ftb.l 180.0,1 16(J) - Tổng công của lực kéo : A = A + A = 100J 1 2 0,5 Ta thấy A 120J A như vậy vật được kéo lên khỏi mặt nước. Fk Câu 2: 2,0đ Gọi q là nhiệt dung của nhiệt lượng kế, mc là nhiệt dung của một ca nước 0,25 nóng, t là nhiệt độ của nước nóng, to là nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế. Khi đổ một ca nước nóng: mc t t0 5 q.5 (1) 0,25 Khi đổ thêm một ca nước nóng nữa: mc t t0 5 3 q mc 3 (2) 0,25 Khi đổ thêm 5 ca nước nóng: 5mc t t 5 3 to q 2mc to (3) 0 0,5 q Thay (1) vào (2): 5q 3mc 3q 3mc Suy ra: 6mc 2q mc 3 Thay (2) vào (3): 5(3q 3mc) 5mc. to q 2mc to (4) 0,25 q q q o q o Thay mc vào (4), ta được: 5(3q 3 ) 5 . t q 2 t 0,25 3 3 3 3
3. 10q 20q to to 6o C 0,25 3 Câu 3 2,5đ Vẽ hình đúng 0,25 + - r a) Khi K đóng Vì Ia 0 nên mạch ngoài là mạch cầu cân bằng u i R R R R r2 d r4 Ta có: 2 4 R 1 4 2 M b 2 A 0,25 R1 R 3 R 3 r1 r5 r3 c + - r u * Khi K ngắt: Vẽ hình đúng i' rR1 c i3 r3 M b 0,25 i1 r5 r A 4 d Ta có I' I3 Ia I3 I' Ia I' 0,2 UCB R 3.I3 2.(I' 0,2) (1) 0,25 UCB U r R1 I' 3 1,4I' (2) Từ (1) và (2) 0,25 I' 1A và UCB 1,6V Ta có UDB R 4.Ia 0,8V UCD UCB UDB 0,8V 0,25 Suy ra R5 R 4 4 b). Công suất của nguồn khi K đóng: Cường độ dòng điện trong mạch chính: U R 2 R 4 R1 R 3 I với R 2 I 1,25A 0,5 R r R1 R 2 R 3 R 4 P1 UI 3.1,25 3,75W 0,25 * Công suất của nguồn khi K ngắt: P2 UI' 3.1 3W 0,25 Câu 4 2,0đ Dựng ảnh của S qua thấu kính bằng cách vẽ thêm truc phụ OI song song với tia tới SK. Vị trí quang tâm ban đầu của thấu kính là O. 0,5 Sau thời gian t(s) thấu kính dịch chuyển một quãng đường OO1 , nên ảnh của nguồn sáng dịch chuyển quãng đường S1S2
4. K I H S S1O OI S O 1 Vì OI // SK (1) F’ S S SK O 1 1 S2O1 O1H Vì O1H // SK (2) 0,25 S2S SK S2 Vì OI // O1H và OO1 // IH OO1HI là hình bình hành, suy ra : OI = O1H (3) S1O S2O1 OO1 SO 12 Từ (1), (2), (3) OO1 // S1S2 (4) 0,25 S1S S2S S1S2 SS1 12 S1O S I S O S O Mặt khác: OI // SK 1 1 1 (*) IK SO 12 S I S F S O 8 IF // OK 1 1 1 ( ) 0,25 IK OF 8 S O S O 8 8 Từ (*) và ( ) 1 1 2 12 8 4 S O 12.2 24 cm (5) 1 0,25 OO 12 1 Từ (4) và (5) 1 S1S2 12 24 3 0,25 Ký hiệu vận tốc của thấu kính là v , vận tốc của ảnh là v1 thì OO1 v.t 1 v1 3v 3 m / s S1S2 v1.t 3 Vậy vận tốc ảnh của nguồn sáng là 3 m/s. 0,25 Câu 5. 1,0đ Treo hai vật vào hai đầu thanh thẳng làm đòn bẩy; một vật nhúng vào chất lỏng; điều chỉnh đòn bẩy cân bằng; dùng thước đo các khoảng cách OA= l A và OB= lB; lần lượt 0,25 làm như vậy với hai chất lỏng (Hình vẽ). A lA lB B Phương trình đòn bẩy: F O ’ ’ ’ (P - F)lA=PlB và (P - F )l A=Pl B ' ' ' F (l A - l B )l VDg D P 0,25 A P ' ' ' F (lA - lB )l A VDg D 0,25 (D và D, là khối lượng riêng của các chất lỏng) đo l , l , l’ , l’ xác định được tỉ số khối lượng riêng của hai chất lỏng A B A B 0,25 Chọn một chất lỏng là nước đã biết khối lượng riêng D=1000kg/m3 suy ra khối lượng riêng chất lỏng còn lại theo tỷ số trên. Hết * Ghi chú:1. Phần nào thí sinh làm bài theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa phần đó. 2. Không viết công thức mà viết bằng số các đại lượng, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.