Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2016-2017 - Trường THCS Y Jut (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2016-2017 - Trường THCS Y Jut (Có đáp án)

1. PHÒNG GD VÀ ĐT KRÔNG NĂNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN TRƯỜNG THCS Y JÚT NĂM HỌC 2016 - 2017 Môn thi: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề Bài 1.( 3,0 điểm ) Hai xe máy đồng thời xuất phát chuyển động đều đi lại gặp nhau,một đi từ thành phố A đến B và một đi từ thành phố B đến A. Sau khi gặp nhau tại nơi cách B 20km, họ tiếp tục cuộc hành trình của mình với vận tốc như cũ. Khi đã tới nơi quy định, cả 2 xe đều quay ngay trở về và gặp nhau ở nơi cách A 12km.Tính khoảng cách AB và tỉ số vận tốc của hai xe ? Bài 2.(3,0 điểm) U Cho mạch điện như hình 1, U = 12V và luôn không đổi, R 1 = 12, đèn Đ + - ghi 6V- 6W, biến trở là một dây dẫn đồng chất, tiết diện đều có điện trở toàn Rb phần là Rb = 24. Coi điện trở của đèn không đổi và không phụ thuộc vào A B C R nhiệt độ, điện trở các dây nối không đáng kể. Đ 1 1. Điều chỉnh con chạy C sao cho phần biến trở RAC = 12, tính: a) Điện trở tương đương của đoạn mạch AB. Hình 1 b) Cường độ dòng điện qua đèn và nhiệt lượng tỏa ra trên R 1 trong 5 phút. 2. Điều chỉnh con chạy C để đèn sáng bình thường. Tính điện trở của phần biến trở RAC. Bài 3. (5,0 điểm) Cho mạch điện như hình 2. Biết R 1 = 30, R2 = 15, R3 = 5, R4 là biến trở, hiệu điện thế U AB không đổi, bỏ qua điện trở Ampe kế, các dây nối và khóa k. R1 R 1. Khi k mở, điều chỉnh R 4 = 8, Ampe kế chỉ A 4 B 0,3A. Tính hiệu điện thế UAB. + R2 R3 - 2. Điện trở R 4 bằng bao nhiêu để khi k đóng A hay k mở Ampe kế chỉ một giá trị không k đổi? Tính số chỉ của Ampe kế khi đó và Hình 2 cường độ dòng điện qua khóa k khi k đóng. Bài 4. (3,0 điểm) Hai bạn A và B mỗi bạn có 3 bình: đỏ, xanh và tím. Mỗi bình chứa 100g nước, nhiệt độ nước trong 0 0 0 bình đỏ t1 = 15 C, bình xanh t2 = 35 C, bình tím t3 = 50 C. Bạn A bỏ đi 50g nước của bình tím rồi đổ tất cả nước từ bình xanh và bình đỏ vào bình tím. 1. Xác định nhiệt độ cân bằng nhiệt của nước trong bình tím của bạn A. 2. Bạn B đổ hết nước từ bình tím vào bình xanh, tới khi cân bằng nhiệt lấy ra một lượng m’ đổ vào bình đỏ. Khi có sự cân bằng nhiệt thì nhiệt độ trong bình đỏ của bạn B bằng nhiệt độ cân bằng nhiệt trong bình tím của bạn A. Tính m’. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của nước với các bình và môi trường. Bài 5. (4,0 điểm) Một vật sáng phẳng nhỏAB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, có A nằm trên ' ' trục chính của thấu kính. Đặt vật ở vị trí A 1B1 thì thu được ảnh thật A1B1 cao gấp 3 lần vật. Nếu dịch ' ' ' ' chuyển vật lại gần thấu kính 12cm thì thu được ảnh A2B2 cao bằng ảnh A1B .1 Biết 2 vị trí của vật đều nằm ở cùng một bên của thấu kính. 1. Vẽ ảnh của vật trong hai trường hợp, trên cùng một hình vẽ (không cần giải thích cách vẽ). 2. Tính tiêu cự của thấu kính. Bài 6. (2,0 điểm) Cho các dụng cụ sau : Lực kế, dây treo và bình nước đủ lớn. Hãy trình bày cách xác định khối lượng riêng của một vật bằng kim loại đồng chất có hình dạng bất kì. Biết khối lượng riêng của nước là Dn. Hết Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Giám thị không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Chữ ký giám thị 1: Chữ ký giám thị 2:
2. PHÒNG GD VÀ ĐT KRÔNG NĂNG KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN TRƯỜNG THCS Y JÚT NĂM HỌC 2016 - 2017 ĐÁP ÁN VÀ HDC ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN : VẬT LÝ Stt Nội dung Điểm +Gọi chiều dài quãng đường AB là s +Điểm 2 xe gặp nhau lần đầu là G1 +Điểm 2 xe gặp nhau lần thứ 2 là G2 Theo bài ra ta có : AG1 s 20 km BG2 s 12 km 0,5 +Gọi vận tốc của xe xuất phát từ A là v1 +Gọi vận tốc của xe xuất phát từ B là v2 Vì thời gian 2 xe đi tới G1 bằng nhau, AG BG s 20 20 0,5 ta có : 1 1 hay (1) v v v v Bài 1 1 2 1 2 +Thời gian 2 xe đi từ lúc xuất phát đến lúc gặp nhau ở G cũng bằng nhau,ta 3,0điểm 2 0,5 AB BG BA AG s s 12 s 12 có : 2 2 hay (2) v1 v2 v1 v2 s 0 l oai s 20 20 2 +Từ (1) ; (2) s 48s 0 0,5 2s 12 s 12 s 48 km +Vậy chiều dài quãng đường AB là 48km +Tỉ số vận tốc của 2 xe: 0,5 s 20 20 48 20 20 v 28 Thay s 48km vào (1) 1 1,4 v1 v2 v1 v2 v2 20 0,5 Sơ đồ mạch như hình vẽ: + U - (RAC//Rđ)nt(RBC//R1) RAC RBC 0,5 A B Rđ R1 2 2 Bài 2 P 6 RAC.Rđ 12.6 1 a) Rđ= 6 (); R 4 () 3,0điểm U 6 ACđ R R 12 6 AC đ 0,5 RBC.R1 12.12 RBC1 6 (); Rtđ = RACđ + RBC1 = 10() RBC R1 12 12 U 12 0,5 b) IACđ = IBC1 = I = 1,2 (A); Uđ = UACđ = IACđ.RACđ = 4,8(V) Rtđ 10 U đ 4,8 - Dòng điện qua đèn : Iđ = 0,8 (A) 0,5 Rđ 6 U1 7,2 - U1 = UBC1 = IBC1.RBC1 = 1,2.6 = 7,2(V); I1 = 0,6 (A) R1 12 - Nhiệt lượng tỏa ra trên R1 trong 5 phút là : 0,5 2 2 Q = I1 .R1.t = 0,6 .12.300 = 1296 (J)
3. U - Để đèn sáng bình thường Uđ = Uđm = 6V = nên RACđ = RBC1 2 2 RAC.Rđ RBC R1 RAC. 6 (24 RAC. ).12 2 = = =288RAC RAC Rđ RBC R1 RAC 6 36 RAC 0,5 RAC = 122 () 16,97 - Khi K mở: R1 (R1//(R2ntR3))ntR4 A R4 B 0,5 + R2 R3 - A 1 R1.R23 30.20 R23 = R2 + R3 = 15 + 5 = 20(); R123 = 12 () R1 R23 30 20 0,5 Rtđ = R123 + R4 = 12 + 8 = 20(); I23 = I3 = IA = 0,3(A) U1 6 U123 = U1 = U23 = I23.R23 = 0,3.20 = 6(V); I1 = 0,2 (A) ; 0,5 R1 30 I = I1 + I123 = 0,5(A); U = I.Rtđ = 0,5.20 = 10(V) - Khi k mở, mạch giống ở câu 1 U R123 10.12 6 0,5 I3 . (1) R123 R4 R23 (12 R4 )20 12 R4 - Khi k đóng, mạch như hình vẽ R4 R1 Bài 3 R3 5,0điểm A B 0,5 R2 U R U.R 10R 2R I' . 4 4 4 4 (2) 2 3 R .R 3 4 R3 R4 R1R3 R1R4 R3.R4 150 35R4 30 7R4 R1 0,5 R3 R4 Từ (1) và (2) ta có: 6 2R4 2 2 0,5 90 + 21R4 = 12R4 + R4 R4 - 9R4 – 90 = 0 12 R4 30 7R4 Giải phương trình trên, ta được : R4 = 15; R4 = -6 (loại) 0,5 6 6 2 - Số chỉ của Ampe kế: IA = I'3 = I3 = = = 0,22 (A) 0,5 12 R4 12 15 9 - Cường độ dòng điện qua khóa K: U 10 2 8 0,5 Ik = I2 + I3 = I3 = = 0,89(A) R2 15 9 9 - Gọi t là nhiệt độ cân bằng nhiệt trong bình tím của bạn A, ta có: m3 m1c(t-t1) + m2c(t-t2) + c(t-t3) = 0 Bài 4 2 0,5 1 3,0điểm 2m1t - 2m1t1 + 2m2t - 2m2t2 + m3t - m3t3 = 0 2m1t1 2m2t2 m3t3 0,2.15 0,2.35 0,1.50 0 t = 30 C 0,5 2m1 2m2 m3 0,5
4. - Gọi t' là nhiệt độ cân bằng nhiệt trong bình xanh khi bạn B đổ hết nước từ bình tím vào bình xanh, ta có: m2c(t'-t1) + m3c(t'-t3) = 0 0,5 m t m t 0,1.35 0,1.50 t' = 2 1 3 3 42,50 C m2 m3 0,1 0,1 0,5 2 - Khi bạn B đổ lượng m' (kg) nước từ bình xanh sang bình đỏ thì nhiệt độ cân bằng nhiệt là t = 300C nên ta có phương trình : m'c(t-t') + m1c(t-t1) = 0 0,5 m (t t) 0,1(15 30) m' = 1 1 0,12 (kg) = 120(g) t t' 30 42,5 0,5 B'2 B1 B2 F' A' 1 1 2 A'2 A1 A2 O Bài 5 4,0điểm B'1 ' ' ' OA2 A2B2 Xét OA2’B2’  OA2B2: OA 3 2' = 3OA2 (1) 0,5 OA2 A2B2 ' ' ' OA1 A1B1 Xét OA1’B1’  OA1B1: OA 3 1' = 3OA1 (2) 0,5 OA1 A1B1 2 Ta có A 'B 'F' = A' B' F' (hai tam giác vuông có một cạnh và một góc 2 2 1 1 0,5 bằng nhau) A2'F' = A'1F' (3) Từ (1) và (2) ta có: OA1' – OA2' = 3(OA1 – OA2) = 36 (cm) A1'F' + OF' – A2'F' + OF' = 36 cm 0,5 2OF' = 36cm OF' = 18 cm m - Ta có công thức: D (*). Để xác định khối lượng riêng của vật ta cần V 0,5 xác định được khối lượng m và thể tích V của vật. - Bước 1: Xác định m. Bằng cách treo vật vào lực kế, lực kế chỉ giá trị P1. P Suy ra : m = 1 (1) 10 0,5 Bài 6 - Bước 2: Xác định V. Bằng cách móc vật vào lực kế, rồi nhúng vật vào 2,0điểm trong nước. Lực kế chỉ giá trị P2. Khi đó lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật : P1 P2 0,5 FA = P1 – P2 = 10.Dn.V Suy ra : V = (2) 10Dn P.D - Thay (1), (2) vào (*) ta được: D 1 n 0,5 P1 P2 * Ghi chú: Nếu học sinh có cách giải khác, lập luận đúng và kết quả đúng vẫn cho điểm cho điểm tối đa ứng với từng phần ( hay từng câu ) đó.