Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2017-2018 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2017-2018 (Có đáp án)

1. KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN BẬC THCS NĂM HỌC 2017-2018 Môn :Vật lý 9 Thời gian 150 phút(Không kể thời gian giao đề) Câu 1: (3điểm): Hai vật chuyển động thẳng đều trên cùng một đường thẳng. Nếu chúng chuyển động lại gần nhau thì cứ sau 5 giây khoảng cách giữa chúng giảm 8 m. Nếu chúng chuyển động cùng chiều (độ lớn vận tốc như cũ) thì cứ sau 10 giây khoảng cách giữa chúng lại tăng thêm 6m. Tính vận tốc của mỗi vật ? Câu 2. (1.5 điểm) 0 Dùng một ca múc nước ở thùng chứa nước A có nhiệt độ t 1 = 80 C và ở thùng chứa nước B 0 có nhiệt độ t 2 = 20 C rồi đổ vào thùng chứa nước C. Biết rằng trước khi đổ, trong thùng 0 chứa nước C đã có sẵn một lượng nước ở nhiệt độ t3 = 40 C và bằng tổng số ca nước vừa đổ thêm vào nó. Tính số ca nước phải múc ở mỗi thùng A và B để có nhiệt độ nước ở thùng C 0 là t4 = 50 C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, với bình chứa và ca múc Câu 3: (3 điểm ) Bài 3: (6 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. R2 1. Nếu đặt vào AB một hiệu điện thế A C 10 V thì thu được ở CD một hiệu điện thế 4V và dòng điện đi R1 R3 qua R2 là 1A. Khi đặt vào CD một hiệu điện thế 6 V thì thu được ở AB một hiệu điện thế là 1,5 V . Tìm R1 ; R2 ; R3 B D 2. Với các giá trị điện trở tìm được ở trên. Mắc vào CD một đèn ghi 6V-6W. Đèn sáng bình thường khi nối AB vào một nguồn điện. Tính giá trị hiệu điện thế AB ? 0 Câu 4: Hai gương phẳng G 1, G2 quay mặt phản xạ vào nhau và tạo với nhau một góc 60 . Một điểm S nằm trong khoảng hai gương. a. Hãy vẽ hình và nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần lượt qua G 1, G2 rồi quay trở lại S. b. Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ đi qua S. Câu1.(5đ) Hai người đua xe đạp cùng xuất phát từ một điểm trên đường đua hình tròn bán kính 200m. cho π = 3,2. a. Hỏi bao nhiêu lâu sau thì hai người gặp nhau biết vận tốc của hai xe là 30km/h và 32km/h. b. Sau 2 giờ đuổi nhau như vậy, hai xe đạp gặp nhau mấy lần? HẾT Giám thị không giải thích gì thêm 1
2. HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM Câu ĐÁP ÁN Điể m Gọi s1, s2 là quãng đường đi được của các vật, v1,v2 là vận tốc vủa hai vật. Ta có: s1 =v1t2 , s2= v2t2 0,5 Khi chuyển động lại gần nhau độ giảm khoảng cách của hai vật bằng tổng quãng đường hai vật đã đi:S 1 + S2 = 8 m 0,5 S1 + S2 = (v1 + v2) t1 = 8 S1 + S 2 8 0,5 v1 + v2 = = = 1,6 (1) t1 5 - Khi chúng chuyển động cùng chiều thì độ tăng khoảng cách giữa hai vật bằng Câu 0,5 hiệu quãng đường hai vật đã đi: S1 - S2 = 6 m 1 S1 - S2 = (v1 - v2) t2 = 6 (3đ) 0,5 S1 - S 2 6 Vậy v1 - v2 = = = 0,6 (2) t1 10 Lấy (1) cộng (2) vế với vế ta được 2v1 = 2,2 v1 = 1,1 m/s 0,5 Vận tốc vật thứ hai: v2 = 1,6 - 1,1 = 0,5 m/s Gọi : c là nhiệt dung riêng của nước, m là khối lượng nước chứa trong một ca . n1 và n2 lần lượt là số ca nước múc ở thùng A và B ( n1 + n2 ) là số ca nước có sẵn trong thùng C Nhiệt lượng do n1 ca nước ở thùng A khi đổ vào thùng C đã tỏa ra là Q1 = n1.m.c(80 – 50) = 30cmn1 Nhiệt lượng do n2 ca nước ở thùng B khi đổ vào thùng C đã hấp thu là Q2 = n2.m.c(50 – 20) = 30cmn2 Nhiệt lượng do ( n1 + n2 ) ca nước ở thùng A và B khi đổ vào thùng C đã hấp thụ là Q3 = (n1 + n2)m.c(50 – 40) = 10cm(n1 + n2) Phương trình cân băng nhiệt Q2 + Q3 = Q1 30cmn2 + 10cm(n1 + n2) = 30cmn1 2n2 = n1 Câu Vậy khi múc n ca nước ở thùng B thì phải múc 2n ca nước ở thùng A và số nước 2 đã có sẵn trong thùng C trước khi đổ thêm là 3n ca (4đ) Nếu UAB = 10 V ; UCD = 4 V do đó U3 = UCD = 4 V 1,0 Do mạch có R1//( R2 nt R3) Suy ra được I2 = I3 = 1A ; suy ra R3 = 4: 1 = 4 Ω 0,5 Suy ra U2 = 10 -4 = 6 V ; suy ra R2 = 6:1 = 6 Ω 0,5 Nếu UCD = 6 V ; UAB = 1,5 V suy ra U2 = 6-1,5 = 4,5 V Câu Suy ra I2 = 4,5 : 6 = 0,75 A; R1 = 1,5 : 0,75 = 2 Ω 0,5 2
3. 3 Mắc đèn vào CD; mạch có R1 // (R2 nt(R3//Rđ)) 0,5 (4đ) Đèn sáng bình thường suy ra U = 6V; I = 1 A ; suy ra U = 6 V; suy ra 0,5 đ đ 3 0,5 I3 = 6:4 =1,5 A ; suy ra I2 = I3 + Id = 2,5 A Suy ra U2= I2.R2 = 2,5 . 6 = 15 V UAB = U2 + Ud = 15 + 6 = 21 V + Vẽ hình: 0,5 0,5 0,5 0,5 0.5 0,5 0,5 Câu + Cách vẽ: 4 - Lấy S đối xứng với S qua G (4đ) 1 1 - Lấy S2 đối xứng với S qua G2 0,5 - Nối S1 và S2 cắt G1 tại I cắt G2 tại J - Nối S, I, J, S và đánh hướng đi ta được tia sáng cần vẽ. Kẻ pháp tuyến tại I và J cắt nhau tại K Trong tứ giác IKJO có 2 góc vuông là:I và J ; có góc:O = 600 Do đó góc còn lại IKJ = 1200 Suy ra: Trong JKI có: I +J = 600 1 1 Mà các cặp góc tới và góc phản xạ: I = I J = J 1 2 1 2 0 I 1 + I 2 +J1 +J 2 = 120 0 Xét SJI có tổng 2 góc: I +J = 120 Do vậy: ISR = 1200 (Do kề bù với ISJ) 0,5 Câu1.(5đ) a, - Gọi v1 là vận tốc của xe chạy nhanh, v2 là vận tốc của xe chạy chậm. ( 0,5 0,5đ) - Khi xe đi nhanh gặp lại xe đi chậm thì nó đã đi nhiều hơn xe đi chậm đúng một vòng tròn. (0,5đ ) Câu - Chiều dài của một vòng tròn là: 5 0,5 3
4. (5đ) S = 2πR = 2.3,2 .200m = 1280m = 1,28km (0,5đ) - Thời gian chúng đi để gặp nhau: t = ( 1đ) 0,5 b, - Cứ sau 0,64 giờ thì xe đi nhanh đi nhiều hơn xe đi chậm một vòng tròn và lại 0,5 gặp xe đi chậm. ( 0,5 0,5đ) - Số lần hai xe gặp nhau trong hai giờ đuổi nhau là: (1đ) 0,5 - Vậy trong 2 giờ hai xe gặp nhau ba lần. (1đ) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 (Học sinh có thể giải cách khác, lập luận chặt chẽ, đúng bản chất vật lý, kết quả đúng vẫn đạt điểm tối đa. Sai đơn vị 1 lần trừ 0,25 điểm nhưng tối đa trừ 0,5 điểm mỗi bà)i. HẾT 4
5. o Câu 1: (3điểm): Có ba phích đựng nước: phích 1 chứa 300g nước ở nhiệt độ t 1 = 40 C, phích 2 o o chứa nước ở nhiệt độ t2 = 80 C, phích 3 chứa nước ở nhiệt độ t3 = 20 C. Người ta rót nước từ phích 2 và phích 3 vào phích một sao cho lượng nước trong phích 1 tăng gấp đôi và khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ trong phích một là t = 50oC. Tính lượng nước đã rót từ mỗi phích. Câu 2: (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 3. (2,0 điểm) H1 R1 K2 Cho mạch điện như hình H2: Khi chỉ đóng khoá K 1 thì mạch điện tiêu thụ công suất là P1, khi chỉ đóng khoá K2 thì mạch điện tiêu thụ công suất là R2 P2, khi mở cả hai khoá thì mạch điện tiêu thụ công suất là P 3. K Hỏi khi đóng cả hai khoá, thì mạch điện tiêu thụ công suất là 1 R3 bao nhiêu? H2 + U - Câu 4: Một khí cầu có thể tích 12m3 chứa khí hiđrô. Biết rằng trọng lượng của vỏ khí cầu là 100N, trọng lượng riêng của không khí là 12,9N/m3, của khí hiđrô 0,9N/m3. a. Khí cầu có thể kéo lên trên không một vật nặng bằng bao nhiêu? b. Muốn kéo một người nặng 62kg lên thì khí cầu phải có thể tích tối thiểu là bao nhiêu, nếu coi trọng lượng của vỏ khí cầu vẫn không đổi. HẾT Giám thị không giải thích gì thêm HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM Câu ĐÁP ÁN Điể m - Gọi khối lượng nước đã rót từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 lần lượt là m 2 và m3. - Vì lượng nước trong phích 1 tăng gấp đôi nên ta có: m2 + m3 = 0,3 (1) 0 0 Nhiệt lượng do nước có khối lượng m2 tỏa ra để giảm nhiệt độ từ 80 C xuống 50 C là: 0,5 Qtỏa= Q2 = m2C(t2 - t) 0 Nhiệt lượng do nước có khối lượng m1 và m3 thu vào để tăng nhiệt độ lên 50 C là: 0,5 5
6. Qthu= Q1+Q3 = m1C(t – t1) + m3C( t- t3) Khi cân bằng nhiệt ta có phương trình: 0,5 m2C(t2 - t) = m1C(t – t1) + m3C( t- t3) m2(80 - 50) = 0,3.(50 - 40) + m3(50 - 20) Câu 30m2 = 3 + 30m3 m2 - m3 = 0,1 (2) 0,5 1 Từ (1) và (2), ta có: 2m2 = 0,4 m2 = 0,2 (kg) m3 = 0,1 (kg) (3đ) Vậy khối lượng nước đã rót từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 lần lượt là 200g và 100g. 0,5 0,5 a. Gọi vận tốc khi thuyền đi từ A đến B là v1, vận tốc khi thuyền đi từ Bvề A là v2 Ta có: v1 = vt + vn = 15 + 3 = 18 km/h v2 = vt - vn = 15 - 3 = 12 km/h S 18 Thời gian thuyền đi từ A đến B là: t1 = = 1h v1 18 s 18 Thời gian thuyền đi từ B về A là: 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 Thời gian để thuyền đi từ B về A là: s 1,2 18 1,2 t’ = 1,6h v2 12 Vậy thời gian chuyển động của thuyền cả đi lẫn về là: t = t1 + t’ + 0,4 = 1 + 1,6 + 0,4 = 3h. Câu 2 (4đ) 2 U 1 P1 * Khi chỉ đóng khoá K1: P1= 2 (1) R3 R3 U 2 U 1 P2 * Khi chỉ đóng khoá K2: P2= 2 (2) R1 R1 U U 2 * Khi mở cả hai khoá K1 và K2: P3= R1 R2 R3 Câu U 2 3 R1+R2+R3 = (3) P (4đ) 3 2 U 2 1 1 1 * Khi đóng cả hai khoá K1và K2: P = =U (4) Rtd R1 R2 R3 6
7. 2 1 1 1 1 P1P2 P3 * Từ (3) ta có: R2=U 2 (5) P3 P2 P1 R2 U P1P2 P1P3 P2 P3 * Thay các giá trị từ (1), (2), (5) vào (4) ta được: P1P2 P3 P = P1+P2+ P1P2 P1P3 P2 P3 a. Trọng lượng của khí hiđrô trong khí cầu: PH = dH . V = 0,9 . 12 = 10,8 (N) Trọng lượng của khí cầu và người: P = Pv + PH = 100 + 10,8 = 110,8 (N) Lực đẩy Acsimét tác dụng lên khí cầu: FA = dkk . V = 12,9 . 12 = 154,8(N) Trọng lượng tối đa của vật mà khí cầu có thể kéo lên là: P’ = FA – P = 44(N) P Vậy khí cầu có thể kéo một vật có khối lượng: m = = 4,4 (kg) 10 b. Gọi Vx là thể tích của khí cầu khi kéo người. Trọng lượng của khí hiđrô trong khí cầu: P’H = dH . Vx Trọng lượng của người là: PN = 10. 62 = 620 (N) Trong lượng của khí cầu và người: Pv + P’H + PN Câu Lực đẩy Acsimét tác dụng lên khí cầu: F’A = dkk . Vx 4 Muốn bay lên được thì hợp lực tác dụng vào khí cầu phải thỏa điều kiện: F’A Pv + (4đ) P’H + PN  dkk . Vx 100 + dH . Vx + 620 3 Vx(dkk – dH) 720 => Vx 60 m Câu 5 (5đ) (Học sinh có thể giải cách khác, lập luận chặt chẽ, đúng bản chất vật lý, kết quả đúng vẫn đạt điểm tối đa. Sai đơn vị 1 lần trừ 0,25 điểm nhưng tối đa trừ 0,5 điểm mỗi bà)i. HẾT 7