Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2018-2019 - Phòng giáo dục và đào tạo Phù Ninh (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2018-2019 - Phòng giáo dục và đào tạo Phù Ninh (Có đáp án)

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÙ NINH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2018-2019 Môn: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 3 trang) Lưu ý: Thí sinh làm bài vào tờ giấy thi; không làm bài vào đề thi. I. PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN. (10 điểm) Câu 1: Một viên bi thả lăn xuống dốc dài 1,2m hết 0,5 giây. Khi hết dốc, bi lăn một quãng đường nằm ngang dài 3m trong 1,5 giây. Vận tốc của bi trên cả hai quãng đường là: A. vTB = 21 m/s B. vTB = 1,2 m/s C. vTB = 2,1 m/s D. Một giá trị khác Câu 2: Hai ô tô cùng khởi hành cùng một lúc từ hai địa điểm A và B, cùng chuyển động về điểm C. Biết AC = 108km; BC = 60km, xe khởi hành từ A với vận tốc 45km/h. Muốn hai xe đến C cùng một lúc, xe khởi hành từ B phải chuyển động với vận tốc là: A. 45km/h B. 30km/h C. 25km/h D. 20km/h Câu 3: Một hình khối lập phương có khối lượng là 14,4kg nằm trên mặt bàn tác dụng một áp suất p = 36.000N/m2 lên mặt bàn. Hỏi độ dài một cạnh của khối lập phương là bao nhiêu? A. 20cm B. 25cm C. 30cm D. 35cm 2. Căn 2 (10) Câu 4: Một đoàn tàu chịu tác dụng của lực kéo và lực v cản theo phương nằm ngang. Hình vẽ bên cho biết sự phụ thuộc của vận tốc chuyển động của tàu theo thời gian trên A B các đoạn đường OA, AB, BC, CD, DE. Lực kéo cân bằng C với lực cản trong đoạn đường nào dưới đây? D E A. Đoạn OA, BC B. Đoạn AB, CD 0 t C. Đoạn CD, DE D. Đoạn BC, DE Câu 5: Người ta đổ nước sôi vào một bình chứa 0,5 lít nước có nhiệt độ 20 0C. Nhiệt độ của nước trong bình sau đó là 500 C. Lượng nước sôi đã đổ vào bình là A. 0,3 lít. B. 0,4 lít. C. 0,45 lít D. 0,5 lít Câu 6. Cho m1 kg nước và m2 kg dầu vào nhau. Nhiệt độ của nước và của dầu lần lượt là t1 và t2, nhiệt dung riêng của nước và dầu lần lượt là c 1 và c2. Biết m1 3m2 ; c1 2c2 ; t 2 5t1 . Bỏ qua sự truyền nhiệt ra ngoài môi trường thì nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp là. 11 17 5 7 A. t t B. t t C. t t D. t t 7 1 5 1 17 1 11 1 O O Câu 7: Pha m1 (g) nước ở 100 C vào m2 (g) nước ở 40 C. Nhiệt độ cuối cùng của hỗn O hợp nước là 70 C. Biết m1 + m2 = 200g. Khối lượng m1 và m2 là: A. m1= 100g; m2 = 100g. B. m1 = 125 g; m2 = 75 g. C. m1 = 75g; m2 = 125 g. D. m1 = 50 g; m2 = 150g. Câu 8: Có hai điện trở R1 = 15Ω, R2 = 30Ω, biết R1 chỉ chịu được cường độ dòng điện tối đa là 1,5A, còn R2 chịu được cường độ dòng điện lớn nhất là 2A. Hỏi có thể mắc song song hai điện trở trên vào hai điểm có hiệu điện thế tối đa là bao nhiêu? 1
2. A. 22,5V B. 60V C. 67,5V D. 82,5V Câu 9: Mắc R 1 vào hai điểm A,B của mạch điện thì I = 0,4A. Nếu mắc song song thêm một điện trở R2 = 10Ω mà I’= 0,8A thì R1 có trị số là: A. 20Ω B. 15Ω C. 10Ω D. 5Ω Câu 10: Cho mạch điện như hình vẽ: R 1 = 2 ; R2 = 3 ; R3 = 5, R4 = 4. Vôn kế có điện trở rất lớn. Hiệu điện thế giữa hai đầu A, B là 18V. Số chỉ của vôn kế là A. 0,8V. R1 R2 B. 2,8V. C. 4V. A B D. 5V V R3 R4 Câu 11: Mắc R1 vào hai điểm A, B của mạch điện thì I = 0,4A. Nếu mắc nối tiếp thêm một điện trở R2 = 10Ω mà I’ = 0,2A thì R1 có trị số là: A. 5Ω B. 10Ω C. 15Ω D. 20Ω Câu 12: Đặt một hiệu điện thế không đổi 6V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R 0 = 2 mắc nối tiếp với biến trở R. Ban đầu biến trở R có giá trị mà công suất tỏa nhiệt của nó là 4,5W. Để công suất tỏa nhiệt trên R là 4W thì phải điều chỉnh biến trở R tăng hoặc giảm một lượng bao nhiêu? A. Tăng 1  B. Tăng 2  C. Giảm 2  D. Giảm 1  Câu 13: Cho mạch điện gồm R 3//(R1ntR2). Biết R1 = R2 = 3 và cường độ dòng điện mạch chính bằng 2A. Công suất tiêu thụ lớn nhất trên R3 (của đoạn mạch bằng) A. 8W B. 18W C. 4W D. 32W Câu 14: Điện trở R 1= 10 chịu được hiệu điện thế lớn nhất đặt vào hai đầu của nó là U1= 6V. Điện trở R 2= 5 chịu được hiệu điện thế lớn nhất đặt vào hai đầu của nó là U2= 4V. Đoạn mạch gồm R 1 và R2 mắc nối tiếp chịu được hiệu điện thế lớn nhất đặt vào hai đầu của đoạn mạch này là: A .10V B .12V C .9V D .8V Câu 15: Độ lớn điện trở của một đoạn mạch gồm ba điện trở có giá trị 9 , cường độ dòng điện chạy qua mạch là I = 4A. Người ta làm giảm cường độ dòng điện xuống còn 2,5A bằng cách nối thêm vào mạch một điện trở R x . Độ lớn của R x là A. 13,5Ω. B. 15Ω. C. 5,4Ω. D. 14,4Ω. Câu 16: Một dòng điện có cường độ I = 2mA chạy qua điện trở R = 3000 Ω trong thời gian 600 giây. Nhiệt lượng toả ra (Q) là: A. Q = 7,2 J. B. Q = 60 J C. Q = 120 J D. Q = 3600 J. Câu 17 : Hai điện trở R1, R2 và một ampe kế được mắc nối tiếp với nhau vào hai điểm A , B . Nếu R1 = 5 , R2 = 10  (điện trở của ampekế nhỏ không đáng kể ). Ampekế chỉ 0,2 A thì hiệu điện thế của AB là : A . 6V B . 7,5V C . 5V D . 3V Câu 18: Đặt vào hai đầu một điện trở R một hiệu điện thế U = 12V, khi đó cường độ dòng điện chạy qua điện trở là 1,2A. Nếu giữ nguyên hiệu điện thế nhưng muốn cường độ dòng điện qua điện trở là 0,8A thì ta phải tăng điện trở thêm một lượng là: A. 4,0Ω. B. 4,5Ω. C. 5,0Ω. D. 5,5Ω. Câu 19: Một người có chiều cao AB = 170cm, mắt O cách đỉnh đầu A là 5cm đứng soi gương gắn trên tường. Để nhìn thấy được ảnh của chân người đó thì khoảng cách lớn nhất từ mép dưới của gương đến sàn nhà là: A: 85 cm B: 80cm C: 55cm D: 82,5cm 2
3. Câu 20: Chiếu một tia sáng tới gương phẳng với góc tới i = 60 0. Muốn tia phản xạ và tia tới vuông góc với nhau thì phải thay đổi góc tới của tia tới trên : A . Tăng 300 B . Tăng 150 C . Giảm 150 D . Giảm 300 II. PHẦN TỰ LUẬN: (10 điểm) Câu 1. (2,0 điểm): Ba người đi xe đạp từ A đến B với các vận tốc không đổi . Người thứ nhất và người thứ hai xuất phát cùng một lúc với vận tốc tương ứng là v 1=10km/h và v2=12km/h . Người thứ ba xuất phát sau hai người nói trên 30 phút. Khoảng thời gian giữa hai lần gặp nhau của người thứ ba với hai người đi trước là 1 giờ. Tìm vận tốc của người thứ ba. Câu 2. (2,0 điểm) Hai gương phẳng (M) và (N) đặt song song quay mặt (N) phản xạ vào nhau và cách nhau một khoảng AB = d. Trên (M đoạn thẳng AB có đặt một điểm sáng S cách gương (M) một ) O đoạn SA = a. Xét một điểm O nằm trên đường thẳng đi qua S và vuông góc với AB có khoảng cách OS = h. a) Vẽ tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên gương (N) tại I và truyền qua O. b) Vẽ tia sáng xuất phát từ S phản xạ lần lượt trên gương (N) tại H, trên gương (M) tại K rồi truyền qua O. A S B c) Tính các khoảng cách từ I, K, H tới AB. H.1 Câu 3. (2,0 điểm): Có hai bình cách nhiệt. Bình 1 chứa m1 = 4 kg nước ở nhiệt độ t1 = 0 0 20 C, bình 2 chứa m2 = 8 kg nước ở nhiệt độ t2 = 40 C. Người ta trút m kg nước từ bình 1 sang bình 2 sau khi nhiệt độ ở bình 2 đã ổn định, người ta lại trút m kg nước từ bình 2 0 sang bình 1. Nhiệt độ bình 1 khi cân bằng là t1’ = 22,35 C. Bỏ qua các hao phí nhiệt. Tính khối lượng m. Câu 4. (4,0 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ. A Hiệu điện thế UMN = 18V và không R Đ R3 đổi. Các điện trở R =12 , R =4 , 1 B E 1 2 A C R 4 =18 , R 5 =6 , R 6 =4 , R3 là một biến trở và điện trở của đèn là R đ R2 V = 3 . Biết vôn kế có điện trở rất lớn và ampe kế có điện trở không đáng kể, M N rR6 R4 R5 bỏ qua điện trở các dây nối. (+) (-) F D 1. Cho R 3 =21 . Tìm số chỉ của ampe kế, vôn kế và công suất tiêu thụ trên đèn. 2. Cho R3 thay đổi từ 0 đến 30 . Tìm R3 để: a) Số chỉ của vôn kế là lớn nhất. Tìm giá trị lớn nhất. b) Công suất tiêu thụ trên R3 là lớn nhất. Tìm giá trị lớn nhất đó. HẾT Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: . Số báo danh: 3
4. HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2018-2019 Môn: VẬT LÍ (Hướng dẫn chấm có 03 trang) I. PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (10 điểm: Mỗi câu 0,5 điểm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Câu C C không B A A A A C B 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Câu Không B B,D C C A D C D C (A) II. PHẦN TỰ LUẬN (10,0 điểm) Câu 1. (2,0 điểm) Khi người thứ ba xuất phát thì người thứ nhất cách A là 5 km, người thứ hai cách A là 6 km 0,25 Gọi t1 và t2 là thời gian từ khi người thứ ba xuất phát cho đến khi gặp người thứ nhất và người thứ hai ta có : 5 v t t t 3 1 = 5+101 1 = (1) 0,25 V3 10 6 V3t2 = 6+12 t2 t2 = (2) 0,25 V3 12 6 5 0,25 Theo đề bài : t2 t1 = 1 nên: - = 1 V3 12 V3 10 V 2 23V 120 0 (3) 0,25 3 3 0,5 Giải pt(3) ta được: V3 15 hoặc V3 8 . 0,25 Nghiệm cần tìm phải lớn hơn V1,V2 nên ta có V3 15 (km/h) . Câu 2. (2,0 điểm) a) Vẽ đường đi của tia SIO 0,5 - Vì tia phản xạ từ IO phải có đường kéo dài đi qua S’ (là ảnh của S qua (N). - Cách vẽ: Lấy S’ đối xứng với S qua (N). Nối S’O’ cắt (N) tại I. Tia SIO là tia sáng cần vẽ. b) Vẽ đường đi của tia sáng SHKO 0,5 - Đối với gương (N) tia phản xạ HK phải có đường kéo dài đi qua ảnh S’ của S qua (N). - Đối với gương (M) để tia phản xạ từ KO đi qua O thì tia tới HK phải có đường kéo dài đi qua ảnh O’ của O qua (M). Vì vậy ta có cách vẽ: - Lấy S’ đối xứng với S qua (N); O’ đối xứng với O qua (M). Nối O’S’ cắt (N) tại H cắt (M) tại K. Tia SHKO là tia cần vẽ. 1,0 c) Tính IB, HB, KA 4
5. Vì IB là đường trung bình của SS’O nên OS h IB = 2 2 HB BS' Vì HB //O’C => => O'C S'C BS' d a HB = .O'C .h (M) (N) S'C 2d ) Vì BH // AK => O O HB S B ’’ AK S A S A (2d a) (d a) 2d a AK .HB . .h .hK S B d a 2d 2d I H C A S B S ’ Câu 3. (2,0 điểm) Gọi khối lượng nước đã rót là m, nhiệt độ bình 2 sau khi cân bằng nhiệt là t1. Sau khi rót lần 1 thì m.c.(80-t1)=2.c.(t1-20) (1) 0,25 Sau khi rót lần 2 thì (4-m).c.(80-74)=m.c.(74-t1) (2) 0,25 Từ (1) có: 80m mt1 2t1 40 0,25 0,25 Từ (2) có: 74m mt1 24 6m 80m 40 (2 m) t1 và 80m 24 m t1 0,25 Suy ra (80m 40) m (2 m)(80m 24) 0,25 Vậy m 0,5kg 0,5 Câu 4: (4,0 điểm) 1. (2,0 điểm) Ta có sơ đồ mạch điện là: R1 //(R3ntĐ)ntR2//(R4ntR5 )nt R6 R1R3d 12.24 R3đ = R3+Rđ = 21+3 = 24( ); R13đ = 8  R1 R3d 12 24 R123đ = R13đ+R2 = 8+4 = 12( ); R45 = R4 +R5 =18+6 = 24( ); R123d .R45 12.24 R12345d 8  ; Rm = R12345d + R6 = 8+4 = 12 ( ) R123d R45 12 24 U 18 + Dòng điện chạy qua mạch là:I 1,5 (A) Rm 12 U 3d 8 1 + Do đó: I3đ = (A) = I 3 = Iđ R3d 24 3 1 5 + Vậy số chỉ của ampe kế là: IA = I3 + I5 = 0,5 (A) 3 6 5
6. 1 + Lại có: U3 = I3.R3 = .21 = 7 (V); U5 = I5.R5 = 0,5.6 = 3 (V) 3 + Số chỉ của vôn kế là: UV = UED = U3 – U5 = 7 – 3 = 4 (V) 2 2 1 1 + Công suất tiêu thụ của đèn là: Pđ = Iđ Rđ = .3 (W) 3 3 2. (2,0 điểm) R5 D R4 F R6 CA R1 R N M 2 R Đ 3 B a) (1,5 điểm). E Đặt R3 = x. R1R3d 12. x 3 Khi đó: R3đ = R3 + Rđ = x + 3 ( ); R13đ =  R1 R3d 15 x 12 x 3 16x 96 R123đ = R13đ +R2 = +4= ( ); R45 =R4+R5 =18+6 =24() 15 x 15 x 16x 96 .24 R123d .R45 15 x 48(x 6) R12345đ =  ; R R 16x 96 5x 57 123d 45 24 15 x 48 x 6 68x 516 Rm = R12345đ + R6 = + 4 = ( ) 5x 57 5x 57 U 9 5x 57 + Dòng điện chạy qua mạch là: I = = I12345đ Rm 34x 258 9 5x 57 48(x 6) 216 x 6 + Khi đó : UNF = I.R12345đ = . = = U45 = U123đ 34x 258 5x 57 17x 129 216 x 6 U 45 17x 129 9(x 6) + Dẫn đến I45 = = I4 = I5 R45 24 17x 129 216 x 6 U123d 17x 129 27 15 x I123đ = = I13đ R123d 16x 96 2(17x 129) 15 x 27 15 x 12. x 3 162 x 3 U13đ = I13đ.R13đ = . = = U3đ 2(17x 129) 15 x 17x 129 162 x 3 U 3d 17x 129 162 + Do đó: I3đ = = I 3 = Iđ R3d x 3 17x 129 162 9(x 6) + Lại có: U3 = I3.R3 = .x; U5 = I5.R5 = .6 17x 129 17x 129 + Số chỉ của vôn kế là: 162x 54x 324 108x 324 UED =U U (V) 3 5 17x 129 17x 129 17x 129 Số chỉ của vôn kế lớn nhất khi x = R3 = 30 ( ) 6
7. 108x 324 108.30 324 UED = 4,56 (V) 17x 129 17.30 129 b) (0,5đ). Công suất tiêu thụ của R3 là: 2 2 2 2 162 162 162 P3 = I3 R3 = .x (W) 17x 129 129 2 17.129 17 x x 2 162 0,25 Vậy: PMax = 3 (W); 2 17.129 Xảy ra khi 17 x 129 x ; x = R3 7,6( ) 7