Đề thi học sinh giỏi văn hóa môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2019-2020 - Phòng giáo dục và đào tạo Cam Lộ (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi văn hóa môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2019-2020 - Phòng giáo dục và đào tạo Cam Lộ (Có đáp án)

1. PHÒNG GD&ĐT CAM LỘ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VĂN HÓA LỚP 9 Năm học 2019-2020 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÝ Khóa ngày 24/10/2019 Thời gian làm bài: 120 phút Câu 1. (4 điểm) Một người đi bộ từ A đền B với vận tốc V 1 = 6 km/h. Nếu người đó tăng vận tốc lên thêm 1,5km/h thì đến nơi sớm hơn 1h a/ Tìm quãng đường và thời gian dự định đi từ A đến B. b/ Ban đầu người đó đi với vận tốc V 1 = 6km/h được một quãng đường là S 1 thì dừng lại nghỉ mất 15 phút. Do đó trong quãng đường còn lại người ấy đi với vận tốc V 2 = 7,5 km/h thì đến nơi vẫn sớm hơn dự định 30 phút. Tìm quãng đường S1? Câu 2: (4 điểm) Hai khối hộp đặc, không thấm nước có thể tích bằng nhau và bằng 1000cm3 được nối với nhau bởi một sợi dây nhẹ không co dãn thả trong nước. Cho trọng lượng của khối hộp bên dưới gấp bốn lần trọng lượng của khối hộp bên trên. Khi cân bằng thì một nửa khối hộp bên trên bị ngập trong nước. Cho trọng lượng riêng của nước D = 10.000 N/m3. Hãy tính: a. Trọng lượng riêng của các khối hộp. b. Lực căng của sợi dây. c. Cần phải đặt lên khối hộp bên trên một vật có trọng lượng nhỏ nhất là bao nhiêu để cả hai khối hộp đều chìm trong nước. Biết các vật không chạm vào đáy và thành bình. Câu 3(4 điểm). Người ta thả một chai sữa của trẻ em vào phích đựng nước ở nhiệt 0 0 độ t = 60 C. Sau khi đạt cân bằng nhiệt, chai sữa nóng tới nhiệt độ t1 = 40 C, người ta lấy chai sữa này ra và tiếp tục thả vào phích một chai sữa khác giống như chai sữa trên. Hỏi chai sữa này khi cân bằng nhiệt sẽ được làm nóng tới nhiệt độ nào? Biết rằng trước khi thả 0 vào phích, các chai sữa đều có nhiệt độ t 0 =20 C. Xem tỏa nhiệt ra môi trường là không đáng kể. Câu 4. (4 điểm) Một người cao 1,65m đứng đối diện với một gương phẳng hình chữ nhật được treo thẳng đứng. Mắt người đó cách đỉnh đầu 15cm. a) Mép dưới của gương cách mặt đất ít nhất là bao nhiêu để người đó nhìn thấy ảnh của chân trong gương? b) Mép trên của gương cách mặt đất nhiều nhất bao nhiêu để người đó thấy ảnh của đỉnh đầu trong gương? c) Tìm chiều cao tối thiểu của gương để người đó nhìn thấy toàn thể ảnh của mình trong gương. d) Các kết quả trên có phụ thuộc vào khoảng cách từ người đó tới gương không? vì sao? . Câu 5. (4 điểm) Cho mạch điện thắp sáng như hình 2. §1 §2 M Đèn Đ1 loại 12V- 6W, đèn Đ2 loại 6V- 6W, đèn Đ3 có công suất định mức là 3W, điện trở R1 §3 = 8. Biết các đèn đều sáng bình thường. Hãy A B xác định: N a/ Hiệu điện thế định mức của đèn Đ3 và R1 R2 giá trị của điện trở R2? Hình 2 b/ Điện trở tương đương của mạch điện và hiệu suất của mạch điện . (Điện năng tiêu thụ trên đèn là có ích) Hết
2. PHÒNG GD&ĐT CAM LỘ HDC ĐỀ THI HSG VĂN HÓA LỚP 9 Năm học 2019-2020 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÝ Khóa ngày 24/10/2019 Thời gian làm bài: 120 phút a/ Gọi S là quãng đường đi từ A đến B t là thời gian dự định đi thừ A đến B 2đ Ta có: S = v1.t = 6.t (1) Khi người đó tăng vận tốc lên 3km/h thì đến nơi vẫn sớm hơn 1h Ta có: S = (v1 + 1,5).(t – 1) (2) Từ (1) và (2) ta có: 6.t = (v1 + 1,5).(t – 1) 6.t = 7,5(t – 1) t = 5h Vậy thời gian dự định đi từ A đến B là 5h Quãng đường đi từ A đến B là : S = v .t = 6.5 = 30 km Câu 1 1 b/ Tính quãng đường S1 S1 - Gọi t1 là thời gian xe đi được quãng đường S1: t1 = v1 1 2đ - Thời gian nghỉ hết 15 phút là: t = 15 Phút = h 4 S 2 S S1 - Thời gian đi quãng đường còn lại là t2 : t2 = = v2 v2 1 1 - Theo đề bài ta có: t – (t1 + t2 + ) = 4 2 S S S 1 1 t – ( 1 + 1 + ) = v1 v2 4 2 S S S S 3 - 1 - 1 = v1 v1 v2 4 30 S1 30 S1 3 - - = 30 – S1 = 22,5 S1 = 7,5 km 6 6 7,5 4 - Tóm Tắt đúng, đủ và đổi đúng đơn vị 0,5 đ Gọi D1, D2 lần lượt khối lượng riêng của vật bên dưới và vật bên trên 0,5 đ (kg/m3) a. Theo bài ra: m1 = 4m2 nên D1 = 4D2 (1) - Các lực tác dụng lên vật ở trên là: trọng lực P2, lực đẩy Ác-si-mét FA2 , lực kéo của sợi dây T. Áp dụng điều kiện cân bằng : FA2 = P2 + T (2) 0,5 đ - Các lực tác dụng lên vật ở dưới là: trọng lực P1, lực đẩy Ác-si-mét FA2 , Câu 2 lực kéo của sợi dây T. Áp dụng điều kiện cân bằng : FA1 + T = P1 (3) 0,5 đ Cộng (2) và (3) được: P1 + P2 = FA1 + FA2 hay D1 + D2 = 1,5 Dn (4) 3 3 - Từ (1) và (4) được: D1 = 1200 kg/m ; D2 = 300 kg/m 0,5 đ b. Thay D1, D2 vào phương trình (2) được: T= FA2 – P2 = 2 N 0,5 đ c. Xét hệ hai vật nói trên và vật đặt lên khối hộp trên có trọng lượng P: Khi các vật cân bằng ta có: P + P1 + P2 = FA1 + FA2= 2 FA1 0,5 đ Hay P= 2 FA1- P1 - P2 Thay số: P= 5 N 0,5 đ 0 Gọi q1 là nhiệt lượng do phích nước toả ra để nó hạ 1 C , q2 là nhiệt 0 lượng cung cấp cho chai sữa để nó nóng thêm 1 C , t2 là nhiệt độ của chai sữa thứ hai khi cân bằng. Câu 3 Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: 2đ + Lần 1: q1(t – t1) = q2(t1 - t0) (1) + Lần 2: q1(t1 – t2) = q2(t2 - t0) (2)
3. 60 40 40 20 2đ + Từ (1) và (2) ta có: 40 t2 t2 20 o => t2=30 ( C) a) Để mắt thấy được ảnh của chân thì mép dưới của gương cách mặt đất nhiều nhất là đoạn IK Xét B’BO có IK là đường trung bình nên : BO BA OA 1,65 0,15 IK = 0,75m 1 đ Câu 4 2 2 2 b) Để mắt thấy được ảnh của đỉnh đầu thì mép trên của gương cách mặt đất ít nhất là đoạn JK Xét O’OA có JH là đường trung bình nên : OA 0,15 JH = 7,5cm 0,075m 2 2 Mặt khác : JK = JH + HK = JH + OB JK = 0,075 + (1,65 – 0,15) = 1,575m 1 đ c) Chiều cao tối thiểu của gương để thấy được toàn bộ ảnh là đoạn IJ. Ta có : IJ = JK – IK = 1,575 – 0,75 = 0,825m 1 đ d) Các kết quả trên không phụ thuộc vào khoảng cách từ người đến gương do trong các kết quả không phụ thuộc vào khoảng cách đó. Nói cách khác, trong việc giải bài toán dù người soi gương ở bất cứ vị trí nào thì các tam giác ta xét ở phần a, b thì IK, JK đều là đường trung bình nên chỉ phụ thuộc vào chiều cao của người đó. 1 đ a/ - Do các bóng đèn sáng bình thường nên cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ1 và đèn Đ2 lần lượt là: P1 6 1 I1 (A) U1 12 2 Câu 5 2đ P2 6 I2 1(A) U2 6 - Do I2 > I1 nên dòng điện I3 chạy qua đèn Đ3 có chiều từ N đến M và có 1 1 giá trị là: I3 = I2 - I1 = 1 - (A) 2 2
4. P 3 - Hiệu điện thế định mức của đèn Đ là: U = 3 6(V) 3 3 1 I3 2 - Hiệu điện thế giữa hai đầu R1 là: UR1 = UAN = UAM + UMN = U1 - U3 = 12 - 6 = 6(V) UR1 6 3 - Cường độ dòng điện qua R1 là: IR1 = (A) R1 8 4 3 1 1 - Cường độ dòng điện chạy qua R2 là: IR2 = IR1 - I3 = (A) 4 2 4 - Hiệu điện thế giữa hai đầu R2 là: UR2 = UNB = UNM + UMB = U3 + U2 = 6 + 6 = 12(V) U 12 - Giá trị của điện trở R là : R = R2 48() 2 2 1 IR2 4 b/ Hiệu điện thế giữa hai đầu A, B của mạch là: UAB = U1 + U2 = 12 + 6 = 18(V) Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính là: 1 3 5 I = I1 + IR1 = (A) 2 4 4 Điện trở tương đương của mạch là: UAB 18 72 RAB = 14,4() I 5 5 4 2đ Công suất tiêu thụ của toàn mạch điện là: 5 P = UAB.I = 18. = 22,5(W) 4 Công suất có ích của mạch bằng tổng công suất tiêu thụ của các bóng đèn: Pci = P1 + P2 + P3 = 6 + 6 + 3 = 15(W) Hiệu suất của mạch điện là: P 15 H = ci .100% .100% 66,67% P 22,5