8 đề thi học sinh giỏi môn Vật lí lớp 9 có đáp án

Chia sẻ: | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:33

Thêm vào BST

Báo xấu

69
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luyện tập với 8 đề thi học sinh giỏi môn Vật lí lớp 9 có đáp án giúp bạn hệ thống kiến thức đã học, làm quen với cấu trúc đề thi, đồng thời rèn luyện kỹ năng giải đề chính xác giúp bạn tự tin đạt kết quả cao trong kì thi học sinh giỏi sắp tới. Mời các bạn cùng tham khảo và tải về đề thi.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: 8 đề thi học sinh giỏi môn Vật lí lớp 9 có đáp án

PHÒNG GD&ĐT THANH OAI ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRƯỜNG THCS THANH MAI NĂM HỌC 2013-2014 Môn: VẬT LÝ 9 Thời gian làm bài: 150 phút Bài 1: (5,0 điểm) Một người đánh cá bơi thuyền ngược dòng sông. Khi tới chiếc cầu bắc ngang sông, người đó đánh rơi một chiếc phao. Sau 1 giờ, người đó mới phát hiện ra, cho thuyền quay lại và gặp phao cách cầu 6 km. Tìm vận tốc của dòng nước, biết vận tốc của thuyền là không đổi. Bài 2: (4,0 điểm) Người ta cho vòi nước nóng 70 0C và vòi nước lạnh 100C đồng thời chảy vào bể đã có sẵn 100kg nước ở nhiệt độ 60 0C để thu được nước có nhiệt độ 45 0C. Hỏi phải mở hai vòi trong bao lâu ? Cho biết lưu lượng của mỗi vòi là 20kg/phút. Bài 3 : (4,0 điểm) G1 Hai gương phẳng hợp với nhau một góc α , mặt phản xạ quay vào nhau. Khoảng giữa hai gương có một điểm sáng S. (Hình vẽ). a. Hãy trình bày cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra S từ S đến gương 1, phản xạ lần lượt trên hai gương và tia phản xạ ra khỏi gương 2 đi qua S. b. Biết α < 1800 . Chứng tỏ rằng góc hợp bởi tia tới ban đầu α G2 và tia phản xạ ra khỏi gương 2 không phụ thuộc góc tới mà O chỉ phụ thuộc góc hợp bởi hai gương. Bài 4: (4,0 điểm) R1 R2 C Cho đoạn mạch điện như hình vẽ: UAB = 150V, R1= 30Ω; A B R2 = 60Ω; R3 = 90Ω; + A - R4 là biến trở được làm từ dây nikêlin K có điện trở suất 0,4.106Ωm, D R3 R4 chiều dài 60 mét, tiết diện 0,2mm2. Biết điện trở của ampe kế, dây nối không đáng kể. a. Tính điện trở toàn phần của biến trở R4? b. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB khi: 1. K mở. 2. K đóng. c. Khi K đóng, điều chỉnh để R4 có giá trị là 20Ω . Xác định số chỉ và chiều dòng điện qua ampekế.
Bài 5: (2 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ bên: + – R0 U = 24V; R0 = 4 Ω ; R2 = 15 Ω ; đèn Đ là loại 6V – 3W / U / R1 M Ñ và sáng bình thường. Vôn kế có điện trở lớn vô cùng lớn A + X B và chỉ 3V, chốt dương của vôn kế mắc vào điểm M. V R2 – R3 Hãy tìm R1 và R3 N ----------------- HẾT------------------- (Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) Họ và tên thí sinh .......................................................................... SBD .........................
PHÒNG GD&ĐT THANH OAI HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG TRƯỜNG THCS THANH MAI MÔN :VẬT LÝ 9 Bài Đáp án Điểm Gọi : vận tốc của thuyền là v1 (km/h), vận tốc của dòng nước là v2 (km/h) 0.5đ Khi xuôi dòng, vận tốc của thuyền đối với bờ là : vx = v1 + v2 Khi ngược dòng, vận tốc của thuyền đối với bờ là : vx = v1 - v2 Gọi C là vị trí của cầu, A là vị trí thuyền quay trở lại, B là vị trí thuyền gặp phao A C B Nước chảy theo chiều từ A đến B. Thời gian thuyền chuyển động từ A đến B là: 1đ S AB S + SCB (v − v ).1 + 6 t AB = = AC Mà S AC = SCA = (v1 − v2 ).t1 ⇒ t AB = 1 2 v1 + v2 v1 + v2 v1 + v2 1 Gọi thời gian tính từ khi rơi phao đến khi gặp lại phao là t(h) Ta có: 1đ (v − v ) + 6 t = tCA + t AB = 1 + 1 2 (1) v1 + v2 SCB 6 Mặt khác: t = v = v (2) 2 2 0.5đ (v1 − v2 ) + 6 6 2v1 + 6v2 6 Từ (1) và (2), ta có : 1 + v + v = v ⇔ v + v = v 1 2 2 1 2 2 1đ ⇔ 2v1v2 + 6v2 = 6v1 + 6v2 ⇔ 2v1v2 = 6v1 ⇒ v2 = 3(km / h) . 1đ Đáp số: 3km/h Vì lưu lượng hai vòi chảy như nhau nên khối lượng hai loại 1đ nước xả vào bể bằng nhau. Gọi khối lượng mỗi loại nước là m(kg): 1đ Ta có: m.c(70 – 45) + 100.c(60 – 45) = m.c(45 – 10) ⇔ 25.m + 1500 = 35.m ⇔ 10.m = 1500 1đ 2 1500 ⇒m= = 150(kg ) 10 Thời gian mở hai vòi là: t= 150 = 7,5(phút) 1đ 20 Đáp số: 7,5 phút
G1 S1 a. *Vẽ hình đúng : S I 1đ a G2 O J S2 * Trình bày cách vẽ : - Nhận xét: Gọi S1 là ảnh của S qua gương 1. Tia phản xạ tại G1 từ I phải có đường kéo dài đi qua S1. 0.5đ Để tia phản xạ tại G2 từ J đi qua được S thì tia phản xạ tại J có đường kéo dài đi qua S2 là ảnh của S1 qua G2.  Cách vẽ: - Lấy S1 đối xứng với S qua G1 - Lấy S2 đối xứng với S1 qua G2 0.5đ Nối S2S cắt G2 tại J, Nối S1J cắt G1 tại I => Nối SI J S => Tia sáng SI J S là tia cần vẽ. 3 G1 b.Vẽ hình, xác định đúng góc β S 1đ Ι i N β i’ α j j’ G2 O J - Góc hợp bởi góc hợp bởi tia tới ban đầu và tia phản xạ ra khỏi 1đ gương 2 là góc β trên hình vẽ. Tứ giác OINJ có I$= Jµ = 900 ( IN và JN là hai pháp tuyến của hai gương) ⇒O µ +N µ = 1800 ⇔ α + Nµ = 1800 (1)
µ + i + j = 1800 Xét tam giác INJ có N (2) Từ (1) và (2) ta có α = i +j β là góc ngoài của tam giác ISJ => β = 2(i +j ) = 2 α (Đpcm) l 60 0,5đ a. Điện trở R2 = ρ S = 0, 4.10 . 0, 2.10−6 = 120(Ω) 6 b.* Khi K mở: Đoạn mạch gồm : (R1nt R2) // (R3 nt R4) 0.5đ + R1,2 = R1 + R2 = 30 + 60 = 90(Ω) + R3,4 = R3 + R4 = 90 + 120 = 210(Ω) R1,2 .R 3,4 90.210 0,5đ R AB = = = 63(Ω) R1,2 + R 3,4 90 + 210 * Khi K đóng : Do RA ≈ 0 => C ≡ D 0.5đ Đoạn mạch gồm : (R1/// R3) nt (R2 // R4) R .R 30.90 * RAC = R + R = 30 + 90 = 22,5(Ω) 1 3 1 3 R .R 60.120 0,5đ * RCD = R + R = 60 + 120 = 40(Ω) 2 4 4 2 4 RAB = RAC + RCD = 22,5 + 40 = 62,5(Ω) c. Cường độ dòng điện trong mạch : I AB = I AC = I Cb = U AB 150 = = 2,4( A) 0,5đ R AB 62,5 ⇒ U AC = I AC .R AC = 2,4.22,5 = 54(V ) = U 1 ⇒ U CB = U AB − U AC = 150 − 54 = 96(V ) = U 2 Cường độ dòng điện qua các điện trở: I1 = U 1 54 = = 1,8( A) I2 = U 2 96 = = 1,6( A) 0.25đ R1 30 R2 60 Biểu diễn chiều dòng điện lên sơ đồ ban đầu I1 C I2 R1 Ia R2 0.25đ A A B + - R3 K R4 D 0.25đ Xét tại C: Ta thấy : I1 > I2 Nên I1 = I2 + Ia => Ia = I1 – I2 = 1,8 – 1,6 = 0,2(A)
Vậy ampekê chỉ 0,2A, dòng điện qua ampekế có chiều từ C xuống D 0.25đ Đáp số: a. 120 Ω b.63 Ω ; 62,5 Ω c. 0,2A Vì điện trở của vôn kế rất lớn nên ta có mạch điện được mắc như sau : [ (R1 nt Rđ) // ( R2 nt R3)] nt R0 0.25 Pd + – R0 Nên ta có : I2 = I3 và I1 = IĐ = U I / U / d R Ñ 0.25 I 1 M 3 A 1 + X B = = 0.5 A 6 V Hiệu điện thế trên R3 là : UNB = I2.R3 I2 R2 – R3 Ta có : UMB = UĐ = 6V N 5 hay UMN + UNB = 3 + I2.R3 0.25 3 Từ 6 = 3 + I2.R3 suy ra I2.R3 = 3 ⇒ I 2 = R 3 3 Mà I = I1 + I2 = 0,5 + R (1) 3 0.25 Mặt khác U = I.R0 + I2(R2+ R3) 3 3 0.25 hay 24 = (0,5 + R ).4 + R (15 + R3) 3 3 57 0.25 Hay 19 = R hay R3 = 3 Ω (2) 3 Thay (2) vào (1) ta có I = 1,5 A UAB = U – I.R0 = 24 – 1.5.4 = 18 V 0.25 U1 = UAB – UĐ = 18 – 6 = 12 V U U 12 0.25 R1 = I = U = 0.5 = 24 Ω 1 1 1 N
Trường THCS Thanh Cao ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ LỚP 9 Năm học 2013 - 2014 (Thời gian 150 phút) ĐỀ BÀI Bài 1: ( 3,5đ) Một chiếc thuyền khi xuôi dòng mất thời gian t1, ngược dòng mất thời gian t2. Hỏi nếu thuyền trôi theo dòng nước trên quãng đường trên sẽ mất thời gian bao nhiêu? + - R4 A V K Bài 2: ( 5đ) Cho mạch điện như hình 1. Các vôn kế có điện trở rất lớn, ampe kế V1 R3 và khóa K có điện trở rất nhỏ. - K mở, V chỉ 16V. R1 R2 V2 - K đóng, V1 chỉ 10V, V2 chỉ 12V, A chỉ 1A. Tính điện trở R4. Biết R3 = 2R1. Hình 1 Bài 3: ( 5đ) Cho mạch điện như hình 2. R0 = 0,5 Ω ; R1 = 5 Ω ; R2 = 30 Ω ; R4 M R . 5 R3 = 15 Ω ; R4 = 3 Ω ; R5 = 12 Ω ; U = 48V. Bỏ qua điện trở của các dây nối và các ampe kế. .N R1 R2 Tìm: R0 R3 A2 a. Điện trở tương đương RAB. B - b. Số chỉ các ampe kế A1 và A2. A + A c. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N. 1 Hình 2 Bài 4: (3,5đ) Chùm tia sáng mặt trời chiếu xuống một gương phẳng G đặt nằm ngang trên mặt đất (Hình 3), T chùm phản xạ hắt lên bức tường T. Trên mặt B gương có vật AB đặt thẳng đứng có chiều cao A là h. Tìm chiều cao của bóng của AB trên bức tường. Hình 3 .A Bài 5:(3đ) Cho mạch điện như hình 4. Hình 4 B .B Điện trở mỗi cạnh của hình vuông là r. B Tìm điện trở giữa hai điểm A và B HẾT
Đáp án và biểu điểm: Bài 1: Gọi S là quãng đường, v1, v2 là vận tốc của thuyền đối với nước và của nước đối với bờ. (0,5đ) S Ta có: Khi xuôi dòng: v1 + v2 = t (1) (0,5đ) 1 S Khi ngược dòng: v1 – v2 = t (2) (0,5đ) 2 S1 1 Từ (1) và (2) suy ra: v2 =  − ÷ (1đ) 2  t1 t2  Khi trôi theo dòng nước, thuyền mất thời gian: S 2 2t t t= = = 21 v2 1 − 1 t2 − t1 (1đ) t1 t2 Bài 2: K mở, chỉ U = 16V 0,5đ Khi K đóng, ta có: - vôn kế V1 chỉ U12 = U1 + U2 (1) (0,5đ) - vôn kế V2 chỉ U23 = U2 + U3 (2) (0,5đ) Lấy (2) trừ (1) theo từng vế, ta có: U3 – U1 = 2V (0,5đ) Vì R3 = 2R1 nên U3 = 2U1 (0,5đ) Suy ra được U1 = 2V (0,5đ) Lúc này Uv = U1 + U23 = 14V (0,5đ) Tính được U4 = 2V (0,5đ) I = I4 = 1A (0,5đ) Tính được R4 = 2 Ω (0,5đ) Bài 3: Vẽ đúng MĐTĐ (0,5đ) - Tính được RAB = 8 Ω (1đ) U - Tính được I A = R = 6 A 1 (1đ) AB - I A = I A − I3 = 4 A 2 1 (1đ) - UMN = UMA + UAN (0,5đ) = - I5R5 + I3R3 = - 6V (1đ) Bài 4: Vẽ hình đúng (0,5đ) Xác định B’ là ảnh ảo của B (0,5đ) Xác định chiều cao bóng trên tường (0,5đ) Dùng hình học tính được chiều cao của bóng trên tường bằng 2h ( 2đ) Bài 5: Vẽ được MĐTĐ (0,5đ) Tính được RAPMQB (0,5đ) E N Tính được RAENFB (0,5đ) A P Tính được RAB (0,5đ) B 3r F Tính được RAB = (1đ) 5 M Q
TRƯỜNG THCS NGUYỄN TRỰC - TTKB ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2013 – 2014 MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu I: (4 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ bên. Biết R1 = R2 = R3 = 12 Ω ; R4 = 4 Ω, UAB = 36V. a . Tìm số chỉ của vôn kế? b. Nếu thay vôn kế bằng ampe kế, tìm số chỉ của ampe kế? (Vôn kế và ampe kế lí tưởng) Câu II: (4 điểm) Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ bên. UMN = 3V, các điện trở đều là R (bằng nhau). a. Nếu mắc vôn kế có điện trở rất lớn vào M P PQ thì số chỉ của vôn kế là bao nhiêu? b. Nếu mắc vào PQ một ampe có điện trở N Q không đáng kể thì số chỉ của ampe là 50mA. Tìm R? Câu III: (5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ bên. Biết R1 = 4 Ω , bóng đèn Đ loại: 6V – 3W, R2 là một biến trở. § Hiệu điện thế UAB = 10 V (không đổi). AM R1 BN a. Xác định R2 để đèn sáng bình thường. R2 b. Xác định R2 để công suất tiêu thụ trên đoạn mạch mắc song song đạt cực đại. Tìm giá trị đó. Câu IV: (4 điểm) Người ta dùng một máy bơm loại 220V – 200W để đưa 1m 3 nước lên độ cao 10m. Biết máy bơm được cắm vào ổ lấy điện có hiệu điện thế 220V, nước có trọng lượng riêng 10000N/m3 và máy bơm có hiệu suất 90%. a. Tính điện trở của máy bơm và cường độ dòng điện chạy qua máy bơm khi đó. b. Tính thời gian để máy bơm thực hiện công việc trên c. Mỗi ngày dùng máy bơm trên để hút 4m 3 nước lên độ cao 10m. Tính số tiền điện phải trả trong 30 ngày, biết một số điện giá 1500 đồng. Câu V: (3 điểm) Có một số điện trở loại 1Ω - 2A. a. Hỏi phải dùng ít nhất bao nhiêu điện trở trên để mắc thành mạch có điện trở Ω b. Tính hiệu điện thế tối đa có thể mắc vào mạch điện ở câu a ĐÁP ÁN MÔN LÝ Câu 1: 4 điểm a. – Vẽ được mạch điện tương đương [R1 // (R2 nt R3)] 0,25 điểm - Tính được R23 = 24Ω; R123 = 8 Ω 0,25 điểm - Vì mạch gồm R4 nt R123 => 0,5 điểm U123 =Um – U4 = 24V
- Vì R1//R23 => U23 = U123 = 24V 0,5 điểm - Vì R2 nt R3 => U3 = = 12V - Số chỉ vôn kế: Uv = UMB = U3 + U4 = 24V 0,5 điểm b. Thay vôn kế bằng ampe kế có điện trở rất nhỏ -> M trùng B, ta có mạch điện tương 0,5 điểm đương: [R1 nt (R3// R4)] // R2, Biểu diễn đúng chiều dòng điện trong mạch chính - R3//R4 => R34 = 3Ω - Vì mạch gồm R123//R2 => U134 = U2 = Um = 36V 0,5 điểm => cường độ dòng điện chạy qua R2: I2 = 3A - Vì R1 nt R34 => U34 = = 7,2V 0,25 điểm - Vì R3//R4 => U3 = U34 = 7,2V 0,25 điểm - Cường độ dòng điện chạy qua R3: I3 = 0,6A - Xét tại nút M, áp dụng định lý nút ta có: IA = I2 + I3 = 3,6A 0,5 điểm - Vậy số chỉ ampe kế là 3,6A HS làm cách khác, đúng vẫn cho điểm tối đa Câu 2: 4 điểm M H P N Q a. - Khi UMN = 3V => mạch tương đương gồm 2 điện trở R mắc nối tiếp 0,5 điểm - Khi mắc vôn kế có điện trở rất lớn vào P, Q thì vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai điểm 0,5 điểm HN => Uv = UPQ = UHN (1) - Vì các điện trở giống nhau => UHN = UMH = UMN / 2 = 1,5V (2) 0,5 điểm - Từ (1) và (2) => số chỉ vôn kế: Uv = 1,5V b. Nếu mắc vào PQ một ampe kế có điện trở không đáng kể => P, Q, N trùng nhau => mạch điện tương đương: R nt (R // R) H 1 M P, Q, N 0,5 điểm 2 - Khi đó số chỉ ampe kế: IA = IH1N = 50mA = 0,05A 0,25 điểm - Tính được: RHN = R/2 (Ω) 0,25 điểm - Vì mạch gồm RHN nt RMH => UHN = = 1V 0,5 điểm - Nên số chỉ của ampe kế: IA = IH1N = => R = 20Ω 1 điểm HS làm cách khác, đúng vẫn cho điểm tối đa Câu 3 5 điểm a. - Đèn sáng bình thường => - = 3W => - IĐ = 0,5A 0,5 điểm Đ
- UĐ = 6V - RĐ = 12Ω - Vì Đ // R2 => U2 = U2Đ = UĐ = 6V 0,5 điểm - Vì R1 nt R2,Đ => U1 = Um – U2Đ = 4V - Cường độ dòng điện chạy qua R1: I1 = 1A 0,5 điểm - Vì R2 nt R2Đ => I2Đ = I2 + IĐ = I1 => I2 = 0,5A - Vậy giá trị của R2 để đèn sang bình thường: R2 = 12Ω 0,5 điểm b. – Gọi giá trị của R2 để công suất tiêu thụ trên đoạn mạch song song đạt cực đại là R2’ (Ω, R2’ > 0) - Vì R2’ //Đ => R2’Đ = (Ω) (1) 0,5 điểm - Vì R1 nt R2’Đ => Rm = 4 + R2’Đ => Các cường độ dòng điện: I1 = I2’Đ = Im = (A) 0,5 điểm - Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch song song: 0,5 điểm 2’Đ = .R2’Đ = - Thấy: 2’Đ = = 6,25 W 0,5 điểm (AD BĐT cô si cho 2 số dương 4 và R2’Đ) - Dấu bằng xảy ra R2’Đ = 4 Ω R2’Đ = 6Ω 0,5 điểm - Vậy công suất trên đoạn mạch song song đạt cực đại bằng 6,25W khi giá trị của biến trở 0,5 điểm R2’ = 6Ω HS làm cách khác, đúng vẫn cho điểm tối đa Câu IV 4 điểm a. - Vì máy bơm được cắm vào ổ lấy điện có hiệu điện thế U= 220V nên nó hoạt động 0,5 điểm bình thường => cường độ dòng điện chạy qua máy bơm là: I = /U 0,91A - Vì hiệu suất của máy bơm là 90% nên có 10% là công suất hao phí do tỏa nhiệt => Công 0,5 điểm suất tỏa nhiệt của máy bơm: hp = 10%. = 20W - Vậy điện trở của máy bơm là: R = hp/I2 24,15Ω 0,5 điểm - Công suất có ích của máy bơm dùng để bơm nước: i = 90%. = 180W 0,25 điểm - Công thực hiện được để đưa 1m3 nước lên độ cao h = 10m là 0,25 điểm A = P.h = V.d.h = 100000J - Giải thích điện năng tiêu thụ có ích có giá trị chính bằng A = 100000J 0,5 điểm => thời gian bơm nước: t = A/ i 555,56 (s) c. Theo câu a, thời gian máy bơm hoạt động để bơm được 4m3 nước là 0,5 điểm t’ = 4.t = 2222,24 (s) 0,6173 (h)
- Điện năng máy bơm tiêu thụ trong một ngày: A1 = . t’ 0,12346 kWh 0,5 điểm - Điện năng tiêu thụ trong 30 ngày: A = 30. A1 = 3,7038 kWh - Vậy số tiền phải trả là: 3,7038 . 1500 = 5555,7 đồng 0,5 điểm HS làm cách khác, đúng vẫn cho điểm tối đa Câu V 3 điểm - Vì R = 1Ω > Rm = 3/5 Ω, nên để số điện trở là ít nhất thì phải mắc 1 điện trở R song song 0,5 điểm với cụm điện trở X -> vẽ hình và tính được RX = 1,5 Ω - Vì R = 1 Ω < RX = 1,5 Ω nên… mắc 1 điện trở R nối tiếp với cụm Y => vẽ hình và tính 0,5 điểm được RY = 0,5 Ω - Vì R = 1 Ω < 2.RY nên… mắc 1 điện trở R song song với 1 điện trở R => vẽ hình => Kết 1 điểm luận b. Theo câu a, ta có 0,5 điểm - Ta có Um = UR = IR . R = IR (V) - Vì IR lớn nhất bằng 2A -> Um lớn nhất bằng 2V - Vậy hiệu điện thế lớn nhất có thể mắc vào mạch là: 2V 0,5 điểm HS không nêu lí do vì số điện trở ít nhất, trừ 0,25 điểm mỗi lần. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP 9 TRƯỜNG THCS LIÊN CHÂU Năm học: 2013 - 2014 Môn thi : Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút Bài 1: (4điểm) Cùng một lúc có hai xe xuất phát từ hai điểm A và B cách nhau 60km, chúng chuyển động cùng chiều từ A đến B. Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc v1 = 30km/h. Xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc v2 = 40km/h. (cả hai xe đều chuyển động thẳng đều). 1. Tính khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ kể từ lúc xuất phát. 2. sau khi xuất phát được 1 giờ 30 phút xe thứ nhất đột ngột tăng vận tốc với v1' = 50km/h. Hãy xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau. Bài 2 : ( 4điểm) Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 = 100g chứa m2= 400g nước ở nhiệt độ t1 = 100C. Người ta thêm vào nhiệt lượng kế 1 thỏi hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng m = 200g được đun nóng đến nhiệt độ t2 = 1200C, nhiệt độ cân bằng của hệ lúc đó là 140 C. Tính khối lượng nhôm và thiếc có trong hợp kim. Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, thiếc là: C1 = 900J/kg.K; C2 = 4200J/kg.K; C4 = 230J/kg.K R0 + U - Bài 3: (6điểm.) Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế A U = 18V; R0 = 0,4Ω; Đ1 , Đ2 là hai bóng đèn giống V B A nhau trên mỗi bóng ghi 12V - 6W. Rx là một biến trở. Vôn kế có điện trở vô cùng lớn. RA ≈ 0, Rdây ≈ 0. Đ1 1. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch hai bóng đèn Đ1, Đ2. Đ2 2. Nếu Ampe kế chỉ 1A thì vôn kế chỉ bao nhiêu? Rx c Khi đó các đèn sáng bình thường không? Phải để biến trở Rx có gía trị nào? b a 3. Khi dịch chuyển con chạy Rx sang phía a thì độ sáng của bóng đèn thay đổi như thế nào? Tại sao? Bài 4(2®)
TÝnh ®iÖn trë t¬ng ®¬ng cña c¸c ®o¹n m¹ch a vµ b díi ®©y, biÕt r»ng mçi ®iÖn trë ®Òu cã gi¸ trÞ b»ng r 1 2 3 4 1 2 3 4 H×nh a H×nh b Bài 5 : (4 điểm) Hai gương phẳng (M) và (N) đặt song song quay mặt phản xạ vào nhau và cách nhau một khoảng AB = d. Trên đoạn AB có đặt một điểm sáng S, cách gương (M) một đoạn SA = a. Xét một điểm O nằm trên đường thẳng đi qua S và vuông góc với AB có khoảng cách OS = h. 1. Vẽ đường đi của một tia sáng xuất phát từ S, phản xạ trên gương (N) tại I và truyền qua O. 2. Vẽ đường đi của một tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên gương (N) tại H, trên gương (M) tại K rồi truyền qua O. 3. TÝnh kho¶ng c¸ch tõ I , K, H tíi AB. ------------------------------- HẾT --------------------------------- PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP 9 TRƯỜNG THCS LIÊN CHÂU Năm học: 2013 - 2014 HƯỚNG DẪN CHẤM THI MÔN VẬT LÝ Điểm Bài Nội dung thành phần SAB = 60Km 1) Qu·ng ®êng xe ®i ®îc trong 1 giê Xe 1: S1 = v1.t = 30km (0.25®) Xe 2 : S2 = v2. t = 40 km (0.25®) Bài 1 V× SAB = 60km. (4 điểm) KÝ hiÖu kho¶ng c¸ch gi÷a 2 xe lµ MN ⇒ (0.5®) MN = S2 +S - S1 = 40 +60-30=70 km 2. Sau khi xuÊt ph¸t 1 giê 30 phót qu·ng ®êng mçi xe lµ: Xe 1: S1 = v1.t = 45km (0.25®) Xe 2 : S2 = v2. t = 60 km (0.25®) Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 xe lµ: l = S2 +S - S1 = 75km (0.5®) Sau thêi gian t xe 1 ®uæi kÞp xe 2. Qu·ng ®êng mçi xe lµ: Xe 1: S1' = v1'.t = 50t (0.25®) Xe 2 : S2' = v2'. t = 40t (0.25®) Khi hai xe gÆp nhau ta cã S2' = S1' - l ⇒ l = S1' - S2' 1đ ⇒ 75 = 50t - 40 t = 10t ⇒ t = 7,5 ( giê) VÞ trÝ gÆp nhau c¸ch A mét kho¶ng L, ta cã: (0.25®) S1'= v1'.t = 50.7,5 = 375 km (0.25®) L = S1'+S1 = 375 + 45 = 420 km Gäi m3 , m4 lµ khèi lîng nh«m vµ thiÕc cã trong hîp kim, ta cã : m3 + m4 = 200g (1) (0.25®) - NhiÖt lîng do hîp kim táa ra
Q = (m3C1 + m4C4)(t2-t1) (0.25®) Q = ( 900m3 + 230m4)(120 - 14) (0.25®) Q = 10600(9m3 + 2,3m4) (0.25®) Bài 2 - NhiÖt lîng cña nhiÖt lîng kÕ vµ níc th¶ vµo lµ: Q' = (m1C1 + m2C2)(t3-t1) (0.25®) (4 điểm) = ( 0,1.900 + 0,4.4200)( 14 - 10) (0.25®) = 7080 J (0.25®) Theo ph¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt : Q = Q' ⇔ 10600(9m3 + 2,3m4) = 7080 J (0.25®) 708 (0.25®) ⇒ 9m3 + 2,3m4 = (2) 1060 708 Tõ (1) ⇒ m4 = 0,2 - m3. Thay vµo (2) ta ®îc 9m3 + 2,3(0,2 - m3) = 1060 (0.25®) ⇒ 6,7m3 = ......= 0.2079 m3 = 31g (0.25®) ⇒ m4 = 169g (0,25®) Tr¶ lêi: ................. 1. §iÖn trë mçi bãng ®ÌnADCT: R® = U2®m: P®m = 24 Ω (1®) 1đ R12 = R®: 2 = 12Ω (0.5®) 2. V«n kÕ chØ UAB : UAB = U -IR0 = 17,6 V 1đ HiÖu ®iÖn thÕ trªn 2 cùc mçi bãng ®ÌnU® =IR12 = 12V = U®m (do các đèn 1® Bài 3 (6 điểm) sáng bình thường) . (0.5®) => Ux = UAB - U® = 5,6 V 1đ VËy ph¶i ®Ó biÕn trë Rx ë gi¸ trÞ : Rx = Ux : I = 5,6 Ω 3. Khi di chuyÓn con ch¹y sang phÝa a, Rx t¨ng dÇn vµ Rm¹ch t¨ng dÇn, I m¹ch, I® gi¶m dÇn do điện trở các đèn không đổi. C¸c ®Ìn §1, §2 tèi ®i. 1đ C©u 5(2®) Ta lu ý r»ng ®iÖn thÕ hai ®iÓm 1,3 b»ng nhau; 2,4 b»ng nhau 0,5đ Bài 4 nªn ta cã thÓ chËp chóng l¹i víi nhau, ta cã m¹ch sau: H×nh a: Tõ ®Ò bµi ta cã h×nh bªn (2 điểm) 1,3 2 2,4 1 1 1 1 3 VËy = + + = R r r r r 0,5đ r => R = 3 H×nh b) Bµi cho ta cã s¬ ®å sau: 0,5đ 1,3 2,4 1 1 1 1 2 +1+ 2 2r 2 VËy = + + = => R = = r R r 2r r 2r 5 5 0,5đ
0,5đ 1. Vẽ đường đi tia SIO - Lấy S' đối xứng S qua (N) (M) (N) - Nối S'O cắt gương (N) tại I ( 1đ) ⇒ SIO cần vẽ O' O Bài 5 (4 điểm) K I H C A S' S B 2. Vẽ đường đi S HKO ( 1đ) - Lấy S' đối xứng với S qua gương (N) - Lấy O' đối xứng với O qua gương (M) Nối S'O' cắt (N) ở H, cắt gương (M) ở K Tia S HKO cần vẽ 3. Tính IB, HB, KA. (0,5đ) Tam giác S'IB đồng dạng với tam giác S'OS IB S ' B S' B ⇒ = ⇒ IB = .OS ⇒ IB = h/2 OS S ' S S' S (0,5đ) Tam giác S'HB đồng dạng với tam giác S'O'C HB S ' B ⇒ = ⇒ HB = h( d- a)/(2d) 1đ O' C S ' C Tam giác S'KA đồng dạng với tam giác S'O'C nên ta có: KA S ' A S' A h( 2d − a ) = ⇒ KA = .O' C ⇒ KA = O' C S ' C S'C 2d - Nếu học sinh làm theo cách khác nhưng đúng bản chất và kết quả vẫn cho đủ số điểm - Nếu kết quả sai nhưng biểu thức thiết lập đúng cho ½ số điểm của câu đó - Kết quả không có đơn vị hoặc sai đơn vị trừ 0,5 cho 1 bài ------------------------------- HẾT ---------------------------------
SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2012 – 2013 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÍ Khóa ngày: 27/ 3/2013 Số báo danh:............. Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu 1. (2,0 điểm) Hai ô tô đồng thời xuất phát từ A đi đến B cách A một khoảng L. Ô tô thứ nhất đi nửa quãng đường đầu với tốc độ không đổi v 1 và đi nửa quãng đường sau với tốc độ không đổi v 2. Ô tô thứ hai đi nửa thời gian đầu với tốc độ không đổi v1 và đi nửa thời gian sau với tốc độ không đổi v2. a) Hỏi ô tô nào đi đến B trước và đến trước ôtô còn lại bao lâu? b) Tìm khoảng cách giữa hai ô tô khi một ô tô vừa đến B. Câu 2. (2,0 điểm) Trong một bình hình trụ diện tích đáy S có chứa nước, một cục nước đá được giữ bởi một sợi chỉ nhẹ, không giãn có một đầu Hình cho câu 2 được buộc vào đáy bình như hình vẽ, sao cho khi nước đá tan hết thì mực nước trong bình hạ xuống một đoạn ∆h. Biết trọng lượng riêng của nước là d n. Tìm lực căng của sợi chỉ khi nước đá chưa kịp tan. Câu 3. (2,0 điểm) Có hai bình cách nhiệt đựng cùng một loại chất lỏng. Một học sinh lần lượt múc từng ca chất lỏng ở bình 1 đổ vào bình 2 và ghi lại nhiệt độ khi cân bằng của bình 2 sau mỗi lần đổ, trong bốn lần ghi đầu tiên lần lượt là: t 1 = 10 0C, t2 = 17,5 0C, t3 (bỏ sót chưa ghi), t4 = 25 0C. Hãy tính nhiệt độ t 0 của chất lỏng ở bình 1 và nhiệt độ t 3 ở trên. Coi nhiệt độ và khối lượng mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 1 là như nhau. Bỏ qua các sự trao đổi nhiệt giữa chất lỏng với bình, ca và môi trường bên ngoài. Câu 4. (2,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U AB R1 D R2 _ + A1 không đổi, R1 = 18 Ω, R2 = 12 Ω, biến trở có điện trở toàn B A phần là Rb = 60 Ω, điện trở của dây nối và các ampe kế không đáng kể. Xác định vị trí con chạy C sao cho: a) ampe kế A3 chỉ số không. A3 b) hai ampe kế A1, A2 chỉ cùng giá trị. c) hai ampe kế A1, A3 chỉ cùng giá trị. E C F A2 Câu 5 (2,0 điểm) Hình cho câu 4 a) Một vật sáng dạng đoạn thẳng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 40 cm, A ở trên trục chính. Dịch chuyển AB dọc theo trục chính sao cho AB luôn vuông góc với trục chính. Khi khoảng cách giữa AB và ảnh thật A ’B’ của nó qua thấu kính là nhỏ nhất thì vật cách thấu kính một khoảng bao nhiêu? Ảnh lúc đó cao gấp bao nhiêu lần vật? b) Cho hai thấu kính hội tụ L1, L2 có trục chính trùng nhau, cách nhau 40 cm. Vật AB được đặt vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính, trước L 1 (theo thứ tự AB → L1 → L2 ). Khi AB dịch chuyển dọc theo trục chính (AB luôn vuông góc với trục chính) thì ảnh A ’B’ của nó tạo bởi hệ hai thấu kính có độ cao không đổi và gấp 3 lần độ cao của vật AB. Tìm tiêu cự của hai thấu kính.
……………………. Hết………………………
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TĨNH LỚP 9 THCS QUẢNG BÌNH NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn: VẬT LÍ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC Câu Nội dung Điểm a. Thời gian để ô tô thứ nhất đi từ A đến B là: L L v +v 0,5 t1 = + =L 1 2 ………………………………………………………………………………………………………………………………. 2v1 2v2 2v1v2 Thời gian để ô tô thứ hai đi từ A đến B là: t2 t 2L 0,5 v1 + 2 v2 = L ⇒ t2 = …………………………………………………………………………………………………………………… 2 2 v1 + v2 L(v1 − v2 ) 2 Ta có: t1 − t2 = >0 2v1v2 (v1 + v2 ) Vậy t1 > t2 hay ô tô thứ hai đến B trước và đến trước một khoảng thời gian: 0,25 L(v1 − v2 ) 2 ∆t = t1 − t2 = …………………………………………………………………………………………………………………………… 2v1v2 (v1 + v2 ) b. Có thể xảy ra các trường hợp sau khi xe thứ hai đã đến B: - Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường đầu của quãng đường AB, khi đó khoảng cách giữa hai xe là: 0,25 2L v −v S = L − v1t2 = L − v1 =L 2 1 v1 + v2 v1 + v2 Câu 1 L Trường hợp này xảy ra khi S > → v2 > 3v1 ………………………………………………………………………………. (2,0 đ) 2 - Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường sau của quãng đường AB, khi đó 0,25 khoảng cách giữa hai xe là: (v1 − v2 ) 2 S = ∆t.v2 = L 0,25 2v1 (v1 + v2 ) L Trường hợp này xảy ra khi S < hay v2 < 3v1 ……………………………………………………………………………… 2 - Xe ô tô thứ nhất đến điểm chính giữa của quãng đường AB, khi đó khoảng L cách giữa hai xe là: S = . Trường hợp này xảy ra khi v2 = 3v1 ……………………………………. 2 a. Có 3 lực tác dụng vào cục nước đá như hình vẽ: 0,5
FA Câu 2 (2,0 đ) P 0,5 T Gọi trọng lượng riêng của nước đá là d; V và Vn lần lượt là thể tích của cục 0,25 nước đá và của phần nước đá ngập trong nước. ĐKCB của cục nước đá: FA = T + P → T = FA − P = d n .Vn − d .V (1) ………………………….. Khi đá tan hết, do khối lượng nước đá không đổi nên: d .V = d n .V ' với V ' là thể tích nước tạo ra khi cục nước đá tan hết. d .V Suy ra: V = 0,5 ' dn ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. Gọi V0 là thể tích nước ban đầu trong bình. Khi tan hết, mực nước đá trong bình hạ xuống một đoạn ∆h nên: 0,25 V0 + Vn V0 + V ' − = ∆h S S d .V ⇒ Vn − V ' = S .∆h ⇒ Vn = S .∆h + (2) ………………………. dn  d .V  Từ (1) và (2) suy ra: T = d n  S .∆h + ÷− d .V = d n .S .∆h ……………………………………………………  dn  Gọi khối lượng của mỗi ca chất lỏng múc từ bình 1 là m 0, khối lượng của chất lỏng trong bình 2 ban đầu là m, nhiệt dung riêng của chất lỏng là c. Sau 4 lần đổ nhiệt độ bình 2 tăng dần đến bằng 250C nên t0 > 250C ………… 0,25 Sau lần đổ thứ nhất, khối lượng chất lỏng trong bình 2 là (m + m 0) có Câu 3 nhiệt độ t1 = 100C. (2,0 đ) Sau khi đổ lần 2, phương trình cân bằng nhiệt là : c(m + m0)(t2 - t1) = cm0(t0 - t2) (1) …………………………………… 0,25 Sau khi đổ lần 3, phương trình cân bằng nhiệt là (coi hai ca tỏa ra cho (m + m0) thu vào): c(m + m0)(t3 – t1) = 2cm0(t0 – t3) (2) ………………………………….. 0,25 Sau khi đổ lần 4, phương trình cân bằng nhiệt là (coi ba ca tỏa ra cho (m + m0) thu vào): c(m + m0)(t4 – t1) = 3cm0(t0 – t4) (3) ………………………………….. 0,25 t2 − t1 t −t Từ (1) và (3) ta có: = 0 2 ⇒ t0 = 400 C 0,5 t4 − t1 3(t0 − t4 ) ……………………………………………………………….. t2 − t1 t −t Từ (1) và (2) ta có: = 0 2 ⇒ t3 = 220 C 0,5 t3 − t1 2(t0 − t3 ) ………………………………………………………………..
R1 D R2 I5 _ + A1 A I1 B I3 A3 I4 I2 E C F A2 a. Ampe kế 3 chỉ 0, ta có mạch cầu cân bằng: Câu 4 R1/ REC =R2 /RCF = (R1 + R2) /Rb => REC = R1. Rb / ( R1 + R2) = 36Ω. (2,0 đ) ⇒ REC / Rb = 3/5.Vậy con chạy C nằm ở vị trí cách E là 3/5 EF …………….. 0,5 b. Hai ampe kế A1 và A2 chỉ cùng giá trị UAC = I1 .R1 = I2 .REC vì I1 = I2 nên R1 = REC = 18 Ω, RFC = 42Ω Vậy con chạy C ở vị trí sao cho EC/EF = 3/10 ………………………………………………………………………. 0,5 c. Hai ampe kế A1 và A3 chỉ cùng giá trị - * Trường hợp 1: Dòng qua A3 chạy từ D đến C I1 = I3 => I 5 = I1 – I3 = 0 => UCB = 0 Điều này chỉ xảy ra khi con chạy C trùng F. ………………………………………………………………………………. 0,25 * Trường hợp 2: Dòng qua A3 chạy từ C đến D I 5 = I1 + I3 = 2I1 UAC = I1. R1 = I2 . REC => I1/I2 = REC/ 18 (1) ……………………………………… 0,25 UCB = I5. R2 = I4 . RCF với RCF = 60 - REC I 5 =2 I1 và I4 = I2 - I3 = I2 - I1 => 2I1/( 60 - REC) = (I2 - I1)/ 12 => I1/ I2 = ( 60 - REC)/ (84- REC) (2) ………………………………………….. 0,25 Từ (1) và (2) ta có : R2EC - 102REC + 1080 = 0 Giải phương trình ta được REC = 12Ω ………………………………………………………………………………………… 0,25 a. B I F’ A’ 0,25 A F O B’ Tacó: Câu 5 ∆OAB ~ ∆OA’B’ ⇒ (1) (2,0 đ) A' B ' A' F A'B ' ' ∆F’OI ~ ∆F’A’B’ ⇒ = = (2) OI OF ' AB OA A F OA − OF ' ' ' ' ' OA.OF' Từ (1) và (2) → = = → OA' = (3) OA OF' OF' OA − OF'