Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 có đáp án: Môn Vật lý (Năm học 2012 - 2013)

Chia sẻ: ĐOÀN VĂN LƯỢNG | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

325
lượt xem 29
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Với cấu trúc gồm 5 câu hỏi có hướng dẫn lời giải, đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 "Môn Vật lý" năm học 2012 - 2013 dưới đây sẽ giúp các bạn tự tin hơn trong kỳ thi sắp tới. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 có đáp án: Môn Vật lý (Năm học 2012 - 2013)

SỞ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS ĐỀ CHÍNH THỨC NĂM HỌC 2012 – 2013 GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO Môn thi : VẬT LÝ QUẢNG NAM Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 03/4/2013 Câu 1. (4 điểm) Có hai bình cách nhiệt đủ lớn, đựng cùng một lượng nước, bình 1 ở nhiệt độ t 1 và bình 2 ở nhiệt độ t 2. Lúc đầu người ta rót một nửa lượng nước trong bình 1 sang bình 2, khi đã cân bằng nhiệt thì thấy nhiệt độ nước trong bình 2 tăng gấp đôi nhiệt độ ban đầu. Sau đó người ta lại rót một nửa lượng nước đang có trong bình 2 sang bình 1, nhiệt độ nước trong bình 1 khi đã cân bằng nhiệt là 30 0C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. 1) Tính nhiệt độ t1 và t2. 2) Nếu rót hết phần nước còn lại trong bình 2 sang bình 1 thì nhiệt độ nước trong bình 1 khi đã cân bằng nhiệt là bao nhiêu? Câu 2. (4 điểm) ̣ ̣ ̀ Môt cây nên hinh tru dai L = 20cm, tiêt diên ngang S = 2cm ́ ̀ ́ ̣ 2 , trọng lượng P1 và trọng lượng riêng d1; ở đâu d ̀ ươi cua cây nên co găn môt bi săt nho co ́ ̉ ́ ́ ́ ̣ ́ ̉ ́ ̣ trong l ượng P2 = 0,02N. Ngươi ta đăt cho cây nên nôi thăng đ ̀ ̣ ́ ̉ ̉ ứng trong môṭ L l ̉ côc thuy tinh hinh tru đ ́ ̀ ̣ ựng nươc nh́ ư hinh 1. Phân nên ngâp trong n ̀ ̀ ́ ̣ ước có chiêu dai l = 16cm. Cho trong l ̀ ̀ ̣ ượng riêng cua n ̉ ươc la d ́ ̀ 0 = 10000N/m3. Thể ̉ tich cua bi săt rât nho so v ́ ́ ́ ̉ ới thê tich cua nên va co thê bo qua. ̉ ́ ̉ ́ ̀ ́ ̉ ̉ 1) Tinh P ́ 1 va d ̀ 1. 2) Đôt chay nên cho đên khi đâu trên cua nên ngang v ́ ́ ́ ́ ̀ ̉ ́ ới măt n ̣ ước va bi ̀ ̣ nh 1 nươc lam tăt. ́ ̀ ́ a. Trong qua trinh nên chay m ́ ̀ ́ ́ ức nước trong côc thay đôi thê nao? Gi ́ ̉ ́ ̀ ải thích? ́ ̀ ̀ ̉ ̀ ́ ̀ ̣ b. Tinh chiêu dai l’ cua phân nên con lai sau khi nên tăt. ́ ́ Câu 3. (4 điểm) R1 R2 Có mạch điện như sơ đồ hình 2: R1= R2 = 20Ω, R3 = R4 = 10Ω, hiệu điện R4 thế U không đổi. Vôn kế có điện trở vô cùng lớn chỉ 30V. 1) Tính U. V 2) Thay vôn kế bằng ampe kế có điện trở bằng không. Tìm số chỉ R3 +U - ampe kế. Hình 2 Câu 4. (4 điểm) Hai bóng đèn có công suất định mức bằng nhau, mắc với một điện trở R = 5Ω và các khóa K có điện trở không đáng kể vào hiệu điện thế U không đổi như sơ đồ hình 3: Khi K1 đóng, K2 mở thì đèn Đ1 sáng bình thường và công suất tiêu thụ trên toàn mạch là P1 = 60W. Khi K1 mở, K2 đóng thì đèn Đ2 sáng bình thường và công suất tiêu thụ trên toàn mạch là P2 = 20W. 1) Tính tỉ số công suất tỏa nhiệt trên điện trở R trong hai trường hợp trên. 2) Tính hiệu điện thế U và công suất định mức của đèn. Câu 5. (4 điểm) Một điểm sáng S nằm ngoài trục chính và ở phía trước một thấu kính hội tụ, cách trục chính 2cm, cách mặt thấu kính 30cm. Tiêu cự của thấu kính f = 10cm như hình 4. 1) Vẽ ảnh S’ của S cho bởi thấu kính. Dùng kiến thức hình S học để tính khoảng cách từ S' đến trục chính và thấu F F’ kính. O 2) Điểm sáng S di chuyển từ vị trí ban đầu theo phương song song với trục chính có vận tốc không đổi v = 2cm/s đến vị trí S1 cách mặt thấu kính 12,5cm. Tính vận tốc Hình 4 trung bình của ảnh S’ trong thời gian chuyển động.
……………Hết…………….
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC NĂM HỌC 2012 – 2013 SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO QUẢNG NAM Môn thi : VẬT LÝ Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 03/4/2013 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM Câu Nội dung hướng dẫn Điểm Câu 1 1) Tính nhiệt độ của nước trong các bình: Gọi khối lượng nước trong mỗi bình là m, nhiệt dung riêng của nước là c, ta có: Sau lần rót thứ nhất: m 0,5 c(t1 2t2 ) mc(2t2 t2 ) t1 4t2 (1) 2 Sau lần rót thứ hai: m 3m c(t1 30) c (30 2t2 ) 2(t1 30) 3(30 2t 2 ) (2) 2 4 0,5 Giải hệ (1) và (2) ta được: 600 150 t1 42,860 C , t2 10,710 C 14 14 1,0 2) Nhiệt độ của nước khi có cân bằng nhiệt: Về mặt trao đổi nhiệt, 3 lần rót trên tương đương với việc rót 1lần toàn bộ nước từ bình 2 sang bình 1, gọi t là nhiệt độ cân bằng: 0,5 mc(t1 − t ) = mc (t − t2 ) t1 + t2 750 0,5 t= = 26,780 C 2 28 1,0 Câu 2 1) Tinh trong l ́ ̣ ượng va trong l ̀ ̣ ượng riêng cua nên: ̉ ́ ̣ ̣ Điêu kiên cân băng vât nôi: ̀ ̀ ̉ P1 + P2 = FA = S .l.d 0 0,5 P1 = S .l.d 0 − P2 P1 = 2.104.16.102.104 – 0,02 = 0,3 (N) 0,75 Vậy trong l ̣ ượng cua nên la 0,3N ̉ ́ ̀ ̣ Trong l ượng riêng cua nên:̉ ́ P P 0, 3 N d1 = 1 = 1 = = 7500 3 V1 S .L 20.10 .2.10 −2 −4 m 0,75 2a) Sự thay đổi mực nước khi nến cháy Từ điêu kiên cân băng vât nôi ta co chiêu dai cua phân nên ngâp trong n ̀ ̣ ̀ ̣ ̉ ́ ̀ ̀ ̉ ̀ ́ ̣ ước được tinh: ́ P +P l= 1 2 S .d 0 Trong qua trinh nên chay trong l ́ ̀ ́ ́ ̣ ượng cua nên giam nên chiêu dai cua phân nên ngâp ̉ ́ ̉ ̀ ̀ ̉ ̀ ́ ̣ 0,5 trong nươc giam do đo m ́ ̉ ưc n ́ ươc trong côc giam. ́ ́ ̉ 2b) Tinh chiêu dai cua phân nên con lai: ́ ̀ ̀ ̉ ̀ ́ ̀ ̣ 0,5 ́ ́ ̀ ̀ ̉ ́ ́ ̀ ̀ ̀ ̉ Khi nên tăt chiêu dai cua nên l’ đung băng chiêu dai cua phân nên ngâp trong n ̀ ́ ̣ ước khi đo ta co: ́ ́ P1 '+ P2 = S .l '.d 0 � S .l '.d1 + P2 = S .l '.d 0 P2 0,02 �l' = = −4 = 0,04m = 4cm 0,5 S ( d 0 − d1 ) 2.10 (10000 − 7500) 0,5
Câu 3: 1) Tính hiệu điện thế U Hiệu điện thế trên các điện trở R1, R2, R3, R4, và Vôn kế là: U1, U2, U3, U4 và UV U134 RR 3 = R 4 R� U 3 = U 4 = 1 2 2 R U 0,5 R =R 2 � U134 = 2 R3 134 42 2 U 2U U134 + U 2 = U � U134 + 2U134 = U � U134 = ,U 2 = 3 3 0,5 U U 2U 5U UV = U 4 + U 2 = 134 + U 2 = + = = 30(V ) 2 6 3 6 0,5 6U U = V = 36(V ) 5 0,5 2) R1 Tính s R2 ố chỉ Ampekế: Thay vôn kế bằng Ampekế. Dòng đi R4 ện qua các điện trở R1, R2, R3, R4, và ampekế là: I1, I2, I3, I4 và IA R3 Ampekế chỉ dòng điện qua R3và dòngđiện qua R4 IA = I3 + I4 Dòng điện qua R3là: U 36 I3 3,6( A) R3 10 Điện trở tương đương của R1, R2, R4. 0,5 R2 .R4 20.10 80 R124 R1 20 ( ) R2 R4 20 10 3 Dòng điện qua điện trở R1: U 36 I1 1,35( A) R124 80 / 3 Dòng điện qua R4 được tính: R .R 0,5 I 4 R4 = ( I 2 + I 4 ) R24 = I1. 2 4 R2 + R4 R2 20 � I 4 = I1 . = 1,35 = 0,9( A) R2 + R4 20 + 10 Dòng điện qua Ampekế : IA= 3,6+0,9 = 4,5(A) 0,5 0,5 Câu 4 1) Tính tỉ số công suất tỏa nhiệt trên R : Khi K1 đóng, K2 mở Công suất tiêu thụ trên mạch : 60 P1 = UI1 = 60 (W ) => I1 = U Công suất tỏa nhiệt trên R: 0,5 P1R = RI12 Khi K1 mở, K2 đóng. Công suất tiêu thụ trên mạch 20 P2 = UI 2 = 20 (W ) => I 2 = U Công suất tỏa nhiệt trên R: P2 R = RI 22 0,5
Tỉ số công suất tỏa nhiệt trên R trong hai trường hợp 2 �60 � P1R RI1 I1 � � 2 2 2 �U � �60 � 1,0 = = = 2 = � �= 9 P2 R RI 22 I 22 �20 � �20 � � � �U � 2) Tính hiệu điện thế U và công suất định mức của đèn: Công suất định mức của đèn giống nhau: Pd 1 = Pd 2 P1 − P1R = P2 − P2 R 60 − 9 P2 R = 20 − P2 R 0,25 Công suất tỏa nhiệt trên điện trở trong các trường hợp: Từ biểu thức trên suy ra: 0,25 40 P2 R = = 5W , P1R = 9 P2 R = 45W 8 0,5 Công suất định mức của các đèn Pd 1 = Pd 2 = P1 − P1R = P2 − P2 R = 60 − 45 = 15W 0,5 Cường độ dòng điện qua mạch trong các trường hợp: P 45 P2 R 5 I1 = 1 R = = 3 ( A) I 2 = = = 1 ( A) R 5 R 5 0,5 Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. P 60 U= 1= = 20 (V ) I1 3 Câu 5 1) Vẽ ảnh S 0,5 F’ H’ H F O S’ Khoảng cách từ S’ đến mặt thấu kính và trục chính của thấu kính : Sử dụng các cặp tam giác đồng dạng OHS, OH’S’và F’OI, F’H’S’ OH HS = OH ' H ' S ' OI OF ' HS OF ' = = H 'S' F 'H H ' S ' OH ' OF ' OH .OF OH ' OH ' = = 15cm, S ' H ' = SH . = 1cm OH OF OH 1,0 2) Tính vận tốc trung bình của ảnh S’ Điểm sáng S di chuyển theo phương song song với trục chính thì ảnh S’ di chuyển trên đường thẳng qua IF’ từ S’ đến S’1. 0,5
S S1 I 0,5 F’ H’ H’1 H F O S’ S’1 Khoảng cách OH’1 và H’1S’1 được tính tương tự như trên : OH’1= 50cm, H’1S’1= 8cm Quảng đường di chuyển của ảnh S’ là : 0,5 ( OH1 '− OH ' ) + ( H 1 ' S1 ' − H ' S ' ) = 35 + 8 = 35,9cm 2 2 S ' S1 ' = 2 2 Thời gian chuyển động của ảnh S’ SS 17,5 0,5 t= 1= = 8, 75( s ) v 2 Vận tốc trung bình của ảnh S’ 0,5 S ' S '1 35,9 vtb = = = 4,1 (cm / s ) t 8,75 Mỗi kết quả tính đúng nhưng không có đơn vị trừ 1/2 số điểm tương ứng Học sinh giải bằng cách khác đáp án nhưng đúng kết quả vẫn cho điểm tối đa