Đề thi chọn đội sơ tuyển dự thi học sinh giỏi môn Vật lí Lớp 9 cấp Tỉnh - Năm học 2022 - 2023 - Phòng GD&ĐT Quỳnh Lưu

Nội dung text: Đề thi chọn đội sơ tuyển dự thi học sinh giỏi môn Vật lí Lớp 9 cấp Tỉnh - Năm học 2022 - 2023 - Phòng GD&ĐT Quỳnh Lưu

1. PHÒNG GD&ĐT QUỲNH LƯU ĐỀ THI CHỌN ĐỘI SƠ TUYỂN DỰ THI HSG TỈNH LỚP 9 NĂM HỌC 2022 - 2023 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn thi: Vật lý (Đề thi gồm có 01 trang) Thời gian thi: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu 1. (4,0 điểm) Một cầu thang cuốn đưa hành khách từ tầng trệt lên tầng lầu trong siêu thị.Cầu thang trên đưa một hành khách đứng yên lên lầu trong thời gian t1 = 1 phút. Nếu cầu thang không chuyển động thì hành khách đó phải đi mất thời gian t 2 = 1,5 phút. Hỏi nếu cầu thang chuyển động đồng thời hành khách đi trên nó thì phải mất bao lâu để đưa người đó lên lầu? Xem vận tốc người đi bộ không thay đổi. Câu 2. (4,0 điểm) Cho một khối hợp kim có khối lượng m 1=400g, nhiệt dung riêng c 1, nhiệt độ ban 0 0 đầu t1=95 C và hai bình giống nhau ở cùng nhiệt độ t 2=20 C: bình I chứa m2=0,5kg nước, bình II chứa m3= 1kg nước. Nếu thả khối hợp kim vào bình I thì nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt là t=30 0C. Còn nếu thả khối hợp kim vào bình II thì nhiệt độ của hệ khi cân 0 bằng nhiệt là t’=25 C. Biết nước có nhiệt dung riêng là c2=4200J/kg.độ, bỏ qua sự trao đổi nhiệt của hệ với môi trường ngoài. Xác định nhiệt dung riêng c1 của hợp kim. Câu 3. (4,0 điểm) Người ta kéo một vật hình trụ đặc, đồng chất khối lượng m từ dưới đáy hồ nước lên như hình vẽ 1. Vận tốc của vật trong quá trình kéo không đổi v = 0,2 m/s. Trong 50 giây tính từ lúc bắt đầu kéo công suất của lực kéo bằng 7000W, trong 10 giây tiếp nhau công suất của lực kéo tăng từ 7000W đến 8000W, sau đó công suất của lực kéo không đổi bằng 8000W. Biết trọng lượng 3 riêng của nước là d0 = 10000 N/m , bỏ qua mọi ma sát, khối lượng ròng rọc và lực cản của nước. Coi độ sâu của nước trong hồ không thay đổi trong quá trình kéo vật. Hãy tính: a) Khối lượng m và khối lượng riêng của vật. b) Áp lực do cột nước tác dụng lên mặt trên của vật khi vật dưới đáy hồ. Câu 4. (5,5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ, các điện trở có cùng giá trị là R. Hiệu điện thế hai đầu mạch P, Q không đổi trong suốt bài toán. Biết ampe kế lí tưởng A chỉ giá trị IA = 32mA. a) Tính điện trở tương đương của mạch điện theo R. b) Tìm biểu thức hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch PQ theo IA và R. c) Điện trở có gạch sọc trong mạch bị hỏng đột ngột nên không thể dẫn điện, tìm số chỉ I x của ampe kế khi đó. Câu 5. (2,5 điểm) Cho 1 ống thủy tinh hình chữ U rỗng, hở 2 đầu; một cốc đựng nước nguyên chất, một cốc đựng dầu (không hòa tan với nước), một thước chia độ tới mm. Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của dầu? HẾT
2. HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI TỈNH Lớp 9 Năm học: 2022 – 2023 Đề thi môn: Vật lý Nội dung Điểm Câu Câu 1 4,0 Gọi L là chiều dài cầu thang từ tầng trệt lên tầng lầu trong siêu thị. 0,5đ 1đ Vận tốc của thang cuốn là: v1 = 1đ Vận tốc của người đi bộ là: v2 = 1,5đ Nếu thang cuốn và người cùng chuyển động thì thời gian di chuyển là: t = Câu 2 4đ + Gọi m và c lần lượt là khối lượng và nhiệt dung riêng của mỗi bình chứa + Phương trình cân bằng nhiệt cho quá trình thả khối kim loại vào bình I: 1,5đ m1c1(t1 – t) = (mc + m2c2)(t – t2) 0,4.c1(95 - 30) = (mc + 0,5.4200)(30 – 20) 26.c1 = 10(mc + 2100) (1) + Phương trình cân bằng nhiệt cho quá trình thả khối kim loại vào bình II: 1,5đ ’ ’ m1c1(t1 – t ) = (mc + m3c2)(t – t2) 0,4.c1(95 - 25) = (mc + 1.4200)(25 – 20) 28.c1 = 5(mc + 4200) (2) + Kết hợp (1) và (2) ta giải ra được c1 = 700J/kg.K 1đ Câu 3 4đ a) Vật chuyển động qua 3 giai đoạn: 0,25đ Giai đoạn 1: Vật chuyển động hoàn toàn trong nước Giai đoạn 2: Vật chuyển động từ trong nước ra ngoài không khí. Giai đoạn 3: Vật chuyển động hoàn toàn trong không khí. + Công suất của lực kéo là: P = 0,25đ * Giai đoạn 1: Vật chuyển động hoàn toàn trong nước, lực kéo của vật là: 0,25đ F = P1 : = 7000: 0,2 = 35000 (N) * Giai đoạn 3: Vật chuyển động hoàn toàn trong khôngkhí, lực kéo của vật là: ’ F = P2 : = 8000: 0,2 = 40000 (N) 0,25đ + Khi ở trong không khí thì trọng lượng cân bằng với lực kéo F’ nên: P = F’ = 40000 (N) P 40000 0,25đ + Khối lượng của vật : m 4000 kg 10 10 0,25đ + Lực đẩy Acsimét tác dụng lên vật là : FA P F 40000 35000 5000 N F 5000 + Thể tích của vật : V A 0,5 m3 0,25đ d0 10000 0,25đ
3. + Khối lượng riêng của vật là : D = (kg/m3) 0,5đ b, Khoảng cách từ mặt thoáng đến mặt trên của vật khi vật ở đáy hồ là : h v.t1 0,2.50 10 m + Áp suất của nước tác dụng lên mặt trên của vật : 0,25đ p do .h 10000.10 100000 Pa 0,25đ *Giai đoạn 2 : Vật đang chuyển động từ trong nước ra ngoài không khí ' + Độ cao của vật : h v.t2 0,2.10 2 m V 0,5 0,25đ + Diện tích mặt trên của vật : S 0,25 m2 h' 2 0,25đ + Áp lực do cột nước tác dụng lên mặt trên của vật : 0,5đ FL p.S 10000.0,25 25000 N Câu 4 5,5đ a) Chập hai đầu ampe kế mạch điện vẽ lại như hình 0,5đ 0,5đ 0,5đ Điện trở tương đương đoạn mạch AB: 2R.R 5R R R 0,5đ AB 2R R 3 Điện trở tương đương đoạn mạch CD 2R.R 5R R R CD 2R R 3 Điện trở tương đương toàn mạch 5R 11R R R R R R PQ CD AB 3.2 6 b) Giả sử dòng điện trong mạch được biểu diễn như hình 0,25đ 0,25đ + Do các điện trở đều bằng nhau. Dựa vào mạch vẽ lại suy ra được: 0,25đ
4. I I1 I4 2 0,25đ I I 2 5 0,5đ + Ta có: I2 R I3.2R I2 2I3 I3 0,5I2 I I I 0,5đ + Lại có: I I I I 0,5I I 1 2 2 3 2 2 2 2 3 I + Số chỉ ampe kế là: I I I 2I 2. I 1,5I 0,048(A) A 2 5 2 3 A + Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch PQ: 11R U I.R 0,048. 0,088R (V) PQ PQ 6 c) Khi điện trở có gạch sọc trong mạch bị hỏng thì mạch được vẽ lại như 0,5đ hình: PQ A 0,25đ Điện trở tương đương của đoạn mạch PQ: 0,25đ RPQ = Dòng điện trong mạch chính : 0,5đ I = Gọi Ix là dòng điện qua ampe kế: Ta có: Ix .R = (I – Ix).2R Ix = 2I – 2Ix Ix = Câu 5 2,5đ - Đề xuất phương án thí nghiệm: + Rót nước vào trong ống chữ U 0,25đ 0.25đ + Rót dầu vào một nhánh, dầu nổi trên nước. 0,25đ 0,25đ + Đo chiều cao của cột dầu h 1 và đo chiều cao chênh lệch cột nước h 2 ở hai 0,5đ nhánh. - Vận dụng biểu thức để tính:
5. h2 + Do pB pA d1h1 d2h2 d1 d2 h1 Trong đó d 1 : trọng lượng riêng của dầu; d 2 : trọng lượng riêng của nước; h1 : chiều cao cột dầu; h2 : chiều cao cột nước. Lưu ý:Học sinh làm theo các các khác đúng vẫn cho điểm tối đa