Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện môn Vật Lý Lớp 9

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện môn Vật Lý Lớp 9

1. PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HUYỆN CHÂU ĐỨC, TỈNH BÀ RỊA VŨNG TÀU KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2008 – 2009 MÔN THI : VẬT LÝ Thời gian làm bài : 150 phút (Không tính thời gian giao đề) ĐỀ CHÍNH THỨC Bài 1 (2 điểm): Khi chiếu một chùm sáng song song với trục chính của một thấu kính thì chùm tia ló có tính chất gì, nếu thấu kính đó: a) là một thấu kính hội tụ ? b) là một thấu kính phân kỳ ? Bài 2 (2 điểm): Một người bơi ngược một dòng sông, nhưng những người đứng trên bờ có cảm giác là người này ở yên một chỗ. Hỏi người đang bơi có thực hiện công không ? Bài 3 (5 điểm) : Một nguồn điện có hiệu điện thế 24 V được sử dụng trong mạch điện gồm các điện trở mắc như hình vẽ, gồm R1 = 20 Ω , R2 = 5 Ω, R3 = 15 Ω , R4 = 60 Ω. a) Tính cường độ dòng điện I do nguồn cung cấp D R R b) Tính cường độ dòng điện I1, I2 chạy trong các 1 4 mạch ADC, ABC c) Tính công suất tiêu thụ và kiểm tra lại sự bảo A R2 R3 C toàn năng lượng điện đối với mạch điện này. B d) Suy ra hiệu điện thế ở hai đầu mỗi điện trở. Tính hiệu điện thế UBD . Bài 4 ( 2 điểm): Một đống củi khô đang cháy, cần được dập tắt bằng nước. Hỏi dùng nước lạnh hay nước nóng thì ngọn lửa sẽ tắt nhanh hơn? Biết khối lượng nước sử dụng là như nhau. Bài 5 ( 5 điểm) : Một khối gỗ hình hộp lập phương có cạnh 10cm được thả vào trong nước. Phần khối gỗ nổi trên mặt nước có độ dài là 3cm. a. Tính khối lượng riêng của gỗ. Biết trọng lượng riêng của nước là 10 000N/m3. b. Nối gỗ vào một vật nặng có khối lượng riêng 1 200kg/m3 bằng sợi dây mảnh (có khối lượng không đáng kể) qua tâm của mặt dưới khối gỗ ta thấy phần nổi của khối gỗ có chiều dài là 1cm. Tìm khối lượng của vật nặng và lực căng của sợi dây. Bài 6 (4 điểm) : Một ấm đun nước bằng điện có ba dây may-so, mỗi cái có điện trở R = 120 Ω được mắc song song với nhau, ấm được mắc vào mạch nối tiếp với điện trở r = 50 Ω . Hỏi thời gian cần thiết để đun ấm đầy nước đến khi sôi sẽ thay đổi thế nào, khi một trong ba dây may-so bị đứt ? HẾT Họ và tên thí sinh: ___Chữ ký giám thị số 1: ___ Số báo danh : ___
2. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN CHÂU ĐỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2008 – 2009 MÔN THI : VẬT LÝ Bảng hướng dẫn chấm và biểu điểm dành cho đề chính thức Bài 1( 2 đ) : a) Nếu là thấu kính hội tụ thì chùm tia ló là một chùm tia hội tụ. (0, 5 đ) Điểm hội tụ là tiêu điểm của thấu kính nằm ở phía sau thấu kính, khác phía với chùm tia tới . (0,5 đ) b) Nếu là thấu kính phân kỳ thì chùm tia ló là một chùm tia phân kỳ. (0,5 đ) Các đường kéo dài của các tia ló cắt nhau tại tiêu điểm của thấu kính, nằm ở phía trước thấu kính, cùng phía với chùm tia tới (0,5 đ) Bài 2 (2 đ): Người bơi ngược dòng sông không dịch chuyển so với bờ có nghĩa là vận tốc bơi trong nước của người đó bằng và ngược chiều với vận tốc chảy của dòng sông. Để dịch chuyển trong nước phải tạo ra lực để cân bằng với lực cản của nước. Vậy người đó có thực hiện công . (Giải thích đầy đủ : 2 đ; thiếu ý hoặc không rõ nhưng KL đúng: 1 đ) Bài 3: ( 5 đ) a) Do các cặp điện trở R1 và R4 , R2 và R3 mắc nối tiếp nên các điện trở tương đương là : R14 = 20 + 60 = 80 Ω , R23 = 5 + 15 = 20 Ω ( 0,5 đ ) Do R14 và R23 mắc song song , nên điện trở tương đương R là: R = R14.R23 = 20. 80 = 160 = 16 Ω (0, 25 đ) R14 + R23 20+80 100 Cường độ dòng điện do nguồn cung cấp là : I = U/R = 24/16 = 3/2 = 1,5 A (0,25đ) b) Cường độ dòng điện trong các mạch : IADC = U/ R14 = 24 / 80 = 3 / 10 = 0,3 A (0, 25 đ) IABC = U/ R23 = 24 / 20 = 12/10 = 1,2 A (0,25 đ) c) Tính công suất tiêu thụ : P = U. I Công suất tiêu thụ trên R14: U. IADC = 24. 0,3 = 7,2 w (0,5 đ) Công suất tiêu thụ trên R23: U. IABC = 24. 1,2 = 28,8 w (0,5 đ) Công suất do nguồn cung cấp P = U. (IADC + IABC) = 24( 0,3 + 1,2) = 24. 1,5 = 36 w (0,5 đ) Vì 7,2 + 28,8 = 36 nên có sự bảo toàn nhiệt lượng (0,5 đ) d) Tính hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở và hiệu điện thế UBD ? Từ công thức U = R.I , ta có : UAD = R1.IADC = 20 . 0,3 = 6 v (0,25 đ) UDC = R4. IADC = 60 . 0,3 = 18 v (0,25 đ)
3. UAB = R2.IABC = 5 . 1,2 = 6 v (0,25 đ) UBC = R3. IABC = 15 . 1,2 = 18 v (0,25 đ) UBD = UBA + UAD = – UAB + UAD = – 6 + 6 = 0 (0,5 đ) Bài 4 ( 2 đ) : Dùng nước nóng lửa sẽ tắt nhanh hơn. (0,5 đ) Giải thích : Nước nóng khi gặp nhiên liệu đốt , ngay lập tức sẽ hấp thụ nhiệt lượng lớn. Lượng nhiệt này cùng với hơi nước được lan toả rất nhanh. (0,75 đ) Còn nước lạnh , khi gặp nhiên liệu đốt, lúc đầu sẽ hấp thụ lượng nhiệt và làm cho nước nóng lên, rồi sau mới biến thành thể khí bay đi. (0,75 đ) Bài 5: (5 đ) 3 3 -3 3 a. Thể tích của vật Vg = a = 0,1 =10 ( m ) (0,25 đ) Diện tích của đáy gỗ : S = a2 = 10-2 ( m2 ) (0,25 đ) Thể tích của phần chìm của vật -2 -4 3 Vc = 10 (0,1 – 0,03) = 7.10 ( m ) (0,5 đ) Lực đẩy archimede tác dụng lên vật FA = Vcdn (0,25 đ ) Trọng lượng của vật Pg = Vgdg (0,25 đ) Vì vật nổi nên : FA = Vgdn Vcdn = Vgdg (0, 25 đ ) 4 4 Vc d n 7.10 10 3 3 d g 3 7.10 7.000N / m . (0, 5 đ) Vg 10 3 Vậy, Dg = 700kg/m (0, 25 đ) b. Khi nổi, khối gỗ và vật nặng chịu 4 lực tác dụng lên chúng. Đó là Pg, Pvật, FAg và FAvật (hình vẽ). Khi chúng cân bằng thì Pg + Pvật = FAg + FAvật (0, 25 đ ) P Vgdg + Vvậtdvật = dn(Vchìm gỗ + Vvật) Tg F VgDg + VvậtDvật = Dn(Vchìm gỗ + Vvật) Ag mvat VgDg + mvật = DnVchìm gỗ + Dn (0,5 đ) FAv Dvat P ật D vật n mvat 1 DnVchim go DgVg (0,25 đ) Dvat Thay các giá trị vào ta được: 1000 2 3 m vat 1 1000.0,09(0,1) 700.(0,1) 1200 1000 3 2 2 2 3 m vat 1 10 .9.10 .10 7.10 .10 1200 10 1 1 1 m vat 1 9.10 7.10 2.10 0,2 (0,5 đ) 12 2 12 m vat 0,2 m vat 0.2. 1,2kg (0, 25 đ ) 12 2
4. mv = 1,2kg Sức căng dây T, ta có các lực tác dụng vào khối gỗ Pg , Pvật và FAg và Pg + T = FAg (0,25 đ) 10VgDg + T = 10DnVchìm gỗ 2 3 T = 10DnVchìm gỗ - 10VgDg = 10. 1000. 0,09 . (0,1) – 10(0,1) . 700 = 104. 9.10-2.10-2 – 10.10-3. 7.102 = 9 – 7 = 2N (0, 5 đ) Bài 6 (4 đ): + Lúc có ba lò xo mắc song song, điện trở của ấm là : R R 40  . (0, 5 đ ) 1 3 U Dòng điện trong mạch là : I1 (0, 5 đ ) R1 r 2 Thời gian t1 cần thiết để đun đến khi sôi : Q = R1I1 t1 (0, 5 đ ) 2 Q Q( R1 r) t1 2 hay t1 2 ( 1 ) (0, 5 đ ) R1I1 U R1 + Lúc có hai lò xo mắc song song: Điện trở tương đương của ấm là : R U R 2 60  . Dòng điện trong mạch là : I2 (0, 5 đ ) 2 R 2 r Thời gian t2 cần thiết để đun đến khi sôi : 2 Q( R 2 r) t 2 2 (2) (0, 5 đ ) U R 2 Lập tỉ số giữa (1) và (2) , ta có : 2 2 t1 R 2 ( R1 r) 60(40 50) 3.8100 243 2 2 1 (0, 75 đ ) t 2 R1 ( R 2 r) 40(60 50) 2.12100 242 Vậy t1 t 2 (0, 25 đ ) GHI CHÚ : - Nếu học sinh làm theo cách khác nhưng đúng bản chất và kết quả thì vẫn cho nguyên số điểm - Kết quả không có đơn vị hoặc sai đơn vị, trừ 0,5 đ cho mỗi bài