Đề thi chọn học sinh giỏi huyện môn Vật Lý Khối 9 - Năm học 2014-2015

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi huyện môn Vật Lý Khối 9 - Năm học 2014-2015

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP 9 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn thi: VẬT LÝ - NĂM HỌC: 2014-2015 Thời gian làm bài: 150 phút (Đề thi gồm có 01 trang và 4 câu) 1 Câu 1: Một ôtô đi từ A đến B. Trong thời gian đầu ôtô đi với vận tốc trung bình 30km/h; Trên 3 1 quảng đường còn lại ôtô đi với vận tốc trung bình 45km/h; Trên quảng đường cuối cùng ôtô đi 3 với vận tốc trung bình 60km/h. Tính vận tốc trung bình của ô tô trên cả quảng đường? Câu 2: Ba ống giống nhau và thông đáy (Hình 1), đã chứa một ít nước nhưng chưa đầy. Đổ thêm vào ống bên trái cột dầu cao H 1 = 6cm và đổ thêm vào ống bên phải cột dầu cao H 2 =12cm. Hỏi mực nước trong ống ở giữa sẽ dâng cao lên bao nhiêu so với ban đầu? Biết trọng lượng riêng 3 3 của nước và dầu lần lượt là d1 = 10 000N/m , d2 = 8 000N/m . Hình 1 Câu 3: Người ta dùng một bếp dầu hoả để đun sôi 2,5 lít nước từ 20°C đựng trong một ấm nhôm có khối lượng 0,5kg. Tính lượng dầu hoả cần thiết, biết chỉ có 25% nhiệt lượng do dầu hoả toả ra làm nóng nước và ấm? Lấy nhiệt dung riêng của nước và của nhôm lần lượt là 4200J/kg.K, 880J/kg.K, năng suất toả nhiệt của dầu hoả là 46.106J/kg. Câu 4: Cho mạch điện như hình vẽ (Hình 2): R4 = R2. Nếu nối A C A, B với nguồn U = 24V thì cường độ dòng điện qua R 3 là R2 ' 0,5A và UCD = 6V. Nếu nối C, D với nguồn U = 24V thì R1 R3 R4 ' U AB = 6V. Tìm R1, R2, R3? D B Hình 2 Hết Thí sinh không sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
2. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP 9 HUYỆN LỘC HÀ NĂM HỌC: 2013-2014 HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM MÔN VẬT LÝ Câu 1: 5 điểm Gọi S1 là quảng đường ôtô đi với vận tốc trung bình V1 trong thời gian t1. Gọi S2 là quảng đường ôtô đi với vận tốc trung bình V2 trong thời gian t2. 1,0 Gọi S3 là quảng đường ôtô đi với vận tốc trung bình V3 trong thời gian t3. Gọi S là quảng đường AB ôtô đi với vận tốc trung bình V trong thời gian t. S1 t V1.t 0,5 t1 với t1 S1 . V1 3 3 1 2 0,5 Theo bài ra: S S S S với S S S và S S S 2 3 1 2 3 1 3 3 1 S2 S S1 S3 2(S S1 ) 0,5 t2 ; t3 V2 3.V2 V3 3.V3 2 S S1 2(S S1 ) 2 0,5 Theo bài ra: t2 t3 t t 3 3.V2 3.V3 3 2.V2 .V3.t V1.t 2.V2 .V3.t 0,5 S S1 S 2.V2 V3 3 2.V2 V3 V .t 2.V .V .t 0,5 S 1 2 3 3 2.V2 V3 S V 2.V .V 30 2.45.60 1,0 V 1 2 3 46 km/h t 3 2.V2 V3 3 2.45 60 Câu 2: 5 điểm Gọi h là độ cao của các cột nước ban đầu trong các ống khi chưa đổ dầu vào so với đáy. H2 Sau khi đổ dầu vào hai ống trái và phải, mực nước H1 1,0 h3 h1 h2 trong ba ống cách đáy lần lượt là h1, h2 và h3. A B C Áp suất tại ba điểm A, B, C đều bằng nhau nên ta có H1.d2 + h1.d1 = h3.d1 (1). 1,0 H2.d2 + h2.d1 = h3.d1 (2).
3. Vì thể tích nước là không đổi nên 0,5 h1 + h2 + h3 = 3h (3) d2 Từ (1) h1 = h3 - H1. d 1 0,5 d2 (2) h2 = h3 - H2. d1 Thay vào (3) ta được 0,5 d2 d2 3h3 - (H1 + H2) = 3h 3(h3 - h) = (H1 + H2) d1 d1 Vậy nước ở ống giữa dâng cao thêm một đoạn 0,5 d2 h = h3 - h = (H1 + H2) 3d1 8000 1,0 h = (6 + 12) = 4,8cm. 3.10000 Câu 3: 5 điểm Nhiệt lượng cần thiết để đun nóng nước từ 20°C đến 100°C là 1,0 Q1 = m1.c1. t = 2,5.4 200.(100 - 20) = 840 000(J) Nhiệt lượng cần thiết để đun nóng ấm từ 20°C đến 100°C là 1,0 Q2 = m2.c2. t = 0,5.880.(100 – 20) = 35 200(J) Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước là 1,0 Q = Q1+ Q2 = 840 000 + 35 200 = 875 200(J) Nhiệt lượng do dầu hoả toả ra là 1,0 100 100 100 Qtp = .Q = .(Q Q ) = . 875 200= 3 500 800(J) 25 25 1 2 25 Lượng dầu hỏa cần thiết để đun sôi ấm nước là 1,0 Qtp 3500800 Qtp = m.q m = = 0,0761(kg) = 76,1g q 46000000 Câu 4: 5 điểm Khi nối A, B với nguồn U = 24 V, thì mạch R2 C D điện được vẽ lại như hình bên: R3 B Khi đó: { R1 //R2nt R3 //R 4  } A R4 0,5 R1 Theo bài ra: I3 = 0,5A và UCD = 6V. 0,5 U3 = UCD = 6V
4. U 3 6 0,5 R3 12 . Vậy R3 = 12 . I3 0,5 U2 = UAB - UCD = 24 - 6 = 18V Vì I2 = ICD 0,5 U 2 U CD R3.R4 với RCD và R4 R2 R2 RCD R3 R4 U 2 U CD 18 6 36.R2 2 0,5 R2 R2 12.R2 36.R2 R2 R3.R2 R2 12.R2 12 R2 R3 R2 12 R2 R2 0 Loại trường hợp R2 = 0 vì không thỏa mãn các điều kiện của đề bài. R2 24 0,5 Vậy R2 = 24 . R4 Khi nối C, D với nguồn U' = 24V, thì mạch điện được vẽ lại như hình bên: C R3 D Khi đó: [(R1 nt R2)//R3//R4] B 0,5 R2 A R1 ' Theo bài ra: U AB = 6V U1 = UAB = 6V ' U2 = U - U1 = 24 - 6 = 18V 0,5 U 2 18 3 I2 = 0,75 A R2 24 4 I1 = I2 = 0,75A. 0,5 U1 6 0,5 R1 8 I1 0,75 Vậy R1 = 8 ; R2 = 24 ; R3 = 12 . Tổng điểm 20 Lưu ý: Học sinh làm theo cách khác, có logic và đúng kết quả thì cho điểm tối đa.
5. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN GIÁO VIÊN GIỎI HUYỆN HUYỆN LỘC HÀ Môn thi: VẬT LÝ - NĂM HỌC: 2013-2014 Thời gian làm bài: 120 phút ĐỀ THI CHÍNH THỨC (Đề thi gồm có 01 trang và 4 câu) Câu 1: Một ca nô đang chạy ngược dòng thì gặp một chiếc bè đang trôi xuôi dòng tại vị trí A. Ca nô chạy thêm được 40 phút đến vị trí M thì ca nô lập tức quay lại và chuyển động xuôi dòng. Ca nô đuổi kịp chiếc bè tại vị trí B. Cho biết AB = 6km, vận tốc v của ca nô đối với dòng nước là không đổi, vận tốc của dòng nước là vn . Tìm vận tốc vn của dòng nước? Câu 2: Cho mạch điện như hình vẽ R1 D R = 30 , R = R = R = 20 . Cường độ dòng điện qua ampe A 1 2 3 4 M N kế là 3A. Bỏ qua điện trở của ampe kế và các dây nối. Hãy tính R3 1. Điện trở tương của đoạn mạch? R2 C R4 2. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N? Câu 3: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10cm. AB là một vật sáng cao 3cm đặt vuông góc với trục chính của thấu kính (A thuộc trục chính). Đặt một màn ảnh trên trục chính của thấu kính và cách AB một khoảng L = 45 cm. (không sử dụng trực tiếp công thức thấu kính). 1. Tìm vị trí đặt thấu kính để thu được ảnh rõ nét trên màn? 2. Tính chiều cao của ảnh? Câu 4: Một xe máy chạy với vận tốc 54km/h thì máy phải sinh ra một công suất 2,5kW. Hiệu suất của động cơ là 25%. Hỏi với 3lít xăng xe đi được bao nhiêu km? Biết khối lượng riêng của xăng là 700kg/m 3; Năng suất toả nhiệt của xăng là 4,6.107J/kg. Hết Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
6. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN GIÁO VIÊN GIỎI HUYỆN Môn thi: VẬT LÝ - NĂM HỌC: 2013-2014 HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM MÔN VẬT LÝ Câu Hướng dẫn giải Điểm Câu 1 Cách 1. Chọn bờ sông làm mốc. 2,5điểm Thời gian bè trôi từ khi gặp ca nô ngược dòng đến khi gặp lại là AB 0,5đ t vn Tổng thời gian ca nô cả đi và về là t = tngược + txuôi 2 Theo đề bài tngược = 40 phút = h. 3 Thời gian xuôi dòng sẽ bẳng tổng thời gian ca nô đi từ M đến A và thời gian ca nô đi từ A đến B. 0,5đ 2 Quãng đường AM là: AM = v v . 3 n Nên thời gian khi ca nô xuôi dòng sẽ là 0,5đ 2 v vn AB txuôi = 3 v v n v vn Vậy ta có phương trình 0,5đ AB 2 2 v v AB n vn 3 3 v vn v vn Thay AB = 6km ta có 6 2 2 v v 6 n 18 v v 2v v v 2v v v 18v v 3 3 v v v v n n n n n n n n n 0,5đ 18v 4vn .v vn 4,5km / h. Vậy vn = 4,5km/h. Cách 2. Chọn bè làm mốc. Nếu chọn bè làm mốc thì vận tốc của ca nô đối với bè là không đổi và thời gian cả đi 2 2 4 và về sẽ là như nhau và tổng thời gian sẽ là = h. 3 3 3 Trong thời gian đó điểm B (điểm gặp nhau lần thứ 2) coi như chạy ngược dòng để gặp ca nô với vận tốc đúng bằng vận tốc dòng nước và nó đi được quãng đường đúng bằng quãng đường AB = 6km.
7. AB 2,5đ Ta suy ra v 4,5km/h. n t Câu 2 Vì điện trở của ampe kế không đáng kể nên R2 C D 2,5điểm nối D với N thì mạch điện được vẽ lại như R4 hình bên: M I2 N Khi đó: { R1 //R2nt R3 //R 4  }. R3 R1 I1 R3 .R4 20.20 1. R34 = 10 . R3 R4 20 20 0,5đ R234 = R2 + R34 = 20 + 10 = 30 . Điện trở tương đương của đoạn mạch 0,5đ R1.R234 30.30 RMN 15 . R1 R234 30 30 2. R1 = R234 I1 = I2 R3 = R4 I3 = I4 0,5đ I2 I1 I3 + I4 = I2 I3 = I4 = 2 2 Ta dễ nhận thấy số chỉ của ampe kế là: I A = 0,5đ I1 3I1 I1 + I3 = I . 1 2 2 Theo bài ra: IA = 3A 3I1 3A I1 2A . 2 0,5đ Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N UMN = I1.R1 = 2.30 = 60V. Câu 3 1. Tìm vị trí đặt thấu kính để ảnh hiện B I 2,5điểm rõ trên màn ảnh: F' A' - Trước hết để thu được ảnh thật của vật A F O trên màn ảnh thì thấu kính phải được đặt ở khoảng giữa vật và thấu kính. B' - Khi ảnh hiện rõ nét trên màn ảnh thì ảnh nằm ở trên màn ảnh. - Gọi khoảng cách từ vật đến thấu kính là d, khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là d’, khoảng cách giữa vật và ảnh là L thì L = d + d'. Ta tìm mối quan hệ giữa d, d’ và f: 0,5đ AOB ~ A'OB'
8. A B OA d = = (1). AB OA d OIF' ~ A'B'F' A' B ' F ' A' . OI OF ' OI AB;OF ' f ; Với F ' A' OA' OF ' d ' f A' B ' d ' f (2). AB f d - f d Từ (1) và (2) suy ra: = d(d' - f) = fd' f d dd' - df = fd' dd' = fd' + fd ; 0,5đ 1 1 1 Chia hai vế cho dd'f ta được: = + (*) f d d d. f Từ (*) suy ra: d ' . d f d. f Theo bài ra: d + d' = L suy ra d L . d f Với f = 10cm, L = 45cm, thay số vào ta có 0,5đ d.10 d 45 d 2 10d 10d 45d 450 d 10 d 2 45d 450 0 . d 30cm Giải phương trình trên ta được d 15cm Vậy để ảnh hiện rõ nét trên màn ảnh thì phải đặt thấu kính ở khoảng giữa vật và màn ảnh và cách vật một khoảng 30cm hoặc 15cm. 2. Độ cao của ảnh. A' B ' d ' d ' A' B ' AB . 0,5đ AB d d d. f 30.10 + Trường hợp d = 30cm d ' 15cm. d f 30 10 0,5đ 15 A' B ' .3 1,5cm. 30
9. d. f 15.10 + Trường hợp d = 15cm d ' 30cm. d f 15 10 30 A' B ' .3 6 cm. 15 Câu 4 Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 3 lít xăng là 2,5điểm Q = q.m = q.D.V = 4,6.107.700.3.10-3 = 9,66.107 (J) 0,5đ 25.9,66.107 0,5đ Công có ích là: A = H.Q = = 2,415.107 (J) 100 S A.v 2,415.107.15 1,5đ Mà: A = P.t = P. S 144900(m) 144,9(km) v P 2,5.103 Tổng 10đ Lưu ý: Nếu làm theo cách khác, có logic và đúng kết quả thì cho điểm tối đa.