Đề thi chọn học sinh giỏi huyện môn Vật Lý Lớp 9 - Trường THCS Lộc Hưng

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi huyện môn Vật Lý Lớp 9 - Trường THCS Lộc Hưng

1. Trường THCS Lộc Hưng. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LẦN 3 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút ( không kể thời gian giao đề ) Đề thi gồm 01 trang Bài 1 (1,5 điểm): Hai xe xuất phát cùng lúc từ A để đi đến B với cùng vận tốc 30 km/h. Đi được 1 quãng đường thì xe thứ hai tăng tốc và đi hết quãng đường còn lại với vận tốc 40 km/h nên 3 đến B sớm hơn xe thứ nhất 5 phút. Tính thời gian mỗi xe đi hết quãng đường AB. Bài 2 (1,5 điểm): Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở nhiệt độ 136oC vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14 oC. Hỏi có bao nhiêu gam chì và bao nhiêu gam kẽm trong miếng hợp kim trên? Biết rằng nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 18 oC và muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm lên 1oC thì cần 65,1J; nhiệt dung riêng của nước, chì và kẽm lần lượt là 4190 J/kg.K, 130 J/kg.K và 210 J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Bài 3 (2,5 điểm ): Cho mạch điện như hình 2. Biết hiệu điện thế R1 R2 giữa hai điểm A, B là không đổi U = 6V; các điện trở R1 = 3 , A R2 = R3 = R4 = 6 . Điện trở ampe kế và dây nối nhỏ không đáng kể. U B a) Xác định chiều dòng điện qua ampe kế và số chỉ của nó. R3 R4 b) Thay am pe kế bằng một vôn kế có điện trở rất lớn. Hỏi vôn kế C D chỉ bao nhiêu? Cực dương của vôn kế mắc vào điểm C hay D? A Hình 1 Bài 4 (3,0 điểm ):Cho mạch điện như hình 2. Biết hiệu điện thế giữa hai điểm M,N là không đổi : U = 36V; R1 = 4Ω; U M N R3 = 12Ω; R 2 là một biến trở ; các ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể. R1 a) Đặt con chạy C ở vị trí sao cho R AC = 10Ω, khi đó ampe R A 2 B kế A2 chỉ 0,9A. Tìm số chỉ của ampe kế A 1 và giá trị của A1 biến trở R2. C b) Dịch con chạy đến vị trí mới, khi đó ampe kế A 2 chỉ 0,5A. R A 3 Tính số chỉ của ampe kế A 1 và công suất tiêu thụ trên toàn 2 biến trở R2. Hình 2 Bài 5 ( 1,5 điểm ): Một vật sáng AB đặt vuông góc với B trục chính của một thấu kính hội tụ, A nằm trên trục y chính và trong khoảng từ tiêu điểm F đến quang x A O tâm O của thấu kính (hình 3) F a) Vẽ ảnh A’B’ của AB qua thấu kính. 1 1 1 b) Dựa vào hình vẽ chứng minh công thức sau: Hình 3 OF OA OA c) Khi AB di chuyển dọc theo trục chính lại gần thấu kính thì ảnh A’B’ của nó dịch chuyển theo chiều nào? Tại sao? HẾT
2. ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM Môn: VẬT LÝ (Hướng dẫn chấm này có 03 trang) BÀI NỘI DUNG ĐIỂM Bài 1 1,5đ Gọi chiều dài quãng đường là s (km) - Thời gian xe thứ nhất đi hết quãng đường này là: t1 = (h) 0,25 - Thời gian xe thứ hai đi hết quãng đường này là: t2 = + 0,25 - Xe thứ hai đến sớm hơn xe thứ nhất 5 phút (1/12 h) nên: 0,50 t1 - t2 = - ( + ) = => s = 15 (km) - Thời gian xe thứ nhất đi hết quãng đường AB là: t1 = = =0,5(h)=30 phút 0,25 - Thời gian xe thứ hai đi hết quãng đường AB là: t = t - 5 = 30 - 5 = 25 phút 2 1 0,25 Bài 2 1,5đ - Gọi khối lượng của chì và kẽm lần lượt là m và m , ta có: c k 0,25 mc + mk = 0,05 kg (1) - Nhiệt lượng do chì và kẽm tỏa ra: Q1 = mccc(136 - 18) = 15340mc (J) 0,25 Q2 = mkck(136 - 18) = 24780mk (J) - Nhiệt lượng mà nước và nhiệt lượng kế đã thu vào là: Q3 = mncn(18 - 14) = 0,05.4190.4 = 838 (J) 0,25 Q4 = 65,1.(18 - 14) = 260,4 (J) - Ta có phương trình cân bằng nhiệt: 0,25 Q1 + Q2 = Q3 + Q4 => 15340mc + 24780mk = 1098,4 (J) (2) - Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được: mc = 0,015 kg; mk = 0,035 kg 0,5 Bài 3 2,5đ I1 R1 C I3 R3 a) Vẽ lại mạch điện như hình bên. - Gọi dòng điện qua R 1, R2, R3, R4, am pe kế 0,25 tương ứng là: I1, I2, I3, I4 và IA. Giả sử I1, I2, I3, A I có chiều như hình vẽ. A B 4 I2 R2 I4 R4 D Vì RA = 0 nên ta chập C với D. R1R2 3.6 Khi đó: (R1 // R2) nên: R12 = 2() R R 3 6 1 2 0,25 R3R4 6.6 Và: (R3 // R4 ) nên: R34 = 3() R3 R4 6 6 U Hiệu điện thế trên R12: U12 = R = 2,4(V) R R 12 12 34 0,25 U12 2,4 cường độ dòng điện qua R1 là I1 = 0,8(A) R1 3 Hiệu điện thế trên R34: U34 = U U12 = 3,6(V)
3. 0,25 U34 3,6 Cường độ dòng điện qua R3 là I3 = 0,6(A) R3 6 Vì I3 I1 1,8A R1 RAC 4 10 Suy ra số chỉ của ampe kế A1 là: I I I 1,8 0,9 0,9A A1 1 3 0,5 Vì I I A nên RCB R3 12() ; do đó R2 RAC RCB 10 12 22() 0,5 A1 2 b). Khi dịch chuyển con chạy đến vị trí mới, ta đặt điện trở đoạn AC là x. Ta cũng có: UCB I3R3 0,5.12 6(V ) . Dòng điện qua R1 lúc này là: 0,25 U MN UCB 36 6 30 I1 xI1 4I1 30 (1) R1 RAC 4 x 4 x Ta lại có:UCB (R2 x)(I1 0,5) (22 x)(I1 0,5) 6 0,25 => xI1 22I1 0,5x 17 (2) Từ (1) và (2) ta được x 94 52I1 (3) Thay (3) vào (1) ta được: 26I 2 49I 15 0 (4) 1 1 0,5 Giải phương trình (4) ta được: I1 1,5A hoặc I1 0,385A I3 ( loại) Vậy ta lấy I 1,5A , do đó số chỉ của ampe kế A là: I I I 1A 1 1 A1 1 3 Thay I1 1,5A vào (3) ta được: RAC x 94 52.1,5 16() và RCB 6 Công suất tiêu thụ trên R2 : 0,5 P P P R I 2 R I 2 16.1,52 6.12 42W AC CB AC 1 CB A1 Bài 5 1,5đ B’ a) Vẽ ảnh A’B’ của AB qua thấu kính I B x y A’ F A O 0,5
4. b) Xét hai tam giác đồng dạng OAB và OA’B’ ta có: = (1) + Mặt khác xét hai tam giác đồng dạng FAB và FOI ta có: = = (2) Từ (1) và (2) suy ra: = (3) Từ hình vẽ ta thấy: AF = OF – OA (4) Từ (3) và (4) suy ra: = => OA’.OF - OA’.OA = OA.OF (5) Chia hai vế của (5) cho OA’.OA.OF ta được: = - (6) 0,5 c) Do OF không đổi nên từ (6) ta thấy khi OA giảm thì OA’ cũng giảm. Vậy khi vật dịch chuyển lại gần thấu kính thì ảnh ảo của nó cũng dịch chuyển lại gần thấu 0,5 kính. HÕt