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

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

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÙ NINH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2014-2015 Môn: Vật lý Thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1 (4,0 điểm): Lúc 9h hai ô tô cùng khởi hành từ hai điểm A và B cách nhau 96km đi ngược chiều nhau. Vận tốc xe đi từ A là 36km/h, vận tốc xe đi từ B là 28km/h. a. Tính khoảng cách của hai xe lúc 10h. b. Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau. Câu 2 (3,0 điểm): Một thau nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở 20 0C. Thả vào thau nước một thỏi đồng có khối lượng 200g lấy ở lò ra, nước nóng đến 21,2 0C. Tìm nhiệt độ của bếp lò? Biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, đồng lần lượt là C1 = 880J/kg.K; C2 = 4200J/kg.K; C3 = 380J/kg.K. Bỏ qua sự toả nhiệt ra môi trường. Câu 3 (4,0 điểm): Có hai mẩu gương phẳng nhỏ nằm cách nhau và cách một nguồn sáng điểm S những khoảng cách bằng nhau (hình vẽ 1). Góc giữa hai gương phải bằng bao nhiêu để một tia sáng từ S sau hai lần phản xạ trên gương thì quay lại nguồn theo đường cũ? Hình 1 Câu 4 (4,0 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ 2. R 1 =8 , ampe kế có điện trở không đáng kể, hiệu điện thế giữa 2 đầu AB là 12V. A R1 K B R2 R 3 A Hình 2 a. Khi K mở ampe kế chỉ 0,6A, tính điện trở R2 ? b. Khi K đóng ampe kế chỉ 0,75A, tính điện trở R3 ? c. Đổi chỗ ampe kế và điện trở R3 cho nhau rồi đóng khóa K, hãy cho biết ampe kế chỉ bao nhiêu? Câu 5. (5 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ 3. Hiệu điện thế UMN = 22V, R1 = 40, R2 = 70, R3 = 60, R4 là dây hợp kim dài 10m, tiết + U A1 diện tròn đường kính 0,2mm. Ampe kế A 1 có điện trở M N nhỏ không đáng kể chỉ 0,3A. Cho = 3,14. 1. Tính điện trở suất của dây hợp kim làm điện trở R . R1 B R2 4 2. Mắc ampe kế A2 (có điện trở nhỏ không đáng kể) vào hai điểm B và C. Xác định độ lớn và chiều của dòng điện qua ampe kế A2. R3 C R4 Hình 3 Hết Họ và tên thí sinh: Số báo danh:
2. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÙ NINH HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2014-2015 Môn: Vật lý Câu 1 (4,0 điểm) a/ Khoảng cách của hai xe lúc 10h. - Hai xe khởi hành lúc 9h và đến lúc 10h thì hai xe đã đi được trong khoảng thời gian t = 1h 0,25 - Quãng đường xe đi từ A: S1 = v1t = 36. 1 = 36 (Km) 0,5 - Quãng đường xe đi từ B: S2 = v2t = 28. 1 = 28 (Km) 0,5 - Mặt khác: S = SAB - (S1 + S2) = 96 - (36 + 28) = 32(Km) 0,5 Vậy: Lúc 10h hai xe cách nhau 32Km 0,25 b/ Thời điểm và vị trí lúc hai xe gặp nhau: - Gọi t là khoảng thời gian từ khi người đi bộ đến khởi hành khi đến lúc hai người gặp nhau tại C. 0,25 - Quãng đường xe đi từ A đi được: S1 = v1t = 36t (1) 0,25 - Quãng đường xe đi từ B đi được: S2 = v2t = 28t (2) 0,25 - Vì cùng xuất phát một lúc và đi ngược chiều nhau nên: SAB = S1 + S2 0,25 - Từ (1) và (2) ta có: 36t + 28t = 96 t = 1,5 (h) 0,25 - Thay t vào (1) hoặc (2) ta có: (1) S1 = 1,5.36 = 54 (Km) 0,25 (2) S2 = 1,5. 28 = 42 (Km) 0,25 Vậy: Sau khi đi được 1,5h tức là lúc 10h30ph thì hai xe gặp nhau và cách A một khoảng 54km và cách B 42km. 0,25 .Câu 2 (3,0 điểm) - Gọi t0C là nhiệt độ của bếp lò , cũng là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng 0,25 - Nhiệt lượng thau nhôm nhận được để tăng từ 200C đến 21,20C: Q1 = m1C1(t2 - t1) (1) 0,5 - Nhiệt lượng nước nhận được để tăng từ 200C đến 21,20C: Q2 = m2C2(t2 - t1) (2) 0,5 - Nhiệt lượng của thỏi đồng toả ra để hạ từ t0C đến 21,20C: 0 Q3 = m3C3(t C - t2) (3) 0,5 - Do không có sự toả nhiệt ra bên ngoài nên theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q3 = Q1 + Q2 (4) 0,5 - Từ (1),(2),(3) thay vào (4) ta có t = 160,780C. 0,75 3. Câu 3 (4,0 điểm): - Vẽ hình đúng. 1,5 - Để tia sau hai lần phản xạ trên hai gương quay trở về S theo đường cũ thì tia phản xạ trên G 1 phải rọi theo phương vuông góc lên G2. 1,0 - Vẽ pháp tuyến AN của G 1, có i = i’ (góc tới bằng góc phản xạ) 0,5 - Vì tam giác SAB đều nên i = i’= 300 0 0 => Â1= 60 (góc phụ của góc 30 ) 0,5 0 0 - Tam giác ABD có góc B bằng 90 Â1= 60 nên góc ADB bằng 300. 0,5
3. Câu 4 (4,0 điểm) a. K mở: Mạch điện được mắc: R1 nt R2 Điện trở tương đương của đoạn mạch là: R = R1 + R2 U 12 Mà R = 20() 0,5 I 0,6 Vậy điện trở R có giá trị là: R = R - R = 20 - 8 = 12(  ) 2 2 1 0,5 b. K đóng: Mạch điện được mắc: R1 nt (R2 // R3 ) Điện trở tương đương của đoạn mạch là: R =R1 + R2,3 U 12 Mà R = 16() ->R2,3 = R - R1 = 16 - 8 = 8(  ) I 0,75 0,5 Vậy điện trở R3 có giá trị là: 1 1 1 1 1 1 1 1 Từ R3 24() R2,3 R2 R3 R3 R R2 8 12 0,5 c. Đổi chỗ ampe kế và điện trở R3 cho nhau rồi đóng khóa K: Mạch điện được mắc: R1 nt R3 Điện trở tương đương của đoạn mạch là: R =R +R = 8 + 24 = 32(  ) 1 3 0,5 Cường độ dòng điện trong mạch là: U 12 I 0,375(A) 0,5 R 32 Câu 5 (5,0 điểm): 1) Tính điện trở suất của dây hợp kim (2,5 điểm) U MN R12 = R1 + R2 = 110 I12 = 0,2A 0,5 R 12 0,5 I34 = IMN – I12 = 0,1A 0,75 U MN R34 = R3 + R4 = 220 R4 = 160 I34 RS 50,24.10 8 m 0,75  2) Cường độ và chiều của dòng điện qua A2 (2,5 điểm) R1R3 R2 R4 1120 R13 = 24 ; R24 =  0,5 R1 R3 R2 R4 23 R13 U1 = U13 = UMN 7,135V 0,5 R R 13 24 0,5 U2 = U24 = UMN – U13 14,865V 0,5 U1 U2 I1 = 0,178A; I2 = 0,212A R1 R2 I2 > I1 vậy dòng điện qua A2 có chiều từ C đến B. Độ lớn IA2 = I2 – I1 = 0,034A 0,5