Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Khối 9 - Năm học 2018-2019

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Khối 9 - Năm học 2018-2019

1. Ma trận đề thi chọn đội dự tuyển năm học 2018-2019 Môn Vật Lý 1. Cấu trúc đề thi. Phần Cơ: 7 điểm Phần Nhiệt: 4 điểm Phần Quang: 3 điểm Phần Điện: 3 điểm Thực hành: 3 điểm 2. Ma trận. Cấp độ Thông Vận Vận Điểm hiểu dụng thấp dụng cao Chủ đề 1 2 Cơ cđ 1 2 Cơ chất lưu 1 4 Nhiệt 1 4 Quang 1 3 1 2 Điện 1 1 Thực hành 2 Tổng 1 4 2 20
2. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHỌN ĐỘI DỰ TUYỂN HỌC SINH GIỎI HUYỆN HẬU LỘC Năm học: 2018-2019 Môn thi: Vật Lý - Lớp: 9 THCS ĐỀ CHÍNH THỨC Ngày thi: 16 tháng 07 năm 2018 Thời gian : 150 phút. (không kể thời gian giao đề) Đề này có 0 câu trong 0 trang Câu 1. (4,0 điểm) 1 1. Một học sinh đi từ nhà đến trường, sau khi đi được quãng đường thì chợt nhớ mình quên 4 một quyển sách nên vội trở về và đi ngay đến trường thì trễ mất 15 phút. Coi chuyển động của học sinh là thẳng đều. a. Tính vận tốc chuyển động của em học sinh, biết quãng đường từ nhà tới trường là s = 6 km. Bỏ qua thời gian lên xuống xe khi về nhà. b. Để đến trường đúng thời gian dự định thì khi quay về nhà và đi lần 2 em học sinh phải đi với vận tốc bao nhiêu? Giải câu 1.1. a. Gọi t1 là thời gian bị trễ: t1 = 15 phút = 0,25 h s s Nguyên nhân bị trễ là do đi thêm quãng đường s1 = 2. = = 3 km 4 2 s1 Vận tốc của học sinh này là v1 = = 3/0,25 = 12 km/h t1 b. Gọi v2 là vận tốc học sinh cần phải đi để đến trường đúng giờ. Quãng đường thực tế học sinh phải s 3s đi là s' 2. = 1,25.s = 7,5 km 4 4 s' 7,5 Thời gian để đi quãng đường này với vận tốc v2 là t ' v2 v2 1 Vì đi quãng đường đầu với vận tốc v1 nên thực tế thời gian đi của học sinh khi này là 4 7,5 s 7,5 t '' ( : v1) 0,125 v2 4 v2 s 6 Theo câu a. thời gian dự định đi đến trường là t 0,5 h v1 12 7,5 Để đi đến trường đúng giờ thì t’’ = t 0,125 0,5 v2 20 km/h v2 2. Một viên bi được lăn từ đỉnh dốc xuống chân dốc. Bi đi nhanh dần và quãng đường mà bi đi được trong giây thứ k là sk = 4.k - 2 (k = 1;2;3 ), với sk tính bằng mét (m) và k tính bằng giây (s). a. Tính quãng đường mà bi đi được trong giây thứ 2; sau 2 giây. 2 b. Chứng minh rằng quãng đường tổng cộng mà bi đi được sau n giây (n = 1;2;3 ) là L (n) = 2.n (mét). Giải câu 1.2. a. Quãng đường mà bi đi được trong giây thứ nhất khi k = 1 là s1 = 2 m Quãng đường mà bi đi được trong giây thứ 2 khi k = 2 là s2 = 6 m Quãng đường mà bi đi được sau 2 giây là s = s1 + s2 = 8 m. b. Vì quãng đường mà bi đi được trong giây thứ k là sk = 4.k – 2 nên ta có: s1 = 2 s2 = 6 = 2 + 4 s3 = 10 = 2 + 4.2 s4 = 14 = 2 + 4.3
3. sn = 4n – 2 = 2 + 4(n-1) Quãng đường sau n giây là Ln = s1 + s2 + s3 + s4 + + sn = 2n + 4(1 + 2 + 3 + + (n-1)) (n 1)n Vì 1 + 2 + 3 + + (n-1) = 2 2 Nên Ln 2n + 2(n - 1)n = 2n (mét) (đpcm) Câu 2. (4,0 điểm) Một khối gỗ hình lập phương có cạnh a = 20cm và có khối lượng 5,6 kg. a, Thả khối gỗ vào trong nước. Tìm chiều cao của khối gỗ nỗi trên mặt nước? Biết khối lượng riêng 3 của nước là D1 = 1g/cm . b, Đổ lên mặt nước một lớp chất lỏng cao 10cm không hòa tan với nước, có khối lượng riêng là D2 = 0,6 g/cm3. Hỏi khối gỗ đã chìm hoàn toàn trong hai chất lỏng chưa? Vì sao? 3 c, Người ta buộc một vật nặng có khối lượng riêng D3 = 3g/cm vào giữa đáy khối gỗ bằng một sợi dây nhẹ khối lượng không đáng kể. Hỏi vật nặng phải có khối lượng bằng bao nhiêu để mặt trên khối gỗ ngang bằng với mặt thoáng của chất lỏng ở trên câu b? Giải câu 2 a, Thể tích của khối gỗ là V = a3 = 8000 cm3 = 0,008 m3 Khối lượng riêng của gỗ là : D = 5.6 : 0.008 = 700 kg/m3 Gọi chiều cao phần chìm của khối gỗ là h1 Vì khối gỗ đang nằm yên trên mặt thoáng nên P = FA 2 2  a.a .d = d1 . h1 . a  a .10.D = 10.D1 . h1 a.D  h1 = = 14 cm D1 b, Khi đổ chất lỏng lên mặt nước . Vì d2 10cm Vậy khối gỗ nổi trên mặt thoáng của chất lỏng c, Gọi khối lượng của vật nặng là m3, thể tích là V3 Khi hệ cân bằng ta có: P + P1 = FA11 + FA2 + FA3  56 + 30000 .V3 = 10000.0,1.0,04 + 6000.0,1.0.04 + 10000.V3 3 3  V3 = 0,0004 m = 400 cm => m3 = 3.400 = 1200g = 1,2kg Câu 3. (4,0 điểm) Hai thùng như nhau có dạng hình trụ đứng, đáy mỏng, độ cao mỗi thùng là h. Thùng thứ nhất 1 chứa nước đến độ cao h, nhiệt độ nước bằng nhiệt độ trong phòng là 25 0C ; thùng thứ hai không 3 chứa gì. Người ta dùng nước ở nhiệt độ 100 0C đổ vào hai thùng cho đến khi đầy. Khi trạng thái cân bằng nhiệt được thiết lập, dùng nhiệt kế đo nhiệt độ nước trong thùng thứ nhất được 70 0C. Hỏi nhiệt độ nước ở thùng thứ hai sẽ là bao nhiêu ? Bỏ qua mọi hao phí do mất mát về nhiệt với không khí bên ngoài và sự giãn nở vì nhiệt . Giải câu 3 Gọi: khối lượng thùng là mt, nhiệt dung riêng của thùng là ct.
4. 0 khối lượng nước ở nhiệt độ 25 C trong thùng thứ nhất là mo, nhiệt dung riêng nước là cn. 0 khối lượng nước ở nhiệt độ 100 C đổ vào thùng thứ nhất là m1. 0 khối lượng nước ở nhiệt độ 100 C đổ vào thùng thứ hai là m2. nhiệt độ của thùng thứ hai sau khi có cân bằng nhiệt là tx cần tìm . Vì đều đựng ở trong thùng như nhau nên khối lượng các lượng nước tỉ lệ với độ cao của chúng, dễ dàng nhận thấy m1 = 2mo; m2 = 1,5m1 = 3mo Với thùng 1: Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt : Q1thu = Q1toả => mtct(70 – 25) + mocn(70 - 25) = m1cn(100 - 70) Thay m1= 2mo vào phương trình trên và rút gọn ta được: 45mtct + 45mocn = 30m1cn = 60mocn => mtct = mocn/3 (1) Với thùng 2: Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt : Q2thu = Q2toả => mtct( tx – 25) = m2cn(100 - tx) Thay m2 = 3mo vào phương trình trên ta đươc: mtct ( tx – 25) = 3mocn(100- tx) => mtct = 3mocn(100 – tx) /(tx – 25) (2) Từ (1) và (2) ta có: mocn/3 = 3mocn(100 – tx) /(tx – 25) => tx – 25 = 900 – 9tx => 10tx = 925 0 tx = 925/10 tx = 92,5 C Câu 4. (3,0 điểm) Một người cao 1,7 m đứng soi gương, gương treo sát vào tường thẳng đứng và mặt gương có dạng hình chữ nhật. Hỏi: a. Thành dưới của gương phải cách mặt đất bao nhiêu để người soi gương nhìn thấy chân của mình qua gương. b. Thành trên của gương phải cách mặt đất bao nhiêu để người soi gương nhìn thấy đỉnh đầu của mình qua gương. c. Gương phải có kích thước nhỏ nhất là bao nhiêu để người soi gương soi được toàn thân. Biết mắt cách đầu 10 cm. Giải câu 4. A A’ Gọi A, O, B lần lượt là đỉnh đầu, mắt và chân của người soi gương. a. Mướn nhìn thấy chân B qua gương thì tia xuất phát O M từ B sau khi phản xạ trên gương sẽ đi vào mắt người soi gương. Gọi B’ là ảnh của chân B cho bởi gương, từ B’ vẽ tia N phản xạ đi vào mắt cắt vết gương tại N thì N là vết thành dưới của gương khi gương ở vị trí cao nhất. Trong tam giác BOB’, NH là đường trung bình nên: NH = OB/2 = 0,8 m B H B’
5. Vậy thành dưới của gương phải cách mặt đất một khoảng h NH = 0,8 m, lúc này thành trên của gương phải cao hơn N. b. Lí luận tương tự như trên thì M là vết thành trên của gương khi gương ở vị trí thấp nhất. Trong tam giác OA’B”, MN là đường trung bình nên: MN = A’B’/2 = AB/2 = 0,85 m Suy ra: MH = MN + NH = 1,65 m. Vậy thành trên của gương phải cách mặt đất một khoảng h’ MH = 1,65 m. Lúc này thành dưới của gương phải thấp hơn M. c. Theo câu a và b, ta thấy gương có kích thước nhỏ nhất bằng MN = 0,85 cm và thành dưới của gương cách mặt đất 0,8 m thì người soi gương sẽ soi được toàn thân. Câu 5. (3,0 điểm) R1 R2 Ba điện trở R1, R2, R3 được mắc với nhau như hình vẽ. Khi đổi chỗ các điện trở với nhau, người ta lần lượt thu A B được các giá trị điện trở RAB của mạch là 2,5 Ω; 4 Ω và 4,5 Ω. Tìm R1, R2, R3. Giải câu 5. (R1 R2 )R3 R3 Với (R1ntR2)//R3: RAB 2,5 (1) R1 R2 R3 (R1 R3 )R2 Với (R1ntR3)//R2: RAB 4 (2) R1 R2 R3 (R3 R2 )R1 Với (R3ntR2)//R2: RAB 4,5 (3) R1 R2 R3 (1) + (2) + (3) = (4) (4) – (1) = (1’) (4) – (2) = (2’) (4) – (3) = (3’) (1’)/(2’) = (5) (2’)/(3’) = (6) Từ (5), (6) và (1) suy ra kết quả: R1 = 9 Ω; R2 = 6 Ω; R3 = 3 Ω Câu 6. (2,0 điểm) Trình bày phương án xác định khối lượng riêng của một chất lỏng với các dụng cụ: 01 bình thủy tinh rỗng, nước có khối lượng riêng đã biết, chất lỏng cần xác định khối lượng riêng , cân đồng hồ có giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất phù hợp [2] Bước 3: Cách tiến hành: Dùng cân xác định khối lượng của bình thủy tinh rỗng: m1 Đổ nước đầy bình thủy tinh rồi đặt lên cân có số chỉ: m2 Đổ nước ra ngoài rồi đổ đầy chất lỏng cần xác định khối lượng riêng vào bình thủy tinh cân chỉ: m3 Ta có khối lượng của nước có ở trong bình thủy tinh là: (m2 - m1) Khối lượng chất lỏng có ở trong bình thủy tinh là (m3 - m1) Thể tích chất lỏng và thể tích nước ở trong bình thủy tinh là như nhau:
6. m m 3 1 m m m m D V 2 1 D 2 1 (m m ) n D D 3 1 m m n n 2 1 Hết Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Chữ kí của giám thị số 1: Chữ kí của giám thị số 2: .