Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Trường THCS Thanh Mai

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Trường THCS Thanh Mai

1. PHÒNG GD&ĐT THANH OAI ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRƯỜNG THCS THANH MAI NĂM HỌC 2013-2014 Môn: VẬT LÝ 9 Thời gian làm bài: 150 phút Bài 1: (5,0 điểm) Một người đánh cá bơi thuyền ngược dòng sông. Khi tới chiếc cầu bắc ngang sông, người đó đánh rơi một chiếc phao. Sau 1 giờ, người đó mới phát hiện ra, cho thuyền quay lại và gặp phao cách cầu 6 km. Tìm vận tốc của dòng nước, biết vận tốc của thuyền là không đổi. Bài 2: (4,0 điểm) Người ta cho vòi nước nóng 700C và vòi nước lạnh 100C đồng thời chảy vào bể đã có sẵn 100kg nước ở nhiệt độ 600C để thu được nước có nhiệt độ 45 0C. Hỏi phải mở hai vòi trong bao lâu ? Cho biết lưu lượng của mỗi vòi là 20kg/phút. Bài 3 : (4,0 điểm) G1 Hai gương phẳng hợp với nhau một góc , mặt phản xạ quay vào nhau. Khoảng giữa hai gương có một điểm sáng S. (Hình vẽ). a. Hãy trình bày cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra S từ S đến gương 1, phản xạ lần lượt trên hai gương và tia phản xạ ra khỏi gương 2 đi qua S. b. Biết < 1800 . Chứng tỏ rằng góc hợp bởi tia tới ban đầu và tia phản xạ ra khỏi gương 2 không phụ thuộc góc tới mà G2 chỉ phụ thuộc góc hợp bởi hai gương. O Bài 4: (4,0 điểm) Cho đoạn mạch điện như hình vẽ: R1 C R2 UAB = 150V, R1= 30; R2 = 60; R3 = 90; A A B R4 là biến trở được làm từ dây nikêlin + - có điện trở suất 0,4.106m, K chiều dài 60 mét, tiết diện 0,2mm2. R D Biết điện trở của ampe kế, dây nối không đáng kể. 3 R4 a. Tính điện trở toàn phần của biến trở R4? b. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB khi: 1. K mở. 2. K đóng. c. Khi K đóng, điều chỉnh để R4 có giá trị là 20 . Xác định số chỉ và chiều dòng điện qua ampekế. Bài 5: (2 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ bên: + – R0 U U = 24V; R0 = 4 ; R2 = 15 ; đèn Đ là loại 6V – 3W / / R1 M Ñ và sáng bình thường. Vôn kế có điện trở lớn vô cùng lớn A   + X  B và chỉ 3V, chốt dương của vôn kế mắc vào điểm M. V R2 R3 Hãy tìm R1 và R3 –  HẾT N (Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) Họ và tên thí sinh SBD
2. PHÒNG GD&ĐT THANH OAI HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG TRƯỜNG THCS THANH MAI MÔN :VẬT LÝ 9 Bài Đáp án Điểm Gọi : vận tốc của thuyền là v1 (km/h), vận tốc của dòng nước là v2 (km/h) 0.5đ Khi xuôi dòng, vận tốc của thuyền đối với bờ là : vx = v1 + v2 Khi ngược dòng, vận tốc của thuyền đối với bờ là : vx = v1 - v2 Gọi C là vị trí của cầu, A là vị trí thuyền quay trở lại, B là vị trí thuyền gặp phao Nước chảy theo chiều từ AA đến B. C B Thời gian thuyền chuyển động từ A đến B là: 1đ SAB SAC SCB (v1 v2 ).1 6 tAB Mà SAC SCA (v1 v2 ).t1 tAB v1 v2 v1 v2 v1 v2 Gọi thời gian tính từ khi rơi phao đến khi gặp lại phao là t(h) 1 Ta có: 1đ (v1 v2 ) 6 t tCA tAB 1 (1) v1 v2 S 6 Mặt khác: t CB (2) 0.5đ v2 v2 (v v ) 6 6 2v 6v 6 Từ (1) và (2), ta có : 1 1 2 1 2 1đ v1 v2 v2 v1 v2 v2 2v1v2 6v2 6v1 6v2 2v1v2 6v1 1đ v2 3(km / h) . Đáp số: 3km/h Vì lưu lượng hai vòi chảy như nhau nên khối lượng hai loại nước xả vào 1đ bể bằng nhau. Gọi khối lượng mỗi loại nước là m(kg): 1đ Ta có: m.c(70 – 45) + 100.c(60 – 45) = m.c(45 – 10) 25.m + 1500 = 35.m 10.m = 1500 1đ 2 1500 m 150(kg) 10 Thời gian mở hai vòi là: 150 1đ t 7,5(phút) 20 Đáp số: 7,5 phút
3. G1 a. *Vẽ hình đúng : S1 S I 1đ G a 2 O J S2 * Trình bày cách vẽ : - Nhận xét: Gọi S1 là ảnh của S qua gương 1. Tia phản xạ tại G1 từ I phải có đường kéo dài đi qua S1. 0.5đ Để tia phản xạ tại G2 từ J đi qua được S thì tia phản xạ tại J có đường kéo dài đi qua S2 là ảnh của S1 qua G2.  Cách vẽ: - Lấy S1 đối xứng với S qua G1 - Lấy S2 đối xứng với S1 qua G2 0.5đ Nối S2S cắt G2 tại J, Nối S1J cắt G1 tại I => Nối SI J S => Tia sáng SI J S là tia cần vẽ. G1 b.Vẽ hình, xác định đúng góc  S 1đ  i  i’ N j j’ G2 3 O J - Góc hợp bởi góc hợp bởi tia tới ban đầu và tia phản xạ ra khỏi gương 2 là góc  trên hình vẽ. Tứ giác OINJ có I Jµ 900 ( IN và JN là hai pháp tuyến của hai gương) µ µ 0 µ 0 O N 180 N 180 (1) 1đ Xét tam giác INJ có Nµ i j 1800 (2) Từ (1) và (2) ta có = i +j  là góc ngoài của tam giác ISJ =>  = 2(i +j ) = 2 (Đpcm) l 6 60 0,5đ a. Điện trở R2 = 0,4.10 . 120() S 0,2.10 6
4. b.* Khi K mở: Đoạn mạch gồm : (R1nt R2) // (R3 nt R4) 0.5đ + R1,2 R1 R2 30 60 90() + R R R 90 120 210() 3,4 3 4 0,5đ R1,2.R3,4 90.210 R AB 63() R1,2 R3,4 90 210 * Khi K đóng : Do RA 0 => C  D 0.5đ Đoạn mạch gồm : (R1/// R3) nt (R2 // R4) R .R 30.90 * R 1 3 22,5() AC R R 30 90 4 1 3 0,5đ R2.R4 60.120 * RCD 40() R2 R4 60 120 RAB RAC RCD 22,5 40 62,5() c. Cường độ dòng điện trong mạch : U AB 150 0,5đ I AB I AC I Cb 2,4(A) RAB 62,5 U AC I AC .RAC 2,4.22,5 54(V ) U1 U CB U AB U AC 150 54 96(V ) U 2 Cường độ dòng điện qua các điện trở: U1 54 U 2 96 0.25đ I1 1,8(A) I 2 1,6(A) R1 30 R2 60 Biểu diễn chiều dòng điện lên sơ đồ ban đầu I1 C I2 Ia R1 R2 0.25đ A A B + - R3 K R4 0.25đ D Xét tại C: Ta thấy : I1 > I2 Nên I1 = I2 + Ia => Ia = I1 – I2 = 1,8 – 1,6 = 0,2(A) Vậy ampekê chỉ 0,2A, dòng điện qua ampekế có chiều từ C xuống D 0.25đ Đáp số: a. 120  b.63 ; 62,5  c. 0,2A Vì điện trở của vôn kế rất lớn nên ta có mạch điện được mắc như sau : [ (R1 nt Rđ) // ( R2 nt R3)] nt R0 0.25 + – R0 I / U / I R1 M Ñ A 1   + X  B V R I2 2 – R3  N
5. P Nên ta có : I = I và I = I = d 2 3 1 Đ 0.25 Ud 3 = = 0.5 A 6 Hiệu điện thế trên R3 là : UNB = I2.R3 Ta có : UMB = UĐ = 6V 0.25 5 hay UMN + UNB = 3 + I2.R3 3 Từ 6 = 3 + I2.R3 suy ra I2.R3 = 3 I2 R 3 3 Mà I = I + I = 0,5 + (1) 1 2 0.25 R 3 Mặt khác U = I.R0 + I2(R2+ R3) 3 3 0.25 hay 24 = (0,5 + ).4 + (15 + R3) R 3 R 3 57 0.25 Hay 19 = hay R3 = 3 (2) R3 Thay (2) vào (1) ta có I = 1,5 A UAB = U – I.R0 = 24 – 1.5.4 = 18 V 0.25 U1 = UAB – UĐ = 18 – 6 = 12 V U1 U1 12 0.25 R1 = = 24  I1 U N 0.5