Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 - Năm học 2016-2017

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 - Năm học 2016-2017

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 HUYỆN THANH BA NĂM HỌC 2016-2017 MÔN: VẬT LÍ ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 135 phút (Không kể thời gian giao đề) I. PHẦN TRẮC NGHIỆM: (10 điểm). Câu 1: Một ô tô rời bến lúc 6h với vận tốc 40km/h. Lúc 7h, một ô tô khác đuổi theo với vận tốc 60km/h. Ô tô sau đuổi kịp ô tô trước lúc: A. 8h B. 8h30ph C. 9h D. 7h40ph Câu 2: Một đoàn tàu chuyển động thẳng đều với vận tốc 36km/h, người soát vé trên tàu đi về phía đầu tàu với vận tốc 3km/h. Vận tốc của người soát vé so với đất là: A. 33km/h B. 39km/h C. 36km/h D. 30km/h Câu 3: Một đoàn tàu đang chạy trên đoạn đường ray thẳng với vận tốc không đổi bằng 54km/h, biết lực kéo của đầu máy là 20000N. Lực cản khi đó có giá trị là bao nhiêu? A. 20000N B. Lớn hơn 20000N C. Nhỏ hơn 20000N D. Không thể xác định được Câu 4: Một vật được mắc vào lực kế để đo lực theo phương thẳng đứng. Khi vật ở trong không khí, lực kế chỉ 4,8N. Khi vật chìm hoàn toàn trong nước, lực kế chỉ 3,6N. Biết trọng lượng riêng của nước là 10000N/m 3. Bỏ qua lực đẩy Ác - si - mét của không khí. Thể tích của vật nặng là: A. 0,12dm3 B. 360cm3 C. 120cm3 D. 20cm3 Câu 5: Thả một quả cầu nhôm có khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 100 0C vào một cốc nước ở 20 0 C. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và nước đều bằng 270 C. Coi như chỉ có quả cầu và nước trao đổi nhiệt với nhau. Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước là c = 880 J/kg.K và c = 4200 J/kg.K. Khối lượng 1 2 nước trong cốc là bao nhiêu? A. m = 0,44kg B. m = 44kg C. m = 4,4kg D. m = 5,02kg Câu 6: Nhiệt kế thủy ngân đang để ở nhiệt độ phòng, nhiệt kế chỉ 25o C , nhúng bầu nhiệt kế vào nước sôi. Mực thủy ngân trong ống quản của nhiệt kế sẽ A. không thay đổi. B. lúc đầu hạ xuống sau đó dâng lên. C. dâng lên. D. hạ xuống. Câu 7: Gương cầu lõm thường được ứng dụng: A. Làm chóa đèn pha xe ô tô, mô tô, đèn pin B. Tập chung năng lượng mặt trời C. Đèn chiếu dụng để khám bệnh tai, mũi, họng. D. Gương chiếu hậu của ô tô, xe máy. Câu 8: Cho điểm sáng S cách gương phẳng 60cm. Cho S dịch chuyển lại gần gương theo phương hợp với mặt gương một góc 30 0 một đoạn. Khi đó ảnh S ’ cách S một khoảng 80cm. Điểm S đã dịch chuyển một đoạn:
2. A. 40cm B. 80cm C. 20cm D. 30cm Câu 9: Cho điểm sáng S cách gương phẳng 20cm. Cho S di chuyển song song với gương một đoạn 5cm. Ảnh S’ bây giờ sẽ cách S một khoảng A. 20cm B. 25cm C. 40cm D. 50cm Câu 10: Khi nào ảnh của vật qua gương phẳng song song cùng chiều với vật. A. Vật song song với gương. B. Vật vuông góc với gương. C. Vật hợp với gương một góc 450 D. Không phụ thuộc vào cách đặt vật. Câu 11: Cho điện trở R 1 = 20Ω chịu được dòng điện tối đa là 2A; R 2 = 40Ω chịu được dòng điện tối đa là 1,5A. Khi R 1 nối tiếp với R 2 để các điện trở hoạt động được thì hiệu điện thế đặt vào hai đầu đoạn mạch tối đa là A. 40V B. 60V C. 90V D. 100V Câu 12: Hai dây nhôm có cùng chiều dài. Dây thứ nhất có tiết diện 0,5mm 2 và có 2 điện trở R1 = 5,5Ω. Dây thứ hai có tiết diện 2,5mm và có điện trở R2 bằng: A. 1,4Ω B. 2,75Ω C. 1,75Ω D. 1,1Ω Câu 13: Hai bóng đèn có công suất lần lượt là P 1 R2 B. I1 > I2 và R1 > R2 C. I1 I2 và R1 < R2 R1 R2 Câu 14: Cho mạch điện như hình vẽ: R 1 = 2 ; R2 = 3 ; A B R3 = 5, R4 = 4. Vôn kế có điện trở rất lớn. Hiệu điện thế V giữa hai đầu A, B là 18V. Số chỉ của vôn kế là R3 R4 A. 0,8V. B. 2,8V. C. 4V. D. 5V Câu 15: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ. Biết: R1 R2 R3 R1 = R2 = 4Ω; R3 = 3 Ω; R4 = 1 Ω Điện trở tương đương của đoạn mạch AB có giá trị: A B A. 1,5 Ω B. 0,9 Ω C.4,9 Ω D. 3 Ω R4 Câu 16: Một ấm điện có ghi 220V – 1000W. Vào giờ cao điểm hiệu điện thế qua ấm chỉ đạt 200V. Bỏ qua mọi hao phí nhiệt. Tỉ số thời gian dung để đun sôi cùng một lượng nước trong ấm khi ấm hoạt động bằng giá trị định mức và khi ấm hoạt động vào giờ cao điểm là A. 121/100 B. 100/121 C. 10/11 D. 11/10 Câu 17: Một đoạn mạch gồm 4 điện trở giống hệt nhau, hai đầu của đoạn mạch được nối với nguồn điện không đổi U. Gọi công suất tiêu thụ trên mỗi điện trở khi mắc nối tiếp 4 điện trở trên là P 1 và khi mắc song song các điện trở trên là P 2. Hệ thức liên hệ đúng là A. 16P1 = P2 B. P1 = 16P2 C. 4P1 = P2 D. P1 = 4P2 Câu 18: Đoạn mạch điện AB gồm R1nt(R2//R3) biết R2 = 3 Ω, R3 = 6 Ω, U = 18V, cường độ dòng điện qua R3 là 2A. R1 bằng A. 4 Ω B. 6 Ω C. 8 Ω D. 2 Ω
3. Câu 19: Cần kết hợp tiết diện S và chiều dài L của vật dẫn như thế nào để có điện trở nhỏ nhất? S L A. L và S. B. 2L và . C. và 2S. D. 2L và S. 2 2 Câu 20: Hai bóng đèn Đ 1: 12V- 9W và Đ 2: 12V- 6W được mắc song song vào nguồn điện có hiệu điện thế 12V, khi đó thì: A. Hai đèn sáng bình thường . B. Đèn thứ nhất sáng yếu hơn bình thường . C. Đèn thứ nhất sáng mạnh hơn đèn thứ hai. D. Đèn thứ hai sáng mạnh hơn đèn thứ nhất. II. PHẦN TỰ LUẬN: (10 điểm) Câu 1 ( 2,5 điểm). Một người có thể đi từ A đến B theo các cách sau: 1. Đi xe buýt. Trên đường có một trạm nghỉ C. A C B Chuyến nào xe cũng nghỉ ở đấy 1/2 giờ. 2. Đi bộ. Nếu cùng khởi hành một lúc với xe thì khi xe đến B, người ấy còn cách B 1km. 3. Đi bộ, cùng khởi hành một lúc với xe. Khi xe đến trạm nghỉ, người ấy mới đi được 4km, nhưng vì xe nghỉ 1/2 giờ nên người ấy đến trạm nghỉ vừa kịp lúc xe chuyển bánh, và lên xe đi tiếp về B. 4. Đi xe từ A. Khi xe đến trạm nghỉ thì người ấy xuống xe đi bộ luôn về B, và do đó đến B trước xe 15 phút. Hãy xác định: a. Đoạn đường AB b. Vị trí trạm nghỉ C. c. Vận tốc của xe và của người. d. Thời gian đi theo mỗi cách. Câu 2 (1,5 điểm). o Có ba phích đựng nước: phích 1 chứa 300g nước ở nhiệt độ t 1 = 40 C, phích o o 2 chứa nước ở nhiệt độ t2 = 80 C, phích 3 chứa nước ở nhiệt độ t3 = 20 C. Người ta rót nước từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 sao cho lượng nước trong phích 1 tăng gấp đôi và khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ trong phích một là t = 50 oC. Tính lượng nước đã rót từ mỗi phích. Câu 3 (2 điểm). Người ta dự định mắc bốn bóng điện tròn ở bốn góc của một trần nhà hình vuông, mỗi cạnh 4m và một quạt trần ở đúng giữa trần nhà, quạt trần có sải cánh (khoảng cách từ đầu quay đến trục cánh) dài 0,8m, biết trần nhà cao 3,2m tính từ mặt sàn. Em hãy tính toán thiết kế cách treo quạt để sao cho khi quạt quay, không có điểm nào trên mặt sàn bị sáng loang loáng.
4. Câu 4 (4 điểm). A |B R4 Cho mạch điện như hình vẽ Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là 20V luôn không R5 R3 đổi. Biết R1 = 3 , R2 = R4 = R5 = 2 , R3 = 1 . R1 Điện trở của ampe kế và dây nối không đáng kể. K 1. Khi khoá K mở. Tính : R2 a) Điện trở tương đương của cả mạch. A b) Số chỉ của ampe kế. 2. Thay điện trở R2 và R4 lần lượt bằng điện trở R x và Ry, khi khoá K đóng và mở ampe kế đều chỉ 1A. Tính giá trị của điện trở Rx và Ry trong trường hợp này. Hết Họ tên thí sinh: Số báo danh: Chú ý: - Đề thi gồm 4 trang. Thí sinh không được sử dụng bất cứ tài liệu gì - Cán bộ coi thi không được giải thích gì thêm
5. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH BA HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2016-2017 Môn: Vật lý I. PHẦN TRẮC NGHIỆM: (10,0 điểm, mỗi câu 0,5 điểm) Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Đáp án C B A A,C A B A,B,C A C A Câu 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Đáp án A,B,C D A B A B A A C A II. PHẦN TỰ LUẬN: (10,0 điểm) Bài Đáp án Điểm 1 Gọi độ dài đoạn AC là x (km), CB là y (km), vận tốc của xe (2,5điểm) là v1(km/h) vận tốc của người là v2 (km/h). Từ các điều kiện của đề bài ta có: x y x y 1 0,5 (1) 0,5 v1 v 2 x 4 (2) v1 v 2 x x 0,5 (3) v1 v 2 y y 0,5 0,25(4) v1 v 2 1 Lấy (1) trừ (3) trừ (4) ta được: 0,5 0,25 v 2 4 0,5 v 2 Thay vào (2) ta được: x v1 x 6 0,25 Thay vào (3) ta được: v1 6 0,25 Thay các kết quả trên vào (4) ta được y 3 Vậy: a. Đoạn đường AB x y 6 3 9 (km) 0.25 b. C cách A là x 6 (km) 0,25 c. Vận tốc của xe là: v1 6 (km/h) vận tốc của người là: 0,25 v 2 4 (km/h) d. Thời gian đi theo từng cách: x y x y 0,25 Cách 1: t1 0,5 2(h) Cách 2: t 2 2,25(h) v1 v 2
6. x y x y Cách 3: t 3 2(h) Cách 4: t 4 1,75(h) v 2 v1 v1 v 2 2 Gọi khối lượng nước đã rót từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 lần (1,5điểm) lượt là m2 và m3. Vì lượng nước trong phích 1 tăng gấp đôi nên ta có: m2 + m3 = 0,3 (1) 0,5 Khi cân bằng nhiệt ta có phương trình: m2C(t2 - t) = m1C(t – t1) + m3C( t- t3) 0,5 m (80 - 50) = 0,3.(50 - 40) + m (50 - 20) 2 3 0,25 30m2 = 3 + 30m3 m2 - m3 = 0,1 (2) 0,25 Từ (1) và (2), ta có: 2m2 = 0,4 m2 = 0,2 (kg) m3 = 0,1 (kg) Vậy khối lượng nước đã rót từ phích 2 và phích 3 vào phích 1 lần lượt là 200g và 100g. 3 (2điểm) L S1 J S3 0,25 O A B H I D C Khi quạt quay không điểm nào trên sàn bị loang loáng thì bóng của đầu mút cánh quạt chỉ in trên tường C và D Vì nhà hình hộp vuông ta chỉ xét cho một bóng, các trường hợp khác tương tự. Xét hai bóng đèn đối diện theo đường 0,25 chéo. 0,25 Gọi L là đường chéo của trần nhà ta có L = 4 2 = 5,7m Khoảng cách từ bóng đèn đến góc chân tường đối diện 0,25 2 2 2 2 S1D = H L (3,2) (4 2) 6,5m Gọi J là điểm treo quạt, O là tâm cánh quạt A, B là các đầu mút khi quạt quay Xét S1IS3 và AIB ta có: H AB OI AB.IJ 2R. 0,5 OI 2 0,45(m) S1S3 IJ S1S3 L
7. Khoảng cách từ quạt đến điểm treo: OJ = IJ - OI = 1,6 - 0,45 = 1,15(m). 0,5 Vậy quạt phải treo cách trần nhà tối đa là 1,15(m) Bài 4 1. Khi K mở ta có sơ đồ thu gọn : {(R1nt R3 )// (R2nt R4) }nt R5 0,25 (4điểm) Điện trở R13: R13 = R1+ R3 = 3 + 1=4( ) 0,25 Điện trở R24: R24 = R2 + R4 = 2 + 2= 4( ) 0,25 R13.R 24 4 4 0,25 Điện trở R1234 = 2() R13 R 24 4 4 Điện trở tương đương cả mạch: RAB = R5 + R1234 = 2 + 2= 4( ) 0,25 b) Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB: U 20 I = 5(A) 0,25 R AB 4 Vì R5 nt R1234 nên I5 = I1234 = I = 5A 0,25 Hiệu điện thế đoạn mạch mắc song song : U1234 = I1234 R1234 = 5 2 = 10(V) 0,25 Vì R13 // R24 nên U23 = U24 = U1234 = 10V Cường độ dòng điện qua R24 : U24 10 I24 = 2,5(A) 0,25 R 24 4 Số chỉ của ampe kế: IA = I24 = 2,5A 0,25 2. Khi K mở ta có sơ đồ thu gọn : R5 nt [(R1 nt R3) // (Rx nt Ry)] Cường độ dòng điện qua cả mạch: U I (R1 R3 ).(R x R y ) R5 R1 R3 R x R y 20 20(4 R R ) I x y (1) 4.(R R ) 2(4 R R ) 4.(R R ) 0,25 2 x y x y x y 4 R x R y Vì R13 // Rxy nên : I R R 1 4 0,25 2 1 3 hay I R1 R3 R x R y I 4 R x R y 4 R R => I x y (2) 4 Từ (1) và (2) suy ra:
8. 4 R x R y 10(4 R x R y ) 0,25 4 (4 R x R y ) 2.(R x R y ) Rx + Ry = 12( ) Khi K đóng: R5 nt [( R1 // Rx ) nt ( R3 // Ry)] Cường độ dòng điện trong mạch chính: 20 I' R1.R x R3.R y R5 R1 R x R3 R y 20 I' 3R R 2 x y 3 R 1 R x y 0,25 20(3 R )(13 R ) I' x x (3) 2(3 R x )(13 R x ) 3R x (13 R x ) (12 R x )(3 R x ) Vì R1 // Rx nên: I R 2 1 0,25 ' I R1 R x 1 3 ' 3 R x ' hay I (4) I 3 R x 3 Từ (3) và (4) suy ra: 2 Rx – 128Rx + 666 = 0 0,25 Giải phương trình trên ta được Rx1 = 12,33, Rx2 = 9 theo điều kiện ta loại Rx1 nhận Rx2 = 9( ) Suy ra Ry = 3 Ghi chú: - Thí sinh làm theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa - Nếu sai đáp số sai đơn vị hoặc thiếu đơn vị thì trừ nửa số điểm của đáp số đó (Toàn bài trừ không quá 0,5 điểm)