Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 - Phòng giáo dục và đào tạo huyện Yên Thành

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 - Phòng giáo dục và đào tạo huyện Yên Thành

1. Phòng GD & ĐT Huyện Yên Thành ĐỀ KIỂM TRA CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 MÔN VẬT LÍ Thời gian làm bài : 120 phút Câu 1 : Một thuyền máy và một thuyền chèo cùng xuất phát xuôi dòng từ bến A đến bến B dọc theo chiều dài của một con sông, khoảng cách giữa 2 bến sông A, B là S = 14 km. Thuyền máy chuyển động với vận tốc 24km/h so với nước, nước chảy với vận tốc 4km/h so với bờ. Khi thuyền máy tới B lập tức quay trở lại A, đến A nó lại tiếp tục quay về B và đến B cùng lúc với thuyền chèo. Hỏi: a/ Vận tốc của thuyền chèo so với nước ? b/ Trên đường từ A đến B thuyền chèo gặp thuyền máy ở vị trí cách A bao nhiêu ? A Câu 2 : Một thanh đồng chất, tiết diện đều, một đầu C nhúng vào nước, đầu kia tựa vào thành chậu tại C sao cho CB = 2 CA (hình H-1). Khi thanh nằm cân bằng, - - - - - - - mực nước ở chính giữa thanh. Xác định trọng lượng riêng - - - - - - - 3 của thanh? Biết trọng lượng riêng của nước là d0 = 10 000 N/m - - - - - - B (H-1) - - - - - - - Câu 3 : a/ Hai cuộn dây đồng tiết diện đều, khối lượng bằng nhau, chiều dài cuộn dây thứ nhất gấp 5 lần chiều dài cuộn dây thứ 2. So sánh điện trở hai cuộn dây đó ? b/ Từ các điện trở cùng loại r = 5 ôm. Hỏi phải dùng ít nhất bao nhiêu điện trở và mắc như thế nào để mạch điện có điện trở tương là 8 ôm ? A Câu 4: Cho đoạn mạch điện như hình vẽ (H-2). Biết: R1 = R2 = 16  , R3 = 4 , R4= 12 . C D Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB không R1 R2 đổi U = 12V, am pe kế và dây nối có điện trở A 0 R3 R4 không đáng kể. U a/ Tìm số chỉ của ampe kế ? B 0 b/ Thay am pe kế bằng một vôn kế có điện trở (H- 2) rất lớn. Hỏi vôn kế chỉ bao nhiêu ? Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm
2. HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ 9 Câu Đáp án Cho điểm Gọi v1 là vận tốc thuyền máy so với nước , v2là vận tốc Câu 1 nước so với bờ , v3 là vận tốc thuyền chèo so với nước , S là chiều dài quảng đường AB . a, Thuyền chèo chuyễn động xuôi dòng từ A đến B thì thuyền máy chuyễn động xuôi dòng từ A đến B hai lần và một lần chuyễn động ngược dòng từ B về A . 0,25 Thời gian chuyễn động của hai thuyền bằng nhau , ta có : 0,25 S 2S S 1 2 1 v3 v2 v1 v2 v1 v2 v3 4 24 4 24 4 0,25 v3 ; 4,24 (km/h) . 0,25 b, Thời gian thuyền máy đi xuôi dòng từ A đến B : S 14 t1= 0,5 (h) . 0,25 v1 v2 24 4 Trong thời gian này thuyền chèo đã đi đến C AC = S1= ( v2+v3 ).t1= (4 + 4,24) 0,5 = 4,12 (km) Chiều dài quảng đường CB là: 0,25 CB = S = S - S = 14 - 4,12 =9,88 (km) . 2 1 0,25 Trên quảng đường S2 hai thuyền gặp nhau tại D , Thời gian đi tiếp để hai thuyền gặp nhau tại D là : S2 9,88 t2= = ; 0,35 (h) 0,25 (v2 + v3 ) + (v1- v2 ) (4,24 + 4) + (24 - 4) Quảng đường để thuyền máy đi từ B về A gặp thuyền chèo tại D là : BD = S = (v - v ).t = (24 - 4).0,35 = 7 (km) 3 1 2 2 0,25 Không kể hai bến A và B , hai thuyền gặp nhau tại D cách 0,25 B 7 km , cũng cách A 7 km . Gọi chiều dài của thanh là l A tiết diện là S , trọng lượng riêng Câu 2: 2,5 đ là d . C - Vẽ hình - Trọng lượng P của thanh đặt vào O I O đúng 0,25 đ P = d.V = d.S.l (1) F - Viết được Câu 2 Cánh tay đòn của P là OI . H D B công thức tính - Một nữa thanh OB chìm trong nước P P = d.S.l nên lực đẩy Acssimets lên trung điểm của OB là F cho 0,50đ - Viết được CT
3. l tính F 0,50đ F = dN .S . (2) 2 Cánh tay đòn của F là DH - Theo quy tắc đòn bẩy : - Viết được : P DH DH DC P DH DC = mà = . = = F OI OI OC F OI OC 1 1 1 Với OC = OA – CA = l - l = l . cho 0,50 đ 2 3 6 1 1 5 DC = DO + OC = l + l = .l - Tính được : 4 6 12 DC 5 P DH DC 5 = (Cho -Vậy : = = = = 2,5 .(3) OC 2 F OI OC 2 0,25 đ ) 3 Thay (1) , (2) vào (3) ta được : d = 1,25.dN = 12 500 N/m - Tính đúng d ( Cho 0,50 đ ) a/ áp dụng : m = D.S.l , ta có : Câu 3a :1,25 đ - Cuộn dây thứ nhất có : khối lương m1 = D.S.1l1 (1) - 0,25 đ l1 điện trở R1= (2) S1 Câu 3 - 0,25 đ - Cuộn dây thứ hai có : khối lương m2 = D.S.2l2 (3) l2 điện trở R2= (4) S2 S2 l1 - Theo bài ra : m1= m2 ==> S.1l1= S.2l2 hay : = 5 . - 0,50 đ S1 l2 R l S - Từ (2) và (4) ta có : 1 = 1 .2 5.5 = 25 . - 0,25 đ R2 l2 S1 b/ Gọi điện trở tương đương là R : vì R = 8 > r 3b/ 1,25 điểm =5 ,nên: ít nhất có 1 điện trở r nối tiếp với 1 cụm điện trở - 0,25 đ X=3 . r X 0 0 0 - 0,25đ Xét thấy cụm điện trở X =3 5Y = 15 + 3Y ==> Y = 7,5 . - 0,25 đ 5 Y Lập luận tương tự , suy ra: cụm Y gồm 3 điện trở r mắc
4. như sau : r + ( r // r ). - 0,50 đ Vậy cần ít nhất 5 điện trở r mắc như sơ đồ dưới đây : r r r r r a/ - Sơ đồ ta có : Số chỉ của am pe kế IA= I2 +I4 . 4a/ cho 1,25đ - Vì RA= Rd = 0 nên [(R1// R2) nt R3] // R4 , ta có : - Nhận dạng 16 được mạch + Điện trở tương đương của (R1// R2) là : R12 = = 8 ( ). Câu 4 2 điện cho 0,25 đ + Điện trở tương đương của (R1// R2)ntR3:R123= 8+4= 12  U 12 - Tính đúng I2 + Cường độ dòng điện qua R3là : I3= = = 1(A) R123 12 cho 0,5 đ 1A + Cường độ dòng điện qua R1, R2là : I1 = I2 = = 0,5A . 2 -Tính đúng I4 U 12 cho 0,25 đ. + Cường độ dòng điện qua R4 là : I4= = = 1 (A). R4 12 - Vậy am pe kế chỉ IA= I2 +I4= 0,5A + 1A = 1,5A . - Tính được IA cho 0,25 đ b/ Thay Vôn kế vào thế chổ am pe kế , thì mạch điện khi đó 4b/ Cho 1,0 đ R1nt [R3// (R2ntR4)] .Ta có : - Điện trở tương đương (R2ntR4) là R24= 16 + 12 = 28 ( ) - Điện trở tương đương của [R3// (R2ntR4)] là : 4.28 R234= = 3,5 ( ) 4 28 - Điện trở mạch điện AB là: -Tính được I1 R = R1+ R234 =16 + 3,5 = 19,5( ) . cho 0,5đ U 12 - Cường độ dòng điện qua R1 là ; I1= = 0,615A R 19,5 - Cường độ dòng điện qua R2 là : U R1I1 12 16.0,615 - Tính được I2 I2= = 0,077A. R24 28 cho 0,25 đ - Vôn kế chỉ : UV = I1R1 + I2R2 = 0,615 .16 + 0,077.16 = 11,07 (V) - Tính đúng UV cho 0,50 đ