Đề thi học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 - Năm học 2013-2014

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 - Năm học 2013-2014

1. PHÒNG GD&ĐT KRÔNG ANA KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN KHOÁ NGÀY 01/02/2013 ĐỀ CHÍNH THỨC Đề thi môn: Vật lí 9 Thời gian làm bài: 150 phút Câu 1 (4 điểm). Hai anh em ở cách trường 15,6km mà chỉ có một chiếc xe đạp không chở được, để xuất phát và đến trường cùng một lúc với thời gian ít nhất thì hai anh em phải thay phiên nhau dùng xe. Biết vận tốc của anh khi đi xe và đi bộ lần lượt là 15km/m, 4km/h. Vận tốc của em khi đi xe và đi bộ lần lượt là 12km/h, 4km/h. a) Tính quãng đường người anh và người em sử dụng xe ( xe có thể dựng ở bên đường và thời gian lên xuống xe không đáng kể). b) Tính thời gian hai anh em đi từ nhà đến trường. Câu 2 (4 điểm). Hai gương phẳng (G 1) và G2 giao nhau tại điểm O có mặt phản xạ quay vào nhau và hợp với nhau một góc . Trên đường thẳng phân giác của góc có nguồn sáng điểm S cách O một khoảng không đổi. Chứng minh rằng khoảng cách giữa hai ảnh ảo đầu tiên (qua gương 1, và gương 2) có giá trị như nhau đối với hai trường hợp =600 và =1200. Câu 3 (3 điểm). Trộn rượu vào nước sau khi cân bằng nhiệt người ta thu được hỗn hợp gồm 5,52kg ở nhiệt độ 40 0C, Tính khối lượng của nước và rượu có trong hỗn hợp. Biết nhiệt độ ban đầu và nhiệt dung riêng của rượu là 80 0C, 2500J/Kg.K, Nhiệt độ ban đầu và nhiệt dung riêng của nước là 200C, 4200J/Kg.K (bỏ qua sự trao đổi nhiết với môi trường xung quanh). I2 Câu 4 (5 điểm). Cho mạch điện A C như hình vẽ. Đặt vào A và B một hiệu R2 điện thế UAB=60V thì hiệu điện thế giữa hai điểm C và D là 30Vvà cường độ dòng R1 R3 điện qua R2 là I2 =0,5A. Đặt hiệu điện thế B 30V vào hai điểm C và D thì UAB = 15V. D Hãy xác định R1, R2, R3, R4 biết R4 = 2R2. R4 Câu 5 (4 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U = 9V, R = 12 , R AB 1 2 M R1 A = 8 , RMN = 15 . Con chạy C dịch C B chuyển trên đoạn MN. Hỏi với giá trị nào A của điện trở đoạn MC thì: 5 N a) Ampe kế chỉ A. 6 b) Am pe kế chỉ giá trị nhỏ nhất. R2 ___HẾT___ (Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Chữ ký giám thị 1 Chữ ký giám thị 2
2. PHÒNG GD&ĐT KRÔNG ANA ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM VẬT LÍ 9 Câu Đáp án Biểu điểm Câu 1 Giải Gọi quãng đường người anh đi xe là s1 thì ta có: Quãng đường người anh đi bộ là s1’= s – s1 Quãng đường người em đi xe đạp là s2 = s1’= s-s1 0,5 điểm Quãng đường người em đi bộ là s2’ = s1 Vì hai anh em đến trường cùng một lúc lên ta có t1 + t1’ = t2 + t2’ 0,5 điểm s s' s s' 1 1 2 2 v1 v'1 v2 v'2 s s s s s s 1 1 1 1 v1 v1 v2 v'2 s 15,6 s 15,6 s s 1 1 1 1 15 4 12 3 26s1 156 1,5 điểm s1 6km Vậy người anh đi xe đạp trên quãng đường dài 6km Người em đi xe đạp trên quãng đường dài 0,5 điểm s1’ = 15,6 – 6 =9,6km b. Thời gian hai anh em đi từ nhà đến trường s1 s'1 6 9,6 t t1 t'1 2,8h 2h48' 1 điểm v1 v'1 15 4 Câu2 Vẽ hình G 1 1 điểm S1 S1’ G1 I K S S O O H J G2 S2 S2’ G ( = 600) ( = 1200 ) 2 1
3. * Khi = 600 Từ tính chất ảnh của vật đố xứng với vật qua gương phẳng ta có SIO S1 IO ( c g c). Vì là tam giác vuông có cạnh OI chung, SI = S1I 0,25 điểm =>S OI SOI và OS = OS1 ( 1) 1 2 Tương tự ta có: SOJ S OJ (c g c) 2 0,25 điểm S OJ SOJ ; OS = OS2 (2) 2 2 0, 5 điểm Từ (1),(2) ta có S OS 300 600 300 1200 ( 3) 1 2 2 2 * Khi = 1200 theo hình vẽ ta có S'1 OK SOK ( c g c) Vì là hai tam giác vuông SK = S1’K, OK chung 0,25 điểm S' OK SOK ;OS' OS ( 4) 1 2 1 0,25 điểm Tương tự ta có S'2 OH SOH ( c g c) S'2 OH SOH ;OS'2 OS (5) 2 0,5điểm Từ (4) và (5) ta có S' OS' 3600 ( ) 1200 ( 6) 1 2 2 2 * Xét S'1 OS'2 và S1OS2 0 Có S'1 OS'2 S1OS 2 120 OS1 = OS1’, OS2 = OS2’ 1 điểm => S'1 OS'2 S1OS 2 S1’S2’ = S1S2 ( ĐPCM) Câu Giải 3. Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có 0 0 0 0 m1c1 ( t1 – t ) = m2c2(t - t2 ) 0,5 điểm m1.2500.( 80 – 40) = m2.4200( 40 – 20) 10000m1 =84000m2 2
4. m1 = 0,84m2 (1) 1 điểm Theo đề ra ta có m1+m2 = 5,52 ( 2) 0,5 điểm Thay (1) vào (2) ta có 0,84m2 + m2 =5,52 => m2 = 3kg 0,5 điểm m1 = 2,52kg 0,5 điểm Câu 4 Giải * Khi đặt vào hai điểm A và B một hiệu điện thế 60V ta có: Dòng điện đi qua R2 bằng dòng điện đi qua R3 U 30 Do đó R CD 60 3 1 điểm I 2 0,5 Mặt khác UAB = UAC + UCD + UDB (1) Mà I2 = I3 = I4, R4 = 2R2 => UDB = 2UAC (2) Thay (2) vào (1) ta có 0,5 điểm UAB = UAC + UCD +2UAC 3UAC = UAB – UCD = 60 – 30 = 30V U =10V AC 0,5 điểm U AC 10 Điện trở R2 = 20 => R4 = 40  I 0,5 2 1 điểm * Khi đặt vào hai điểm C và D một hiệu điện thế 30V ta có: UCD = UCA + UAB + UBD Mà I2 = I1 = I4, R4 = 2R2 => UBD = 2UCA 0,5 điểm U CD U AB 30 15 Do đó U CA 5V 3 3 0,5 điểm U CA 5 I1 I 2 0,25A R2 20 0,5 điểm U 15 R AB 60 1 I 0,25 1 0,5 điểm Câu Giải 5. Gọi điện trở đoạn CM là x 2 x R1 R2 RMN x x 12 23 x 360 11x x Rtd RA 2,4 0,5 điểm x R1 R2 RMN x 35 35 Cường độ dòng điện trong mạch I = IA U AB 315 I 2 0,5 điểm Rtd 360 11x x 5 a. Khi ampe kế chỉ A ta có 6 315 5 360 11x x 2 6 360 11x x 2 378 x 2 11x 18 0 x 2 x 9 0 x = 2 hoặc x = 9  1 điểm 3
5. Vậy điện trở của đoạn MC là: RMC = 2 hoặc RMC = 9  b. Cường độ dòng điện qua ampe kế. U AB 315 315 I 2 2 Rtd 360 11x x 1561 11 x 1 điểm 4 2 2 11 Ta có x 0 nên cường độ dòng điện qua ampe kế cực tiểu khi 2 2 11 11 x 0 => x 5,5 1 điểm 2 2 Chú ý: - Các cách làm khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa - Thiếu hoặc sai đơn vị trừ 0,25 điểm cho mỗi câu 4