UBND HUYỆN YÊN LẠC PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2015 2016 MÔN VẬT LÍ ( Thời gian làm bài 150 phút, không kể thời gian giao đề ) Câu 1(3,0 điểm) a, Một xe lửa vượt[.]
UBND HUYỆN YÊN LẠC PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2015 -2016 MƠN: VẬT LÍ ( Thời gian làm 150 phút, không kể thời gian giao đề ) Câu 1(3,0 điểm) a, Một xe lửa vượt qua cầu dài 450m 45s, vượt qua cột điện 15s vượt qua người xe đạp chiều 25s Tìm vận tốc người xe đạp? b, Một máy thủy lực đổ đầy dầu, tiết diện pít tơng 900cm2 300cm2 Một người nặng 45kg đứng pít tơng lớn pít tơng nhỏ nâng lên đoạn bao nhiêu? Bỏ qua khối lượng pít tơng, cho khối lượng riêng dầu 0,8g/cm3 c, Công đưa vật lên cao 2m mặt phẳng nghiêng 6000J Xác định trọng lượng vật, biết hiệu suất mặt phẳng nghiêng 0,8 Tính cơng để thắng ma sát kéo vật lên tính lực ma sát Cho biết chiều dài mặt phẳng nghiêng 20m Câu (2,0 điểm) Cho hai gương phẳng AB CD có độ dài 30cm, đặt song song với nhau, quay mặt phản xạ vào cách đoạn AC = 20cm Một điểm sáng S nằm trung điểm AC, mắt người quan sát đặt M cách hai gương cách S đoạn 35cm Hỏi người quan sát nhìn thấy ảnh S hai gương? Câu (2,0 điểm) Có bình nhiệt dung nhỏ Bình chứa 3kg nước nhiệt độ 100 oC, bình hai chứa 2kg nước nhiệt độ phịng 26oC Lấy nhiệt kế có sẵn phịng nhúng vào bình một, thấy nhiệt kế 98oC Nếu tiếp tục nhúng nhiệt kế vào bình hai nhúng trở lại bình số nhiệt kế lần nhúng bao nhiêu? Sau nhiều lần nhúng nhúng lại nhiệt kế vào bình vào bình hai nhiệt kế bao nhiêu? Câu (1,0 điểm) Cho nguồn điện có hiệu điện U chưa biết, điện trở R chưa biết giá trị, ampe kế vôn kế khơng lý tưởng, dây nối Hãy trình bày phương án thí nghiệm để xác định giá trị điện trở R, ampe kế vôn kế Câu 5A (2,0 điểm) (Dành cho học sinh trường THCS Yên Lạc) Một dây điện trở đồng chất, tiết diện đều, uốn thành c vịng trịn có điện trở 100 Từ tâm O nối qua đèn Đ1(12V - 3W) nối với chạy C Từ hai đầu Đ1 Đ2 Đ4 đường kính AB có mắc ba bóng đèn giống A B có ghi (3V - 0,5W) hình vẽ Nối A O với hiệu điện O A O B không đổi U = 12V Xét trường hợp chạy C di chuyển đường tròn theo chiều kim đồng hồ từ A đến B Đ3 a, Tính điện trở mạch chạy C di chuyển? Tại vị trí chạy điện trở cực đại? cực tiểu? Tính cường độ dịng điện qua đèn hai trường hợp b, Khi chạy C di chuyển độ sáng đèn Đ1 thay đổi nào? Câu 5B (2,0 điểm) (Dành cho học sinh trường THCS khác THCS Yên Lạc) Cho mạch điện hình vẽ: + U Khi cường độ dòng điện chạy mạch I1 = 2A cơng suất tỏa nhiệt biến trở P1 = 48W, cường độ dòng điện chạy r mạch I2 = 5A cơng suất tỏa nhiệt biến trở P2 = 30W R a, Tìm hiệu điện U điện trở r b, Tìm cơng suất tỏa nhiệt lớn tỏa biến trở Khi điện trở biến trở bao nhiêu? c, Cần tối thiểu điện trở r mắc để đoạn mạch có điện trở tương đương 3,75 ………… .Hết (Giám thị coi thi khơng giải thích thêm) PHÒNG GD & ĐT YÊN LẠC HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG LỚP CẤP HUYỆN NĂM HỌC: 2015 -2016 MÔN : VẬT LÍ Câu (2 đ) Nội dung a, Gọi chiều dài vận tốc xe lửa L v, vận tốc người xe đạp vx - Khi xe lửa vượt qua cầu dài S = 450m t1 = 45s, ta có: S + L = v.t1 450 + L = 45.v (1) - Khi xe lửa vượt qua cột điện t2 = 15s, ta có: L = v.t2 L = 15.v (2) Điểm - Từ (1) (2) tính L = 225m v = 15m/s - Khi xe lửa vượt qua người xe đạp chiều t3 = 25s, ta có: L = (v – vx) t3 225 = (15 – vx).25 vx = 6m/s Vậy vận tốc người xe đạp 6m/s 0.25 b, D = 0,8g/cm3 = 800kg/m3 ; S = 900cm2 = 0,09m2 Trọng lượng riêng dầu d = 10.D = 8000N/m3 Trọng lượng người P = 10.m = 450N - Khi người đứng pít tơng lớn pít tơng lớn xuống đoạn x, pít tơng nhỏ nâng lên đoạn y - Thể tích dầu chuyển từ xi lanh lớn sang xi lanh nhỏ là: V = S.x = s.y 900.x = 300.y y = 3x - Độ chênh lệch mức dầu hai xi lanh x + y = 4x - Ta có áp suất dầu hai xi lanh ngang mặt đáy pít tơng lớn nhau: 450 P 8000.4 x x 0,15625m d x ,09 S y = 3x = 0,46875m Vậy pít tơng nhỏ nâng lên đoạn 0,46875m c, Cơng có ích đưa vật lên cao là: A1 = H.A = 0,8.6000 = 4800 J - Trọng lượng vật là: P= A1 4800 2400 N h - Công để thắng lực ma sát là: Ams = A – A1 = 6000 – 4800 = 1200 J 0.25 0.25 0,25 0.25 0.25 0.5 0.25 0.25 0.25 - Độ lớn lực ma sát Fms = Ams 1200 60 N l 20 0.25 (2 đ) - Ta có hai trình tạo ảnh: Quá trình 1: AB S CD AB CD S1 S2 S3 S4 … HV 0,25 P S3 Quá trình 2: CD S AB CD AB Sa Sb Sc Sd … Các ảnh nằm đường thẳng qua S vng góc với hai gương A C - Vì hai gương đặt song song nên số ảnh vô hạn Tuy nhiên mắt nhìn thấy ảnh mà tia phản xạ có đường kéo dài qua truyền đến mắt Nghĩa mắt nhìn thấy ảnh thuộc đoạn PQ hình vẽ - Vì lí đối xứng nên SP = SQ Ta có AB//SM (gt) Tam giác PAB đồng dạng với tam giác PSM AP AB SP 10 30 SP SM SP 35 SP = 70cm Vậy mắt nhìn thấy ảnh Sn cho Bởi trình nếu: SSn SP = 70cm - Xét trình 1: Sb S1 0,25 B A M S C D 0,25 Sa S2 Sc 0,25 Q 0,25 AB S S1 SS1 = 20cm CD S1 S2 SS2 = 40cm AB S2 S3 SS3 = 60cm CD S3 S4 SS4 = 80cm > SP = 70cm Mắt khơng nhìn thấy ảnh S4 Vậy mắt nhìn thấy ảnh S1 , S2 S3 - Xét trình 2: Làm tương tự trình ta xác định mắt nhìn thấy ảnh Sa, Sb Sc - Vậy mắt nhìn ảnh S qua hệ gương S1 , S2, S3, Sa, Sb 0,25 0,25 Sc 0,25 (2 đ) a, Gọi nhiệt dung riêng nước c, nhiệt dung nhiệt kế q - Nhúng nhiệt kế vào bình 1, ta có PTCBN: 3c(100 – 98) = q(98 – 26) c = 12q - Tiếp tục nhúng nhiệt kế vào bình 2, nhiệt kế txoC Ta có PTCBN: 2c (tx - 26) = q( 98 - tx ) 24q(tx - 26) = q( 98 - tx ) tx = 28,88oC - Nhúng nhiệt kế trở lại bình 1, nhiệt kế tyoC Ta có PTCBN: 3c (98 - ty) = q( ty – 28,88) 36q(98 - ty ) = q( ty – 28,88 ) ty = 96,13oC b, Sau nhiều lần nhúng nhúng lại vào bình vào bình nhiệt độ hai bình số nhiệt kế t Ta coi hai bình nhiệt kế trao đổi nhiệt với Nhiệt độ ban đầu bình 100oC, bình nhiệt kế 26oC Ta có PTCBN: 3c(100 – t) = (q + 2c)(t – 26) 36q(100 – t) = 25q(t – 26) t = 69,67oC (1 đ) Bước 1: Mắc mạch điện hình vẽ - Đọc số ampe kế I1 , vôn kế U1 - Ta xác định điện trở ampe kế là: RA = U1 I1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 + UA R V Bước 2: Mắc mạch điện hình vẽ - Đọc số ampe kế I2 , vơn kế U2 U1 - Ta có: U2 = I2(RA+R) = I2( I +R) U + U- R U R= I2 I1 V Bước 3: Mắc mạch điện hình vẽ - Đọc số ampe kế I3 , vôn kế U3 - Ta xác định điện trở vôn kế là: Rv = 0,5 A U3 I3 + UA V 0,25 5A (2 đ) Câu 5A (2 điểm)(Dành cho học sinh trường THCS Yên Lạc) Mạch điện cho tương đương với mạch điện sau: RAB B + I1 I2 Đ2 A Đ3 0,25 RBC C Đ4 Đ1 O _ I1 RAC SĐMĐ:({[(Đ2ntĐ3ntĐ4)//RAB]ntRBC}//RAC)ntĐ1 Do AB đường kính nên RAB = RACB = 50 Gọi RAC = x (0 x 50) RBC = 50 –x Điện trở Đ1 là: R1 = U1 P1 12 48 Điện trở Đ2, Đ3, Đ4 là: R2=R3=R4 = 0,25 U2 P2 32 18 0,5 - Điện trở tương đương đoạn mạch AB là: RAB ( R2 R3 R4 ) RtđAB = R R R R 26 AB - Điện trở tương đương đoạn mạch AC là: ( RtdAB R BC ) R AC (76 x) x RtđAC = R R R 76 tdAB BC AC - Điện trở tương đương mạch điện là: RAO = R1 + RtđAC = 48 (76 x) x 5092 ( x 38) 76 76 (*) Từ (*) suy ra: - RAO cực đại (x-38)2min (x-38)2 = x = 38 - RAO cực tiểu (x-38)2max (x-38)2 = (-38)2 x = Vậy chạy c vị trí cho R AC = 38 điện trở mạch cực đại, chạy c trùng vớ A điện trở mạch cực tiểu * Tính cường độ dòng điện qua Đ1 - Khi RAO cực đại (x = 38 )thì cường độ dịng điện qua Đ1 là: U I1min = R AO max 12 0,179 A 5092 76 0,25 0,25 0,25 - Khi RAO cực tiểu (x = 0) cường độ dịng điện qua Đ1 là: U I1max = RAO 12 0,25 A 5092 ( 38) 76 * Tính cường độ dòng điện qua Đ2, Đ3, Đ4 - Khi RAO cực đại x = 38 RBC=12 RtđABC = RAB + RBC = 26 + 12 = 38 = RAC , mà RtđABC // RAC 0,25 I ABC I AC I 0,0895 A Ta có UAB = IABC.RtđAB = 0,0895.26= 2,327V U AB Cường độ dòng điện qua Đ2, Đ3, Đ4 I2=I3=I4 = 3R 0,043 A - Khi RAO cực tiểu x = A trùng C UAC = nên khơng có dòng điện qua đèn Đ2, Đ3, Đ4 b, Cường độ dòng điện qua Đ1 là: I1 = U 12 912 R AO 5092 ( x 38) 5092 ( x 38) 76 với (0 x 50) (**) Từ (**) suy ra: - Khi x= I1max Đ1 sáng - Khi x = 38 I1min Đ1 tối - Khi (0