SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Năm học 2014 2015 Môn thi VẬT LÍ Lớp 9 THCS Ngày thi tháng 2 năm 2015 Thời gian 150 phút (không kể th[.]

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Năm học 2014 - 2015 Môn thi: VẬT LÍ Số báo danh Lớp THCS Ngày thi: tháng năm 2015 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề có 06 câu, gồm 01 trang Câu 1(4,0 điểm) Lúc 20 phút bạn Mai chở bạn Linh học xe đạp, sau 10 phút bạn Mai nhớ bỏ quên sách nhà nên để bạn Linh xuống xe cịn quay lại lấy sách đuổi theo bạn Linh Biết vận tốc xe đạp bạn Mai v1 =12 km/h , vận tốc bạn Linh v =6 km/h hai bạn đến trường lúc Bỏ qua thời gian lên xuống xe, quay xe lấy sách bạn Mai a) Hai bạn đến trường lúc bị trễ vào học bao nhiêu? Biết vào học b) Tính quãng đường từ nhà đến trường? c) Để đến trường vào học, bạn Mai phải quay đuổi theo bạn Linh xe đạp với vận tốc v3 bao nhiêu? Khi hai bạn gặp lúc giờ? Nơi gặp cách trường bao xa? Biết rằng, sau gặp bạn Mai tiếp tục chở bạn Linh đến trường với vận tốc v3 Câu (4,0 điểm) Một bình nhiệt lượng kế ban đầu chứa nước nhiệt độ t0 = 200 C Người ta thả vào bình cầu giống đốt nóng đến 100oC Sau thả cầu thứ nhiệt độ nước bình cân nhiệt t1 = 400 C Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.độ Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường bình nhiệt lượng kế Giả thiết nước khơng bị tràn a) Nhiệt độ nước bình cân nhiệt ta thả tiếp cầu thứ hai, thứ ba? b) Cần phải thả cầu để nhiệt độ nước bình cân nhiệt 900C Câu (3,0 điểm) Cho mạch điện hình Biết: U = 28V, r =  , bóng đèn có ghi Đ1(6V-3W), Đ2 (12V-12W), Đ3 (12V- 3W), Rb biến trở Đ2 a Có thể điều chỉnh biến trở Rb để ba đèn sáng bình thường khơng? Tại sao? Đ1 b Giữ ngun vị trí đèn, người ta mắc thêm điện trở R1 điều Đ3 chỉnh Rb cho ba đèn sáng bình thường Hỏi phải mắc R1 vào đâu? Khi giá trị R1 Rb bao nhiêu? c Ngồi cách mắc cịn mắc ba đèn với điện trở R2 khác, + r Rb theo cách khác (cố định nguồn U điện trở r) điều chỉnh Rb để ba đèn sáng bình thường Vẽ sơ đồ tính R2, Rb U Câu (3,0 điểm) Hình Cho mạch điện nh hình 2: R1 R2 C Biết R1 = R2 = 6 ; R3 = 12 ; Rx thay đổi A B A đợc BiÕt RA = 0; UAB = 12V R3 Rx D a) Khi Rx = 4 TÝnh sè chØ cña am pe kế Hỡnh b) Xác định Rx để công suất toả nhiệt Rx lớn Cõu (4,0 điểm) Hai gương phẳng G1, G2 quay mặt phản xạ vào tạo với góc 600 Một điểm S nằm khoảng hai gương a) Hãy vẽ hình nêu cách vẽ đường tia sáng phát từ S phản xạ qua gương G1, G2 quay trở lại S b) Tính góc tạo tia tới phát từ S tia phản xạ qua S Câu 6(2,0 điểm) Cho gổ thẳng dài quay quanh trục lắp cố định giá thí nghiệm, thước chia tới milimet, bình hình trụ lớn đựng nước (đã biết khối lượng riêng nước), bình hình trụ lớn đựng dầu hỏa, lọ nhỏ rỗng, lọ nhỏ chứa đầy cát có nắp đậy kín, hai sợi dây Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng dầu hỏa HÕT Giám thị coi thi khơng giải thích thêm ĐỀ CHÍNH THỨC PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Năm học 2014-2015 Mơn thi: Vật lí Lớp 9.THCS Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề thi) -ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC (Đáp án gồm trang) CÂU HD GIẢI CHI TIẾT Câu a (1,5 điểm) 4,0 đ 1.a 1,5đ 1.b 1.c 2,0đ A B D ĐIỂM C - Quãng đường Mai Linh 10 ph (tức 1/6h) AB: Ta có: AB = v1/6 = 2km - Khi bạn Mai xe đến nhà (mất 10 ph) bạn Linh đến D Ta có : BD = v2/6 = 6/6 = 1km - Khoảng cách Mai Linh Mai xe bắt đầu đuổi theo AD: Ta có: AD = AB+BD = 3km - Thời gian từ lúc bạn Mai xe đuổi theo đến lúc gặp Linh trường là: T = AD/(v1-v2) = 3/6 = 1/2h = 30ph - Tổng thời gian học: T = 30ph + 2.10ph = 50ph - Vậy hai bạn đến trường lúc 7h10ph  Hai bạn trễ học 10 ph b Quãng đường từ nhà đến trường: AC = t v1 = 1/2.12 = 6km c Ta có: Quãng đường xe đạp phải đi: S = AB+AC = 8km - Thời gian lại để đến trường là: T = 7h – (6h20ph + 10ph) = 30ph = 0,5h - Vậy để đến Mai phải xe đạp với vận tốc là: v3 = S/T = 8/0,5 = 16km/h - Thời gian để bạn Mai xe quay đến nhà là: t1 = AB/v3 = 2/16 = 0,125h = 7,5ph bạn Linh đến D1 cách A là: AD1 = AB+ v2 0,125=2,75km - Thời gian để bạn Mai xe đuổi kịp bạn Linh là: t2 = AD1/(v3-v2) = 0,275h = 16,5ph Thời điểm hai bạn gặp nhau: 6h20ph + 10ph + 7,5ph + 16,5ph = 6h 54ph vị trí gặp cách A: X = v3t2 = 16.0,275 = 4,4km  cách trường là: - 4,4 = 1,6 km Câu a Gọi khối lượng nước m, khối lượng nhiệt dung riêng cầu m1 4,0đ c1 Nhiệt độ cân nhiệt tcb số cầu thả vào nước N Ta có: Nhiệt lượng tỏa từ cầu là: Qtỏa = Nm1c1(100 – tcb) 2.a * Nhiệt lượng thu vào nước là: Qthu = 4200m(tcb – 20) 3,0đ * Điều kiện cân bằng: Qtỏa = Qthu  Nm1c1(100 – tcb) = 4200m(tcb – 20) (1) * Khi thả cầu thứ nhất: N = 1; tcb = 400 C, ta có: 1.m1c1(100 – 40) = 4200m(40 – 20)  m1c1 = 1400m (2) Thay (2) (1) ta được: N.1400m(100 – tcb) = 4200m(tcb – 20)  100N - Ntcb = 3tcb – 60 (*) * Khi thả thêm cầu thứ hai: N = 2, từ phương trình (*) ta được: 200 – 2tcb = 3tcb – 60  tcb = 520 C Vây thả thêm cầu thứ hai nhiệt độ cân nước 520 C * Khi thả thêm cầu thứ ba: N = 3, từ phương trình (*) ta được: 300 – 3tcb = 3tcb – 60  tcb = 600 C Vây thả thêm cầu thứ ba nhiệt độ cân nước 600 C 2.b b * Khi tcb = 900 C, từ phương trình (*) ta được: 1,0đ 100N – 90N = 270 – 60  N = 21 Vậy cần thả 21 cầu để nhiệt độ nước bình cân 900 C 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 1,0 đ Câu 3,0đ - Giả sử ba đèn sáng bình thường: Đ1 I1 = Iđm1 = 0,5 A A I I2 = Iđm2 = A I3 = Iđm3 = 0,25 A - Tại nút C, ta phải có: I1 = I2 + I3  Iđm1 = Iđm2 + Iđm3 Thay số: 0,5 = + 0,25 (vơ lí) + Vậy khơng thể điều chỉnh Rb để ba đèn sáng bình thường Đ2 I2 C B Đ3 0,5 đ I3 r Rb U Hình - Học sinh giải thích đến kết luận R mắc song song với Đ1 - Do ba đèn sáng bình thường: I1 Đ1 I1 = Iđm1 = 0,5 A I2 = Iđm2 = A I3 = Iđm3 = 0,25 A A ' Suy I1 = I2 + I3 – I1 = 0,75 A I3 UAC = Uđm1 = V U AC I + - Vậy R = ' = =8  I1 0,75 U I2 Đ2 C B Đ3 r Rb - Cường độ dịng điện mạch I = I2 + I3 = 1,25 A - Hiệu điện điện trở r: Ur = I.r = 1,25.2 = 2,5 V - Hiệu điện biến trở Rb: Ub = U – UAB – Ur = 28 – (6 + 12) – 2,5 = 7,5 V Ub 7,5 = - Giá trị biến trở Rb: Rb = =6  I 1,25 I2 Đ2 - Học sinh lập luận để đến cách mắc để đèn sáng bt Cách 1: U R = Uđm2 – Uđm1 = 12 – = V I3 Đ3 I1 = Iđm1 = 0,5 A Suy R = UR2 = = 12 Ω 0,5 I1 I1 U - U dm2 - U r Rb =  7,14 Ω I1 + I2 + I3 R2 Đ1 r Cách 2: - Tính Rb: Ta có Ub = Uđm1 = V Ib = Iđm2 + Iđm3 – Iđm1 = + 0,25 – 0,5 = 0,75 A Ub Suy Rb = =8  Ib - Tính R : U R = Uđm1 + Uđm2 = 12 + = 18 V 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ Rb Đ2 0,5đ Đ3 R2 Đ1 r Rb U - UR Ur 28 - 18 = = =5A r r ' Suy I = I - Iđm2 - Iđm3 = – – 0,25 = 3,75 A UR 18 = 4,8 Ω - Vậy R = ' = I2 3,75 - Cường độ dịng điện mạch chính: I = Câu 3,0đ 0,5đ Mạch điện vẽ lại mạch điện phân tích mạch điện: 0,25 R2 R1 a./ A C,D B Rx R3 R1 // R3  R13  R1R3 4 () R1  R3 0,25 R2 Rx 2, () R2  Rx RAB = R13 + R2x = + 2,4 = 6,4 () U 12 I AB  AB  1,875 ( A) RAB 6, R2 // Rx  R2 x  0,25 UAC = IAB R13 = 1,875 = 7,5 (V) b./ UCB = UAB - UAC = 12 - 7,5 = 4,5 (V) U 7,5  I1  13  1, 25 ( A) R1 0,25 U 4,5 I2  2x  0, 75( A) R2 Xét nút C: Vì I1 > I2 dịng điên qua am pekế có chiều từ C đến D số ampe kế IA = I1 - I2 = 0,5A 6.Rx 24  10 Rx RAB R12  R2 x 4    R2  Rx 0,5 6(6  R x ) U I AB  AB  RAB 12  Rx 36.Rx U CB U x I R2 x  12  Rx 0,5 U x2 1296 Px   Rx  12  Tính  Rx    R x    12   Rx  Px max    Rx  0,5 12  Rx 2 60 Rx Giải phương trình  Rx = 2,4 ()thì công suất Rx cực đại Câu + Vẽ hình: 4,0đ Để mẫu  + Cách vẽ: …………………………………… 0,5 1,0 0,5 - Lấy S1 đối xứng với S qua G1 - Lấy S2 đối xứng với S qua G2 - Nối S1 S2 cắt G1 I cắt G2 J - Nối S, I, J, S ta tia sáng cần vẽ Kẻ pháp tuyến I J cắt K   Trong tứ giác IKJO có góc vng là: I J ;  có góc: O = 600 Do góc cịn lại IKJ = 120   Suy ra: Trong  JKI có: I + J = 600 ……………………………………………   0,5   J = J ………………………… I1 = I Mà cặp góc tới góc phản xạ:     I + I + J + J = 1200 …………………………………………………   Xét  SJI có tổng góc: I + J = 1200…………………………………………… Do vậy: ISR = 1200 (Do kề bù với ISJ) ………………………………………… Câu 2,0đ - Lắp gỗ vào trục quay để có địn bẩy Treo lọ rỗng vào đòn bên phải, treo lọ đầy cát vào vị trí địn bên trái cho địn bẩy cân nằm ngang Ta có: P0.l0 = P.l (1) - Nhúng lọ đựng đầy cát ngập nước tìm vị trí treo cho địn bẩy cân bằng: P0 l0 = (P – F) l’ (2) - Từ (1) (2): F = P(l’ – l)/l’ mà F = dnước.V Suy ra: dnước = l’ 0,5 0,5 0,5 0,5 l0 0,5 F P P0 0,25 0,25 P l ' l  V l' - Lặp lại thí nghiệm cách thay nước dầu hoả, tìm vị trí l’’ treo lọ cát để đòn 0,25 bẩy cân 0,25 P l ' ' l  V l' ' - Ta có: ddầu = - Suy ddầu = dnước  (l ' ' l )l ' (l ' l )l ' ' (l ' ' l )l ' (l ' l )l ' ' hay:Ddầu = Dnước  -HẾT Chú ý: Học sinh làm cách khác, cho điểm tối đa 0,5 ...PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Năm học 2014-2015 Môn thi: Vật lí Lớp 9.THCS Thời... 1200 (Do kề bù với ISJ) ………………………………………… Câu 2,0đ - Lắp gỗ vào trục quay để có đòn bẩy Treo lọ rỗng vào đòn bên phải, treo lọ đầy cát vào vị trí địn bên trái cho đòn bẩy cân nằm ngang Ta có: P0.l0... riêng cầu m1 4,0đ c1 Nhiệt độ cân nhiệt tcb số cầu thả vào nước N Ta có: Nhiệt lượng tỏa từ cầu là: Qtỏa = Nm1c1(100 – tcb) 2.a * Nhiệt lượng thu vào nước là: Qthu = 4200m(tcb – 20) 3,0đ * Điều kiện