Đề thi HSG Vật Lí (có đáp án)

Đề thi HSG Vật lí cấp huyện, có hướng dẫn chấm. Đề tham khảo dành cho học sinh thi HSG, chuyên. Giáo viên bồi dường HSG, chuyên. Đề thi HSG gồm các phần trong Vật lí gồm: Cơ học (chuyển động), điện học (mạch điện, truyền tải điện năng đi xa), Nhiệt học (sự truyền nhiệt), quang học (gương phẳng)

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HUYỆN ĐÔNG HƯNG

(Đề thi có 02 trang)

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN

Năm học 2019 - 2020 Môn: Vật lí 9 Thời gian: 120 phút (không kể giao đề)

Họ tên thí sinh:

Số báo danh:

Đ

Ề BÀI Câu 1 (4,0 điểm )

Cho mạch điện như Hình 1 Biết R1 = R2 = R3 = 3Ω; R4=1Ω; UAB = 9V Điện trở của dây nối và Ampe kế rất nhỏ.

a) Tìm số chỉ của Ampe kế A1.

b) Nối M và B bằng một dây dẫn có điện trở rất nhỏ Tính cường độ dòng điện qua các điện trở.

Câu 2 (4,0 điểm)

Một người đi ôtô khởi hành từ thành phố A đi thành phố B với vận tốc 40km/

h Nhưng sau khi đi được 1

4 thời gian dự tính, người này muốn tới B sớm hơn 30 phút nên đã tăng vận tốc lên 60km/h Tính quãng đường từ A đến B và thời gian dự tính đi hết quãng đường đó?

Câu 3 (4,0 điểm)

Một chậu nhôm có khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở nhiệt độ 200C.

a) Thả vào chậu nhôm một thỏi đồng có khối lượng 200g lấy ở lò nung ra Nước nóng đến 21,20C Tìm nhiệt độ của bếp lò Biết nhiệt dung riêng của nhôm là

c1=880J/kg.K, của nước là c2=4200J/kg.K và của đồng là c3=380J/kg.K Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh.

b) Thực tế trong trường hợp này nhiệt lượng tỏa ra môi trường chiếm 10% nhiệt lượng cung cấp cho chậu nước Tìm nhiệt độ thực sự của bếp lò.

c) Nếu tiếp tục bỏ vào chậu nước một thỏi nước đá có khối lượng 100g ở 00C thì nước đá có tan hết không? Tìm nhiệt độ cuối cùng của hệ thống hoặc lượng nước

B

R

4

R

3

N A

R

2

R

1

M

A

1

Hình 1

đá còn sót lại nếu không tan hết? Biết nhiệt nóng chảy của nước đá là

5

3,4.10 J/kg

Câu 4 (4,0 điểm)

Để truyền tải điện năng từ nơi sản xuất điện đến nơi tiêu thụ cách 5km, người

ta dùng dây dẫn có đường kính 2mm, điện trở suất 1,57.10-8 m  Nơi tiêu thụ cần hiệu điện thế 200V và công suất tiêu thụ 10kW.

a) Tính điện trở của dây tải điện (cho =3,14  ).

b) Tính hiệu điện thế hai đầu dây nơi sản xuất điện.

c) Tính độ sụt thế, công suất hao phí trên đường dây và hiệu suất của đường dây.

Câu 5 (4,0 điểm)

Một người dùng một gương phẳng để chiếu một chùm tia sáng mặt trời hẹp xuống đáy giếng sâu theo phương thẳng đứng Biết các tia sáng mặt trời hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc 350 Tính góc hợp bởi giữa mặt gương và mặt phẳng nằm ngang.

(Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HUYỆN ĐÔNG HƯNG

(Hướng dẫn chấm có 03 trang)

HƯỚNG DẪN CHẤM

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN

Năm học 2019-2020 Môn: Vật lí 9

R

4

1

R

3

R

2

N

M

1

(4,0 đ)

a) Mạch điện có dạng: (R1 // (R2 nt R3)) nt R4

R23 = R2 + R3 = 6Ω

1 23

RAB = RAN + R4 = 3

1,0

AB

= =3(A)

Hiệu điện thế đoạn mạch AN là:

Dòng điện qua ampe kế là : IA1 = I1 = AN

1

= =2(A)

b) Khi nối M với B bằng một dây dẫn có điện trở nhỏ nên coi

M ≡ B mạch điện có dạng: [(R3 //R4) nt R1] // R2

R34 = 3 4

( )

R134 = R1 + R34 = 3 + 43 = 3,75Ω

0,5

I1 = AB

134

=

I2 = AB

2

Hiệu điện thế giữa 2 điểm N và B là:

UNB = I34 R34 = I1 R34 = 2,4 43 = 1,8(V)

I3 = NB

3

0,25

I4 = NB

4

2

(4,0 đ) Gọi độ dài quãng đường AB là s (km, s > 0) 0,25

Thời gian dự tính đi hết quãng đường AB là s

Thời gian người đó đi với vận tốc 40km/h là:

1

1 1 s s

t = t = = (h)

4 4 40 160

0,25

Quãng đường người đó đi được trong 1

4thời gian dự tính là:

s s

s = 40.t = 40 = (km)

160 4

0,25 Quãng đường còn lại sau đó là 2 1

3s

s =s-s =

Thời gian đi hết quãng đường s2 là: 2

2

Theo đề bài ta có: t = t1 + t2 + 1

Thời gian dự tính đi từ A đến B là:

40

3

(4,0 đ)

a) Gọi t0C là nhiệt độ của bếp lò (cũng là nhiệt độ ban đầu của

Nhiệt lượng chậu nhôm nhận được để tăng nhiệt độ từ t1 = 200C

đến t2 = 21,20C là: Q1 = m1.c1.(t2-t1) (m1 là khối lượng của chậu

nhôm)

0,25

Nhiệt lượng nước nhận được để tăng nhiệt độ từ t1 = 200C đến t2 =

21,20C là: Q2 = m2.c2.(t2-t1) (m2 là khối lượng của nước) 0,25 Nhiệt lượng thỏi đồng tỏa ra để hạ nhiệt độ từ t0C đến t2 = 21,20C

là: Q3 = m3.c3.(t-t2) (m3 là khối lượng của thỏi đồng) 0,25

Do không có sự tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh nên ta có:

Q3 = Q1 + Q2 hay m3.c3.(t-t2) = (m1.c1 + m2.c2).(t2-t1) 0,25

0

1 1 2 2 2 1 3 3 2

3 3

(m c +m c ).(t -t )+m c t

m c

b) Thực tế, do có sự tỏa nhiệt ra môi trường nên phương trình cân

bằng nhiệt được viết lại như sau:

Q3 - 0,1.(Q1 + Q2) = Q1 + Q2

0,5

Q = 1,1(Q +Q )

 m3.c3.(t'-t2) = 1,1.(m1.c1 + m2.c2).(t2-t1) 0,25 Nhiệt độ thực sự của bếp lò là:

3 3

1,1.(m c +m c ).(t -t )+m c t

0,25

c) Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 00C

Nhiệt lượng cả hệ thống gồm chậu nhôm, nước, thỏi đồng tỏa ra

để giảm từ 21,20C xuống 00C là:

'

1 1 2 2 3 3

Do Q' > Q nên nước đá tan hết và cả hệ thống nâng lên đến nhiệt

độ t'' được tính như sau:

0,25

'' '

Q =Q -Q =189019,2-34000=155019,2(J)

''

Q

4

(4,0đ)

a) Điện trở của dây tải điện là:

-3 2

1,57.10 2.5.10

b) Dòng điện qua tải tiêu thụ (cũng chính là dòng điện toàn

phần trên dây dẫn): P 10000

1,0

Hiệu điện thế giữa hai đầu dây nơi sản xuất điện:

U0 = U + I.Rd = 200 + 50.12,5 = 825 (V) 0,5 c) Độ sụt thế trên đường dây: Ud = I.Rd = 50.12,5 = 625 (V) 0,5 Công suất hao phí: Php = Rd.I2 = 12,5.502 = 31 250 (W) 0,5 Hiệu suất truyền tải:

5

(4,0 đ)

Vẽ hình đúng

1,5

Mà SIN NIR    (góc tới bằng góc phản xạ) SIG PIR    0,25 Lại có SIG PIK    (hai góc đối đỉnh) nên PIK PIR    (2) 0,25

Từ (1) và (2) ta có  0

TPI PIK PKI 27,5     50  77,5 (góc ngoài tam giác)

Vậy gương phải hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc 700 0,5

(Lưu ý: Học sinh làm theo cách khác, đúng vẫn cho điểm tối đa).

K

R P N

I S

G