Đề thi và đáp án HSG vật lý 9 tỉnh Long An

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH LONG AN MÔN THI: VẬT LÝ NGÀY THI: 17/04/2015 THỜI GIAN: 150 PHÚT (Không kể thời gian phát đề) ĐỀ CHÍNH THỨC Câu 1: (5 điểm) Hai bến sông A và B cách nhau 56km. Một xuồng máy dự định đi xuôi dòng từ A đến B rồi trở về A với thời gian 4,8 giờ. Biết vận tốc của dòng nước là 4km/h và vận tốc của xuồng so với nước luôn không đổi. Xem như đoạn sông AB thẳng, xuồng luôn nằm trên đường thẳng AB. a) Tính vận tốc của xuồng so với nước. b) Thực tế, lúc quay trở về khi chỉ còn cách A đúng 12km thì xuồng bị hỏng máy trôi theo nước. Biết thời gian sửa máy là 15 phút và sau khi sửa xong thì xuồng máy đi tiếp với vận tốc cũ. Tính thời gian đi và về của xuồng máy trong trường hợp này. Câu 2: (3 điểm) Dùng bếp dầu đun sôi 1 lít nước trong ấm nhôm có khối lượng 300g thì sau thời gian 10 phút nước sôi. Nếu dùng bếp và ấm trên để đun sôi 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi? Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, của nhôm là 880J/kg.K. Biết bếp dầu cung cấp nhiệt lượng một cách đều đặn, bỏ qua nhiệt lượng ấm nước tỏa ra môi trường, trước khi đun nước và ấm có cùng nhiệt độ. Câu 3: (5 điểm) Cho mạch điện như hình 1, trong đó U = 48V; R1 = 30Ω; R2 = 16 Ω; R3 = 10 Ω; R4 = 200 Ω. Ampe kế chỉ 0,8A và vôn kế chỉ 12V. Bỏ qua điện trở dây nối. a) Hãy xác định điện trở của ampe kế và vôn kế. b) Nếu tăng giá trị điện trở R4 thì số chỉ ampe kế thay đổi thế nào? Hình 1 Câu 4: (4 điểm) Cho mạch điện như hình 2. Nguồn điện không đổi U = 24V; R0 = 4Ω ; R2 = 15Ω ; đèn Đ là loại 6V – 3W. Vôn kế có điện trở lớn vô cùng và chốt dương mắc vào điểm M. Biết số chỉ của vôn kế là 3V và đèn sáng bình thường. Hãy tính giá trị điện trở R1 và R3. Bỏ qua điện trở dây nối. Hình 2 Câu 5: (3 điểm) Vật sáng AB có dạng mũi tên đặt vuông góc với trục chính của thấu kính, điểm A nằm 1 3 trên trục chính cho ảnh A'B' = AB . a) Hãy vẽ ảnh của vật qua thấu kính. b) Biết ảnh cách vật 90cm. Tìm khoảng cách từ thấu kính đến vật và tính tiêu cự của thấu kính (không dùng trực tiếp các công thức thấu kính). ……….. Hết ………. - 1/4 - SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH MÔN THI: VẬT LÝ LONG AN NGÀY THI: 17/04/2015 THỜI GIAN: 150 PHÚT (Không kể thời gian phát đề) ĐỀ CHÍNH THỨC HƯỚNG DẪN CHẤM CÂU Điểm Câu 1: (5 điểm) a) K hi xuôi dòng: t x = s 56 = v + vn v + 4 K hi ngược dòng: t ng = 0,5 đ s 56 = v - vn v - 4 0,5 đ Thời gian đi và về theo dự định: t = t x + t ng 56 56 + v+4 v-4 v = 24 (nhận) Tìm được: 2 v = - (loại) 3 ⇔ 4,8 = 0,5 đ Vậy vận tốc của xuồng so với nước là v = 24km/h b) Quãng đường trở về khi chưa hỏng máy: s 1 = s – 12 = 56 - 12 = 44 (km) 0,5 đ => t1 = s1 44 = = 2, 2(h) v - 4 20 0,25 đ Trong thời gian t2 = 15’ = 0,25(h) sửa máy thì xuồng trôi theo dòng nước một đoạn: s 2 = 0,25.vn = 0,25.4 = 1(km) Quãng đường chuyển động của xuồng sau khi sửa máy xong: s 3 = s – s 1 +s 2= 56 - 44 + 1 = 13 (km) => t 3 = s3 13 = = 0, 65( h) v - 4 20 Thời gian xuồng trở về A là: t = t1 + t 2 + t 3 = 2,2 + 0,25 + 0,65 = 3,1(h ) ' ng Thời gian đi: t x = 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ S = 2(h) v+4 Thời gian đi và về của xuồng là: t' = t x + t 'ng = 2 + 3,1 = 5,1(h) Câu 2: (3 điểm) - Đun 1 lít nước: Q1 = m1c 1 Δ t + m 2 c 2 Δ t - Đun 2 lít nước: Q2 = m1c 1 Δ t + 2m 2 c 2 Δ t 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ Nhiệt lượng cung cấp tỉ lệ với thời gian: - 2/4 - Q1 t = 1 Q2 t2 m c Δt + m 2 c 2 Δt t 1 1 = 1 m1c1Δt + 2m 2 c 2 Δt t2 m c + m 2c2 t 1 1 = 1 m1c1 + 2m 2 c 2 t2 0,3.880 + 1.4200 10 = 0,3.880 + 2.4200 t2 0,5 đ Tính được t2 ≈ 19,4 phút ≈ 19 phút 24 giây. 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ Câu 3: (5 điểm) a) I 2 = I A = 0,8A 0,25 đ U 2 = I 2 R 2 = 0,8.16 = 12,8(V) 0,25 đ U 4 = U V = 12V U 12 ⇒ I4 = 4 = = 0,06(A) R4 200 0,2 5 đ 0,25 đ I1 = I 2 + I3 = 0,8 + I3 0,25 đ U = U1 + U 3 + U 4 = R 1I1 + R 3I3 + U 4 0,5 đ ⇔ 48 = 30.(0,8 + I3 ) + 10I3 + 12 0,5 đ ⇒ I3 = 0,3(A) 0,5 đ I1 = 0,8 + 0,3 = 1,1(A) U - U - U 48 - 30.1,1- 12,8 R A = AB 1 2 = = 2,75(Ω) IA 0,8 0,25 đ RV = UV 12 = = 50(Ω) I3 - I 4 0,3 - 0,06 0,5 đ 0,5 đ b) R 3V4 = R 3 + R 4 .R V RV = R3 + RV R4 + RV +1 R4 0,25 đ => Khi R4 tăng thì R3V4 tăng. R 2A3V4 = R 2A .R 3V4 R 2A = R 2A R 2A + R 3V4 +1 R 3V4 0,25 đ => Khi R3V4 tăng thì R2A3V4 tăng. U, R1 không đổi => U2A tăng => Số chỉ ampe kế tăng. 0,5 đ - 3/4 - Câu 4: (4 điểm) Cường độ dòng điện qua R1 và đèn: I1 = IĐ = P Đ : UĐ = 3 : 6 = 0,5(A) 0,5 đ Hiệu điện thế giữa hai đầu R3: U3 = UĐ - UV = 3(V) Cường độ dòng điện qua R2 và R3: I2 = I3 = 0,5 đ U3 3 = R3 R3 0,5 đ Từ U = U2 + U3 + U0 U = 0,25 đ 0,25 đ 3 3 R2 + U3 + (IĐ + )R0 R3 R3 Tính ra R3 = 3( Ω ) Từ U = U1 + UĐ + U0 U1 = U – UĐ – (IĐ + 0,5 đ 0,25 đ 3 ).R0 R3 0,25 đ Tính ra U1 = 12V 0,5 đ => R1 = U1 = 24(Ω) 0,5 đ I1 Câu 5: (3 điểm) a) Vẽ được ảnh A’B’: - Trường hợp 1: Thấu kính hội tụ 0,5 đ - 4/4 - - Trường hợp 2: Thấu kính phân kì 0,5 đ b) – Thấu kính hội tụ: ΔA B O ’ ’ Δ ABO ’ ’ Δ OIF’ Δ A B F’ Từ (1) => ⇒ A 'B ' OA ' = (1) AB OA A 'B ' A 'F ' = OI OF' A ' B' A 'O − OF' ⇒ = (2) AB OF' ⇒ OA ' 1 = Mà OA + OA’ = 90. Tính ra OA = 22,5cm OA 3 0,5 đ => OA’ = 67,5cm Từ (1) và (2) => OA ' OA '− OF ' . Tính ra OF’ = 16,875cm = OA OF' 0,5 đ – Thấu kính phân kì: ’ ’ ’ ’ ΔA B O ⇒ Δ ABO A 'B ' OA ' = (1) AB OA A 'B' A 'F = OI OF A ' B' OF − OA ' ⇒ = (2) AB OF ⇒ ΔA B F Δ OIF Từ (1) => OA ' 1 = Mà OA - OA’ = 90. Tính ra OA = 135cm OA 3 => OA’ = 45cm Từ (1) và (2) => OA ' OF − OA ' . Tính ra OF = 67,5cm = OA OF 0,5 đ 0,5 đ Chú ý: Sai đơn vị, sai nét vẽ, sai tỉ lệ, sai hoặc thiếu tên các điểm trên hình vẽ, thiếu mũi tên thì trừ mỗi lần 0,25 điểm. Mọi cách giải khác nếu đúng vẫn được trọn điểm. - 5/4 -  ...SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP TỈNH MÔN THI: VẬT LÝ LONG AN NGÀY THI: 17/04/2015 THỜI GIAN: 150 PHÚT (Không kể thời gian phát đề) ĐỀ CHÍNH THỨC HƯỚNG DẪN... 65( h) v - 20 Thời gian xuồng trở A là: t = t1 + t + t = 2,2 + 0,25 + 0,65 = 3,1(h ) ' ng Thời gian đi: t x = 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ S = 2(h) v+4 Thời gian xuồng là: t' = t x... thời gian: - 2/4 - Q1 t = Q2 t2 m c Δt + m c Δt t 1 = m1c1Δt + 2m c Δt t2 m c + m 2c2 t 1 = m1c1 + 2m c t2 0,3.880 + 1.4200 10 = 0,3.880 + 2.4200 t2 0,5 đ Tính t2 ≈ 19, 4 phút ≈ 19 phút