Đề thi học sinh giỏi môn lý 9 tỉnh phú thọ năm học 2016 2017(có đáp án)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP THCS NĂM HỌC 2016 - 2017 MÔN: VẬT LÍ Thời gian làm bài:150 phút, không kể thời gian giao đề (Đề thi gồm 04 trang) Chú ý: - Câu hỏi TNKQ có nhiều lựa chọn - Thí sinh làm phần TNKQ tự luận tờ giấy thi (không làm vào đề thi) I Phần trắc nghiệm khách quan (10,0 điểm) Câu Một máy biến ban đầu cuộn sơ cấp có 3000 vòng, cuộn thứ cấp 300 vòng Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điện xoay chiều hai đầu dây cuộn thứ cấp có hiệu điện 12V Sau đó, bớt 500 vòng cuộn sơ cấp 50 vòng cuộn thứ cấp đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp máy hiệu điện cũ hiệu điện hai đầu dây cuộn thứ cấp lúc A 24V B 18V C 10V D 12V Câu Cho điểm sáng S cách gương phẳng 80cm Cho S dịch chuyển lại gần gương theo phương hợp với mặt gương góc 30 đoạn a(cm) thấy ảnh S ’ cách S khoảng 60cm Giá trị a A 100 B 50 C 80 D 30 Câu Đặt hiệu điện không đổi 6V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R0 = Ω mắc nối tiếp với biến trở R Ban đầu biến trở R có giá trị mà công suất tỏa nhiệt 4,5W Để công suất tỏa nhiệt R 4W phải điều chỉnh biến trở R tăng giảm lượng bao nhiêu? A Tăng Ω B Tăng Ω C Giảm Ω D Giảm Ω Câu Đặt vật sáng AB vuông góc với trục thấu kính hội tụ có tiêu cự 15cm Để thu ảnh thật có kích thước vật người ta phải đặt vật AB cách thấu kính đoạn A 7,5cm B 15cm C 20cm D 30cm Câu Một nhiệt lượng kế nhôm có khối lượng 100g chứa 400g nước nhiệt độ 100C Người ta bỏ vào nhiệt lượng kế thỏi hợp kim nhôm thiếc có khối lượng 200g đốt nóng đến nhiệt độ 120 0C, nhiệt độ cân hệ sau 14 0C Cho biết nhiệt dung riêng nhôm, nước thiếc 900J/kg.K, 4200J/kg.K 230J/kg.K Bỏ qua trao đổi nhiệt vật nói với môi trường bên Khối lượng nhôm thiếc có hợp kim A 133g 67g B 169g 31g C 31g 169g D 67g 133g Câu Một viên gạch xilicát có kích thước sau: a = 5cm, b = 10cm, c = 20cm Hai viên gạch xếp hình chữ T, lần đầu đáy a.c đặt mặt bàn, lần sau đáy a.b đặt đáy bể chìm hoàn toàn nước hình vẽ bên Kết áp suất gạch tác dụng lên mặt bàn lên đáy bể Biết rằng, mặt viên gạch không nhẵn Khối lượng riêng nước 1000kg/m3 Khối lượng viên gạch A 1.5kg B 2,0 kg C 2,5 kg Trang 1/12 D 1,0 kg Câu Chỉ câu sai: A Một vật chuyển động vật khác không nhiệt vật không B Nhiệt vật khác với động C Một vật không chuyển động động nhiệt không D Nhiệt vật khác không Câu Một đoàn tàu chịu tác dụng lực kéo lực cản theo phương nằm ngang Hình vẽ bên cho biết phụ thuộc vận tốc chuyển động tàu theo thời gian đoạn đường OA, AB, BC, CD, DE Lực kéo cân với lực cản đoạn đường đây? A Đoạn OA, BC B Đoạn AB, CD C Đoạn CD, DE D Đoạn BC, DE v A B C D E t Câu Một bóng đèn có ghi 220V – 60W mắc vào hiệu điện 220 V Biết số điện giá 1350 (đồng) số tiền phải trả cho việc sử dụng bóng đèn để thắp sáng tháng (cho tháng có 30 ngày, bóng đèn sử dụng trung bình ngày giờ) A 15480 (đồng) B 145800 (đồng) C 1458 (đồng) D 14580 (đồng) Câu 10 Ba vật đặc chất liệu khác a, b, c có tỉ số khối lượng : : tỉ số khối lượng riêng : : Nhúng ba vật chìm vào nước tỉ số lực đẩy ácsimét nước lên vật A : : 7 B 2: : C 3: 10: Câu 11 Cho mạch điện hình vẽ: Biết R1 = Ω , bóng đèn Đ ghi 6V - 3W, R2 biến trở Đặt vào hai đầu MN hiệu điện không đổi 10V Để đèn sáng bình thường R2 M A Ω B 10 Ω C 12 Ω D 14 Ω D : :1 Đ R1 R2 N Câu 12 Hai vật chuyển động thẳng đường thẳng Nếu chúng chuyển động lại gần giây khoảng cách chúng giảm 8m Nếu chúng chuyển động chiều với vận tốc cũ 10 giây khoảng cách chúng lại tăng 6m Vận tốc vật A 1,1m/s 0,5m/s B 1,1m/s 0,6m/s C 0,1m/s 0,5m/s D 0,5m/s 0,6m/s Câu 13 Vật sáng AB đặt vuông góc với trục sát với tiêu điểm thấu kính hội tụ cho ảnh thật Nếu dịch chuyển vật xa thấu kính ảnh A lớn gần thấu kính B nhỏ xa thấu kính C lớn xa thấu kính D nhỏ gần thấu kính Câu 14 Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch có điện trở A không đổi tăng hiệu điện hai đầu mạch lên hai lần giảm điện trở đoạn mạch lần B không đổi giảm đồng thời hiệu điện hai đầu mạch điện trở mạch lần C tăng điện trở đoạn mạch tăng D giảm hiệu điện đặt vào hai đầu mạch tăng Trang 2/12 Câu 15 Đặt hiệu điện 9V vào hai đầu bóng đèn Đ (12V- 6W) Khẳng định đúng? A Cường độ dòng điện chạy qua đèn 0,375A B Công suất tiêu thụ bóng đèn 3,375W C Cường độ dòng điện chạy qua đèn 0,5A D Đèn sáng bình thường Câu 16 Trong hình vẽ đây, N cực Bắc S cực Nam nam châm Kí hiệu chiều dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn thẳng đặt vuông góc với mặt phẳng hình vẽ có chiềur từ vào Mũi tên hình biểu diễn chiều lực điện từ F tác dụng lên đoạn dây dẫn này? N N I r F I I S Hình A Hình N r F S Hình B Hình r F r F N I S S Hình C Hình Hình D Hình Câu 17 Một nam châm nằm lòng cuộn dây dẫn kín Dòng điện cảm ứng xuất cuộn dây A giữ yên nam châm, kéo cuộn dây khỏi nam châm với tốc độ nhanh dần B cho nam châm đứng yên cho cuộn dây quay tròn xung quang trục trùng với trục cuả nam châm C giữ yên cuộn dây, kéo nam châm với tốc độ không đổi D cho nam châm cuộn dây chuyển động phía với tốc độ Câu 18 Một điểm sáng đặt cách khoảng 2m Giữa điểm sáng người ta đặt đĩa chắn sáng hình tròn đường kính 20cm cho đĩa song song với điểm sáng nằm trục đĩa Ban đầu đĩa đặt cách điểm sáng 50cm bóng đen in có bán kính R , sau di chuyển đĩa dọc theo trục đến vị trí cách 100cm thấy bóng đen in có bán kính R Tỉ số A B C 1,5 R2 R1 D Câu 19 Có điện trở giống hệt có giá trị R 0, mắc với theo cách khác sau mắc nối tiếp với điện trở R đặt hai đầu đoạn mạch gồm điện trở hiệu điện không đổi U Biết rằng, với cách mắc điện trở R nối tiếp cường độ dòng điện qua điện trở R 0,2A, với cách mắc điện trở R0 song song cường độ dòng điện qua điện trở 0,2A Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R cách mắc lại bao nhiêu? A 0,08A B 0,16A C 0,48A D 0,32A Câu 20 Một dây nhôm dài 1000m, có tiết diện 2mm điện trở 14Ω Một dây nhôm khác có tiết diện 2,5 mm2, điện trở 21Ω chiều dài A 1785m B 1275m C 1875m Trang 3/12 D 3750m II Phần tự luận (10,0 điểm) Câu 1(2,5 điểm) Hai xe ô tô xuất phát từ hai bến A B Xe thứ xuất phát lúc để từ A đến B, xe thứ hai xuất phát lúc để từ B đến A chúng gặp lúc Hỏi chúng đến nơi lúc Biết, xe thứ xuất phát lúc xe thứ hai xuất phát lúc với vận tốc cũ chúng gặp lúc 48 phút Coi chuyển động hai xe chuyển động Câu (1,5 điểm) Một nhiệt lượng kế nhôm có khối lượng m (kg) nhiệt độ t = 230C, cho vào nhiệt lượng kế khối lượng m (kg) nước nhiệt độ t Sau hệ cân nhiệt, nhiệt độ nước giảm 90C Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m (kg) chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) nhiệt độ t = 450C Khi có cân nhiệt lần hai, nhiệt độ hệ lại giảm 100C so với nhiệt độ cân lần thứ Tìm nhiệt dung riêng chất lỏng đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng nhôm nước C = 900J/(kg.K) C2 = 4200J/(kg.K) Bỏ qua mát nhiệt khác Câu (2,0 điểm) Một vật phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục thấu kính hội tụ, cho điểm B nằm trục cách quang tâm thấu kính khoảng BO = a Nhận thấy dịch vật khoảng b = 5cm lại gần xa thấu kính ảnh có độ cao ba lần vật, ảnh chiều ảnh ngược chiều với vật Không dùng công thức thấu kính, xác định khoảng cách a vị trí tiêu điểm thấu kính Câu (4,0 điểm) Cho mạch điện hình vẽ bên Đặt K vào hai điểm A, B hiệu điện không R3 A B N đổi U = 6V Các điện trở R = 1,5Ω, R2 = 3Ω, R1 bóng đèn có điện trở R3 = 3Ω, RCD biến R2 trở chạy Coi điện trở bóng điện không M thay đổi theo nhiệt độ, điện trở ampe kế A C D dây nối không đáng kể a) Khóa K đóng, dịch chuyển chạy đến M trùng C đèn sáng bình thường Xác định số ampe kế, hiệu điện công suất định mức bóng đèn b) Khóa K mở, dịch chuyển chạy M đến vị trí cho R CM = 1Ω cường độ dòng điện qua bóng đèn A Tìm điện trở biến trở c) Thay đổi biến trở biến trở khác có giá trị điện trở 16Ω Đóng khóa K, xác định vị trí chạy M để công suất tỏa nhiệt biến trở đạt giá trị lớn -Hết -Cán coi thi không giải thích thêm Họ tên thí sinh:…………………………………………; Số báo danh:……………… Trang 4/12 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP THCS NĂM HỌC 2016 - 2017 MÔN: VẬT LÝ (Hướng dẫn chấm có 05 trang) I Phần trắc nghiệm khách quan (10,0 điểm) Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án D B 11 C 16 B A A,C 12 A 17 A,C B, D B 13 D 18 D D D 14 B 19 C,D C 10 A 15 A,B 20 C II Phần tự luận (10,0 điểm) Câu Nội dung Câu 1: Hai xe ô tô xuất phát từ hai bến A B Xe thứ xuất phát lúc để từ A đến B, xe thứ hai xuất phát lúc để từ B đến A chúng gặp lúc Hỏi chúng đến nơi lúc Biết, xe thứ xuất phát lúc xe thứ hai xuất phát lúc với vận tốc cũ chúng gặp lúc 48 phút Coi chuyển động hai xe chuyển động Trang 5/12 Điểm Giả sử hai xe gặp C, thời gian chuyển động từ A tới C từ B đến C xe thứ xe thứ hai trường hợp đầu 3(h) 2(h), trường hợp sau 1,8(h) 2,8(h) 0,25 Gọi v1 , v vận tốc hai xe, theo đề ta có: 3v1 + 2v = SAB (1) 0,25 1,8v1 + 2,8v = SAB (2) Từ (1) (2) ta có: 3v1 + 2v = 1,8v1 + 2,8v ⇒ v2 = v1 (3) 0,25 Tính thời gian chuyển động xe: t1 = t AC1 + t CB1 = t AC1 + SCB 2.v = 3+ v1 v1 Thay (3) vào (4) ta có: t1 = + 2.3 = 6(h) Tương tự: t = t BC2 + t CA = t BC2 + Thay (3) vào (5) ta có: t = + (4) SCA 3.v = + (5) v2 v2 3.2 = 4(h) Vậy xe xuất phát từ A đến B vào lúc 6+6 = 12 Còn xe xuất phát từ B đến A vào lúc 7+4 = 11 Câu 2: Một nhiệt lượng kế nhôm có khối lượng m nhiệt độ t1 = 230C, cho vào nhiệt lượng kế khối lượng m (kg) nước nhiệt độ t Sau hệ cân nhiệt, nhiệt độ nước giảm 0C Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m (kg) chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) nhiệt độ t3 = 450C Khi có cân nhiệt lần hai, nhiệt độ hệ lại giảm 100C so với nhiệt độ cân lần thứ Tìm nhiệt dung riêng chất lỏng đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng nhôm nước C1 =900J/(kg.K) C2 = 4200 J/(kg.K) Bỏ qua mát nhiệt khác Trang 6/12 0,5 0,25 0,5 0,25 0,25 a) Khi có cân nhiệt lần thứ nhất, nhiệt độ cân hệ t, ta có: (1,5điểm) mC1 (t – t1) = mC2(t2 – t) (1) 0,25 Mà t = t2 – 9, t1 = 230C, C1 =900J/(kg.K), C2 = 4200 J/(kg.K 0,25 (1) ⇔ 900(t − − 23) = 4200(t − t − 9) ⇔ 900(t − 32) = 4200.9 0,25 ⇒ t = 740 C , Vậy t = 74 − = 650 C 0,25 Khi có cân nhiệt lần thứ hai, nhiệt độ cân hệ t ' , ta có: 2mC ( t' – t ) = ( mC1 + mC ) ( t – t' ) (2) (C nhiệt dung chất lỏng đổ 0,25 0 thêm vào) Mà t ' = t − 10 = 65 − 10 = 55 C, t = 45 C ⇔ 2C(55 − 45) = (900 + 4200)(65 − 55) ⇒ C = 5100 = 2550J / (kg.K) 0,25 Vậy nhiệt dung riêng chất lỏng đổ thêm vào C = 2550J/(kg.K) Câu 3: Một vật phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục thấu kính hội tụ, cho điểm B nằm trục cách quang tâm thấu kính khoảng BO = a Nhận thấy dịch vật khoảng b = cm lại gần xa thấu kính ảnh có độ cao ba lần vật, ảnh chiều ảnh ngược chiều với vật Không dùng công thức thấu kính, xác định khoảng cách a vị trí tiêu điểm thấu kính A1' A2 B1' A1 I B2 B1 O F' Trang 7/12 B'2 A '2 0,5 Kí hiệu vị trí vật lại gần thấu kính B1A1 xa thấu kính (2,0điểm) B A 2 Vẽ đường tia sáng để tạo ảnh vật ứng với vị trí đặt vật ' ' ' ' nói Ta ảnh B1A1 B2 A hình vẽ 0,25 ' ' Xét hai tam giác đồng dạng OA1B1 OA1B1 , ta có: OB1 OB1' = → OB = (1) OB1' 3 ' ' Xét hai tam giác đồng dạng OA B2 OA B2 , ta có: OB2 = OB'2 (2) 0,25 ' ' ' Xét hai tam giác đồng dạng F'OI F' B2 A , ta có: F 'B2 = 3OF' 0,25 ' ' ' ' Kí hiệu OF ' = f , suy F ' B2 = 3f = F 'B1 Vậy OB2 = 4f OB1 = 2f 0,25 Thay giá trị vào (1) (2) ta được: OB1 = Do B1B2 = 2f 4f OB2 = 3 0,25 2f = 10cm → f = 15cm Vậy tiêu điểm F nằm cách thấu kính 15 cm Điểm B nằm cách B1 B2 khoảng 5cm Thay f = 15cm vào 2f OB1 = ta OB1 = 10cm Vậy vị trí ban đầu OB = a = 10 + = 15cm Điểm B trùng với tiêu điểm trước thấu kính Trang 8/12 0,25 Câu 4: Cho mạch điện hình vẽ bên Đặt vào hai điểm A, B hiệu điện không đổi U = 6V K B A R1 Các điện trở R1 = 1,5Ω, R2 = 3Ω, bóng đèn có điện trở R3 = Ω, RCD biến trở chạy R3 N R2 M A C D Coi điện trở bóng điện không thay đổi theo nhiệt độ, điện trở ampe kế dây nối không đáng kể a) Khóa K đóng, dịch chuyển chạy đến M trùng C đèn sáng bình thường Xác định số ampe kế, hiệu điện công suất định mức đèn b) Khóa K mở, dịch chuyển chạy M đến vị trí cho R CM = 1Ω cường độ dòng điện qua đèn A Tìm điện trở biến trở c) Thay đổi biến trở biến trở khác có giá trị điện trở 16Ω Đóng khóa K, xác định vị trí chạy M để công suất tỏa nhiệt biến trở đạt giá trị lớn a) Khi K đóng, di chuyển chạy M trùng C Mạch gồm (R2//R3) nt R1 R3 A 0,25 R1 B R2 (4,0điểm Ta có: R td = R + R 2R = 3Ω R2 + R3 Cường độ dòng điện mạch chính: I = U = 2A R td 0,25 Ta có: U = IR 23 = 2.1,5 = 3V Hiệu điện định mức bóng đèn U dm = U = 3V U dm 32 = = 3W Công suất định mức đèn: Pdm = R3 Trang 9/12 0,25 Số ampe kế: I A = I = U3 = = 1A R2 0,25 R2 b) Khi K mở mạch hình vẽ: R1 RCM N M A 0,25 B RMD R3 Đặt RMD = x; Ta có: R MN = R (x + R ) 3(x + 3) = R2 + x + R3 6+x 0,25 Điện trở tương đương đoạn mạch AB: R td = R CM + R NM + R1 ⇒ R td = + 3(x + 3) 24 + 5,5x + 1,5 = 6+ x 6+x Cường độ dòng điện mạch chính: I = Ta có: U 23 = U ⇔ I3 (R + x) = I R ⇔ ⇒ I3 = U 6(x + 6) = R td 24 + 5,5x 0,25 I3 R2 = I2 R + x 0,25 R2 18 I = = A ⇒ x = 3Ω R2 + R3 + x 24 + 5,5x 0,25 Vậy: R CD = x + R CM = + = 4Ω 0,25 c) Mạch điện vẽ lại hình vẽ: 0,25 A RCM RMD Trang 10/12 M R2 R3 N R1 B Đặt điện trở đoạn mạch AM y (y>0) Đặt điện trở đoạn mạch AN là: R AN = 3(3 + y) 6+ y Đặt điện trở đoạn mạch AB là: R AB = R AN + R1 = Cường độ dòng điện mạch là: I = 3y + 4,5y + 18 + 1,5 = 6+ y y+6 0,25 U 6(y + 6) = R AB 4,5y + 18 0,25 Iy R3 R3 18 = ⇒ Iy = I = Ta có: I3 y + R y + R2 + R3 4,5y + 18 Công suất tỏa nhiệt biến trở:  18  182 Py = I y =  y = ÷ 18  4,5y + 18  (4,5 y + ) y 0,25 y Để công suất biến trở đạt giá trị lớn (4,5 y + nhỏ Áp dụng bất đẳng thức Cô-si: 4,5 y + Dấu “ = ” xảy khi: 4,5 y = 18 18 ≥ 4,5 y = 18 y y 18 ⇒ y = 4Ω y Trang 11/12 18 ) đạt giá trị y 0,25 Mà: y = R CM R MD = 4Ω R CM + R MD Ta có: R CM + R MD = 16Ω ⇒ R CM = R MD = 8Ω Khi chạy M biến trở công suất tỏa nhiệt biến trở đạt giá trị cực đại Chú ý : + Nếu thí sinh làm cách khác cho điểm tối đa + Nếu thiếu đơn vị trừ 0,25 đ không trừ 0,5đ Trang 12/12 0,25 ... -Hết -Cán coi thi không giải thích thêm Họ tên thí sinh: …………………………………………; Số báo danh:……………… Trang 4/12 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI... HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP THCS NĂM HỌC 2016 - 2017 MÔN: VẬT LÝ (Hướng dẫn chấm có 05 trang) I Phần trắc nghiệm khách quan (10,0 điểm) Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án D B 11 C 16... t1) = mC2(t2 – t) (1) 0,25 Mà t = t2 – 9, t1 = 230C, C1 =90 0J/(kg.K), C2 = 4200 J/(kg.K 0,25 (1) ⇔ 90 0(t − − 23) = 4200(t − t − 9) ⇔ 90 0(t − 32) = 4200 .9 0,25 ⇒ t = 740 C , Vậy t = 74 − = 650