Đề thi học sinh giỏi lớp 9 môn Vật Lý huyện Phú Quốc năm 2013 2014

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN PHÚ QUỐC ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP VÒNG HUYỆN NĂM HỌC: 2013-2014 MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Bài :(5 điểm) Một ô tô chuyển động từ A đến B Tính vận tốc trung bình ôtô quãng đường hai trường hợp : a/ Nửa quãng đường đầu ôtô với vận tốc v1, nửa quãng đường lại ôtô với vận tốc v2 b/ Nửa thời gian đầu ôtô với vận tốc v1, nửa thời gian sau ôtô với vận tốc v2 Bài :( điểm) Một nhiệt lượng kế đồng chứa nước Thả khối nước đá 00C, khối lượng 0,2kg mặt nước a/ Tính thể tích phần nước đá mặt nước b/ Cho vào nhiệt lượng kế miếng nhôm khối lượng 100g 1000C Tính khối lượng nước đá tan thành nước Biết nhiệt dung riêng nhôm c = 880J/kg.k, nhiệt nóng chảy nước đá  = 3,4.105J/kg, bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường Bài 3: (5 điểm) Một hộp kín chứa nguồn điện có hiệu điện không đổi U = 150V điện trở r = 2 Người ta mắc vào hai điểm lấy điện A B hộp bóng đèn Đ có công suất định mức P = 180W nối tiếp với biến trở có điện trở Rb ( Hvẽ ) A U B a/ Để đèn Đ sáng bình thường phải điều chỉnh Rb = 18 Tính r hiệu điện định mức đèn Đ ? b/ Mắc song song với đèn Đ bóng đèn giống hệt Hỏi Đ để hai đèn sáng bình thường phải tăng hay giảm Rb ? Tính độ tăng ( giảm ) ? Rb c/ Với hộp điện kín trên, thắp sáng tối đa bóng đèn đèn Đ ? Hiệu suất sử dụng điện phần trăm ? Bài (5 điểm) Một thấu kính hội tụ (L) có tiêu cự f = 50cm, quang tâm O Người ta đặt gương phẳng (G) điểm I trục cho gương hợp với trục thấu kính góc 450 OI = 40cm, gương quay mặt phản xạ phía thấu kính : a/ Một chùm sáng song song với trục tới thấu kính, phản xạ gương cho ảnh điểm sáng S Vẽ đường tia sáng giải thích, tính khoảng cách SF’ ? b/ Cố định thấu kính chùm tia tới, quay gương quanh điểm I góc  Điểm sáng S di chuyển ? Tính độ dài quãng đường di chuyển S theo  ? ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM VẬT LÝ Câu Bài Nội dung yêu cầu a Gọi quãng đường ôtô s Điểm s Thời gian để ôtô hết quãng đường đầu : t1  v1 0,5 s Thời gian để ôtô hết quãng đường lại : t2  v2 0.5 Vận tốc trung bình ôtô quãng đường: v tb  2v1 v s s   1 t1  t s s v1  v 2 2 v1 v b Gọi thời gian hết quãng đường t Nữa thời gian đầu ôtô quãng đường : s1  t.v1 Nữa thời gian sau ôtô quãng đường : s2  t.v2 1,5 0,5 0,5 Vận tốc trung bình ôtô quãng đường : 1 tv  tv s1  s2 2 v1  v v tb    t t a ) Thể tích nước đá V  m  2,17,4cm D trọng lượng nước đá cân với lực đẩy Acsimet P P d  '  P  d V '  V’D010 = P  V '   200cm D0 10 V Bài Thể tích nước đá mặt nước : V = V – V’ = 217,4 – 200 = 17,4cm3 b) Gọi m1là khối lượng miếng nhôm , m khối lượng nước đá tan thành nước nhiệt miếng nhôm toả : Q1= m1c (t – ) nhiệt nóng chảy nước đá : Q2 = m Theo PT cân nhiệt : Q1 = Q2  m1c (t – ) = m  m  m1ct   25,9 g 1,5 0,5 0,5 0,5 1,0 0,5 0,5 0,5 1,0 1) Gọi I cường độ dòng điện mạch U.I = P + ( Rb + r ).I2 ; thay số ta phương trình bậc theo I : 2I2 - 15I + 18 = Giải PT ta giá trị I I1 = 1,5A I2 = 6A + Với I = I1 = 1,5A  Ud = P = 120V Id 0,5 ; + Với I = I2 = 6A  Hiệu suất sử dụng điện trường hợp : H= 1,0 0,5 p 180   20  nên thấp  loại bỏ nghiệm I2 = 6A U I 150.6 2) Khi mắc đèn // I = 2.Id = 3A, đèn sáng bình thường nên: Ud = U - ( r + Rb ).I  Rb = U Ud r I  Rb =10 Vậy độ giảm Rb : 8 ) 3) Ta nhận thấy U = 150V Ud = 120V nên để đèn sáng bình Bài thường, ta mắc nối tiếp từ bóng đèn trở lên mà phải mắc chúng song song Giả sử ta mắc // tối đa n đèn vào điểm A B  cường độ dòng điện mạch I = n Id Ta có U.I = ( r + Rb ).I2 + n P  U n Id = ( r + Rb ).n2 I2d + n P  U.Id = ( r + Rb ).n.Id + P U I d  P r   Rb = n.I d  n U I d  P r.I d  150.1,5  180  10  n max = 10 Rb = 2.(1,5) + Hiệu suất sử dụng điện : H = 0,5 0,5 1,0 0,5 0,5 Ud = 80  U a) (L) (G) F’ O I S 1,0 + Theo đặc điểm thấu kính hội tụ, chùm tia sáng tới song song với trục cho chùm tia ló hội tụ tiêu điểm Gương phẳng (G) đặt khoảng tiêu cự OF’ ( OI = 40cm < OF’ = 50cm ) chùm tia ló không tập trung điểm F’ mà hội tụ điểm S đối xứng với F’ qua gương phẳng (G) + Tính SF’ Do tính đối xứng nên IF’ = IS = 10cm ∆SIF’ vuông I nên SF’2 = IS2 + IF2 = 102 + 102 = 200  SF’ = 10 cm b) Khi gương (G) quay quanh I góc  : - Do IF không đổi nên IS không đổi  Điểm S di chuyển cung tròn tâm I bán kính IS = 10cm - Gương (G) quay góc   Góc SIF tăng ( Giảm ) góc  Độ dài cung tròn mà điểm S di chuyển    SI.2 180    cm 1,0 1,0 1,0 1,0 ...ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM VẬT LÝ Câu Bài Nội dung yêu cầu a Gọi quãng đường ôtô s Điểm s Thời gian để ôtô hết quãng đường đầu... nhiệt nóng chảy nước đá : Q2 = m Theo PT cân nhiệt : Q1 = Q2  m1c (t – ) = m  m  m1ct   25 ,9 g 1,5 0,5 0,5 0,5 1,0 0,5 0,5 0,5 1,0 1) Gọi I cường độ dòng điện mạch U.I = P + ( Rb + r ).I2