Đề thi HSG Vật lí 9 - Đề số 02

UBND HUYỆN THỦY NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 90 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu (2,5 điểm) Lúc giờ, hai xe xuất phát từ hai địa điểm A B cách 24km, chúng chuyển động thẳng chiều từ A đến B Xe thứ từ A với vận tốc 42km/h, xe thứ hai từ B với vận tốc 36km/h a, Tìm khoảng cách hai xe sau 45 phút kể từ lúc xuất phát? b, Tìm thời điểm vị trí xe thứ đuổi kịp xe thứ hai? Câu (2,5 điểm) Trộn lẫn rượu vào nước, người ta thu hỗn hợp nặng 140g nhiệt độ t0 = 360C Tính khối lượng nước rượu pha, biết ban đầu rượu có nhiệt độ t01= 190C nước có nhiệt độ t02 = 1000C Nhiệt dung riêng rượu nước C1 = 2500J/kg.K, C2 = 4200J/kg.K Câu (2,5 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Hiệu điện hai điểm A B không thay đổi 120V Các điện trở có trị số R1 = 1000 Ω , R2 = 2000 Ω Hai vôn kế có điện trở Rv = 4000 Ω Xác định số vôn kế khi: a, Khóa K mở R1 C R2 b, Khóa K đóng A K B V1 V2 D (Bỏ qua điện trở dây nối khóa K) Câu (2,5điểm) Hai gương phẳng M N đặt song song có mặt phản xạ quay vào cách khoảng AB = 30cm Giữa hai gương có điểm sáng S đường thẳng AB cách gương M đoạn 10cm Một điểm O nằm đường thẳng song song với hai gương cách S 60cm a, Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ S phản xạ gương N H, gương M K truyền đến O M N b, Tính khoảng cách từ H, K đến AB O S A HẾT B UBND HUYỆN THỦY NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Bài HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÍ Đáp án - Khoảng cách ban đầu hai xe S Điểm - Khoảng cách hai xe sau 45 phút l - Quãng đường xe sau 45 phút là: 0,5 0,5 S1 = v1.t = 42 0,75 = 31,5 (km) Bài (2,5điểm ) S2 = v2.t = 36 0,75 = 27 (km) - Vì hai xe chuyển động thẳng chiều nên: S1 + l = S + S2 => l = S + S2 – S1 = 24 + 27 – 31,5 = 19,5(km) 0,5 - Hai xe chuyển động chiều, gặp nhau: S1 – S2 = S v1.t - v2.t = S => t = S 24 = = 4(h) v1 − v2 42 − 36 Sau 4h chuyển động hai xe gặp gặp lúc: +4 = 11h - Vị trí gặp cách B là: S2 = v2.t = 36 = 144 (km) m = 140g = 0,14kg t01 = 190C C1 = 2500J/kg.K t0 = 360C t02 = 1000C C2 = 4200J/kg.K Tính: m1 = ? ; m2 = ? - Gọi m1 khối lượng rượu; m2 khối lượng nước 0,5 0,25 0,25 0,5 0,25 - Nhiệt lượng rượu thu vào để tăng nhiệt độ từ 190C lên 360C Bài Q1 = m1.C1.(t0 - t01) - Nhiệt lượng nước thu vào để hạ nhiệt độ từ 1000C xuống 360C Q2 = m2.C2.(t02 - t0) (2,5điểm Vì có rượu nước trao đổi nhiệt với nhau, có cân ) nhiệt 0,25 0,5 Ta có: Q1 = Q2 Hay m1.C1.(t0 - t01) = m2.C2.(t02 - t0) 1.0 Theo đề bài: m1 + m2 = 0,14 => m1 = 0,14 - m2 => (0,14 - m2) C1.(t0 - t01) = m2.C2.(t02 - t0) => (0,14 - m2) 2500 17 = m2 4200 64 Thay số, tính được: m1 = 120,9g; m2 = 19,1g a, K mở: Mạch điện mắc: (R1 nt R2) // (RV1 nt RV2) Bài - Khi số Vôn kế hiệu điện hai đầu Vôn kế 0,25 0,25 Vì RV1 = RV2 IV1 = IV2 => UV1 = UV2 0,5 Mà UV1 + UV2 = UAB = 120V Nên UV1 = UV2 = 60V b, K đóng: Vì điện trở dây nối khóa K không đáng kể, chập C với D Mạch điện mắc: (R1 // RV1) nt (R2 // RV2) Vôn kế V1 đo UAC, Vôn kế V2 đo UCB 0,25 - Điện trở tương đương đoạn mạch AC là: 1 = + => RAC = 800 Ω RAC R1 RV (2,5điểm - Điện trở tương đương đoạn mạch CB là: ) 1 4000 = + Ω => RBC = RCB R2 RV Ta có: U AB RAB = Thay số, tính được: UCB = 75V U CB RCB 0,25 0,25 Ta có: UAB = UAC + UCB => UAC = UAB – UCB = 120 – 75 = 45V 0,5 0,25 Vậy K đóng, số Vôn kế V1 45V, số Vôn kế V2 75V (Học sinh giải cách khác, cho đủ số Bài điểm theo biểu điểm bài) a, Trình bày cách vẽ: 0,5 , , (2,5điểm - Gọi S ảnh S qua gương N; O ảnh O qua gương M ) - Từ S vẽ tia tới đến gặp gương N H Tia phản xạ từ H phải có đường kéo dài qua ảnh S, - Để tia phản xạ từ K gương M đến điểm O tia tới K phải có đường kéo dài qua ảnh O, * Cách vẽ: 0,5 - Dựng S, đối xứng với S qua gương N; O, đối xứng với O qua gương M - Nối O,S, cắt gương N H, gương M K - Nối SHKO ta tia sáng SHKO tia sáng cần vẽ b, Tính khoảng cách từ H, K đến AB Theo đề bài: AB = 30cm; AS = 10cm; OS = 60cm Theo cách vẽ: IO/ = SO = 60cm; IA = AS = 10cm; SB = BS/ = 20cm Ta có ∆ BHS/ ~ ∆ IO/S/ => BH BS , = , IO , IS 0,5 Trong đó: BS/ = BS = AB – SA = 20cm IS/ = IA + AS + SB + BS/ = 2SA + 2SB = 60cm Thay số, tính ta được: BH = 20cm AK AS, AK 30 + 20 = ⇔ = Ta có ∆ AKS ~ ∆ BHS => => AK = , BH BS 20 20 / / 0,5 50cm Vậy khoảng cách từ H đến AB 20cm khoảng cách từ K đến AB 50cm *Hình vẽ: M O, N 0,5 O K H I Tổng A S B S, 8.0