Đề thi HSG Lý 9 năm 2017-2018

Phòng Giáo dục và đào tạo Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyệnlớp 9 Thời gian làm bài:150 phút không kể thời gian giaođề Cõu 1: 4,0 điểm Người đi xe đạp và người đi mụ tụ xuất phỏt cựng

Phòng Giáo dục và đào tạo Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện

lớp 9

Thời gian làm bài:150 phút (không kể thời gian giaođề)

Cõu 1: (4,0 điểm)

Người đi xe đạp và người đi mụ tụ xuất phỏt cựng lỳc, cựng nơi trờn đường trũn dài 300m quanh bờ hồ Vận tốc mỗi người lần lượt là 9m/s và 15m/s Hóy xỏc định xem sau bao lõu kể từ lỳc xuất phỏt hai người sẽ:

a) Gặp nhau lần đầu nếu họ chuyển động ngược chiều nhau

b) Qua mặt nhau lần đầu nếu họ chuyển động cựng chiều nhau

c) Gặp lại nhau lần đầu tại nơi xuất phỏt

Cõu 2(3.0 điểm)

Trong bỡnh hỡnh trụ, tiết diện S chứa nước cú chiều cao H = 15cm Người ta thả vào bỡnh một thanh đồng chất, tiết diện đều sao cho nú nổi thẳng đứng trong nước thỡ mực nước dõng lờn một đoạn h = 8cm

a) Nếu nhấn chỡm thanh hoàn toàn thỡ mực nước sẽ cao bao nhiờu? (Biết khối lượng riờng của nước và thanh lần lượt là D1 = 1g/cm3 ; D2 = 0,8g/cm3)

b) Tớnh cụng thực hiện khi nhấn chỡm hoàn toàn thanh, biết thanh cú chiều dài l = 20cm; tiết diện S’ = 10cm2

Cõu 3 (4,0 điểm).

Một nhiệt lượng kế bằng nhụm cú khối lượng m1 = 300g chứa m2 = 2kg nước ở nhiệt độ t1= 300C Người ta thả vào nhiệt lượng kế đồng thời hai thỏi hợp kim giống nhau, mỗi thỏi cú khối lượng m3= 500g và đều được tạo

ra từ nhụm và thiếc, thỏi thứ nhất cú nhiệt độ t2 = 1200C, thỏi thứ hai cú nhiệt độ t3 = 1500C Nhiệt độ cõn bằng của hệ thống là t =35 0C Tớnh khối lượng nhụm và thiếc cú trong mỗi thỏi hợp kim Cho biết nhiệt dung riờng của nhụm, nước và thiếc lần lượt là: C1 = 900 J/kg.K, C2 = 4200 J/kg.K, C3 = 230 J/kg.K (Khụng cú sự trao đổi nhiệt

với mụi trường và khụng cú lượng nước nào hoỏ hơi).

Cõu 4 ( 3 điểm).

Cho mạch điện như hỡnh vẽ: Đốn 1 loại: 6V- 3W,

đốn 2 loại: 3V- 1,5W, điện trở R3= R4= 12,

hiệu điện thế U= 9V

a, Khi khúa k mở hai đốn cú sỏng bỡnh thường khụng, tại sao?

b, Khúa k đúng tớnh cụng suất điện của mỗi đốn? Độ sỏng

của cỏc đốn thế nào, tại sao?

Cõu 5: ( 3 điểm).Treo một quả cầu đặc, đồng chất thể tớch V = 0,6 dm3

vào một

sợi dõy mảnh ở trong khụng khớ thỡ lực căng sợi dõy là T1 Giữ quả

cầu núi trờn ngập hoàn toàn trong nước nhờ sợi dõy (hỡnh vẽ) thỡ

lực căng là 1

2

T T

5

 Nếu để quả cầu nổi tự do trờn mặt nước thỡ thể tớch phần chỡm trong nước là bao nhiờu? Bỏ qua lực đẩy Ác-si-một

của khụng khớ

Cõu 6 (3 điểm):

Cho mạch điện như hỡnh 2 Hiệu điện thế giữa hai

điểm A và B là 20V luụn khụng đổi

Biết R1 = 3, R2 = R4 = R5 = 2, R3 = 1

Điện trở của ampe kế và dõy nối khụng đỏng kể

1) Khi khoỏ K mở Tớnh:

a) Điện trở tương đương của cả mạch

b) Số chỉ của ampe kế

2) Thay điện trở R2 và R4 lần lượt bằng điện trở Rx và

Ry, khi khoỏ K đúng và mở ampe kế đều chỉ 1A Tớnh giỏ trị

A

R3

R2 K

+

-R1

R5

R4

Hỡnh 2

Câu 2(3.0 điểm)

a) (1,25 đ).

Gọi tiết diện và chiều dài thanh là S’ và l Ta có trọng lượng của thanh:

P = 10.D2.S’.l ……….

Thể tích nước dâng lên bằng thể tích phần chìm trong nước :

V = ( S – S’).h

Lực đẩy Acsimet tác dụng vào thanh : F1 = 10.D1(S – S’).h ……….………

Do thanh cân bằng nên: P = F1

 10.D2.S’.l = 10.D1.(S – S’).h

S

S S D

D

'

'

2

1 

Khi thanh chìm hoàn toàn trong nước, nước dâng lên một lượng bằng thể tích

thanh

Gọi Vo là thể tích thanh Ta có : Vo = S’.l

Thay (*) vào ta được:

Câu 1: (4,0 điểm)

a) Chuyển động ngược chiều:

s 1 + s 2 = s

<=> v 1 t + v 2 t = s

=> t =

1 2

s

v + v thay số và tính đúng t = 12,5s

b) Chuyển động cùng chiều:

s 2 - s 1 = s

<=> v 2 t - v 1 t = s

=> t =

2 1

s

v  v thay số và tính đúng t = 50s

c) Gọi số vòng mỗi người đã đi khi gặp nhau tại vị trí xuất phát lần lượt là x và y:

s v t

x

  và s2 v t2

y = =

Lập tỉ số: 1

2

v

= = =

x và y là những số nguyên, dương

Gặp lại nhau tại vị trí xuất phát ứng với x = 3 vòng và y = 5 vòng.

=> t =

1

xs

v tính đúng t = 100s

H

h

l P

F1

S’

+

’

H

h P

F2 F l

h S S D

D

2

1

Lúc đó mực nước dâng lên 1 đoạn h (so với khi chưa thả thanh vào)

h D

D S S

V

' 2

1 0







 ……… ………

Từ đó chiều cao cột nước trong bình là: H’ = H +h =H + h

D

D

.

2

1 → H’ = 25 cm ……

b) (1,25 đ)

Lực tác dụng vào thanh lúc này gồm : Trọng lượng P, lực đẩy Acsimet F2 và lực tác dụng F Do thanh cân bằng nên :

F = F2 - P = 10.D1.Vo – 10.D2.S’.l

F = 10( D1 – D2).S’.l = 2.S’.l = 0,4 N ……… …….

Từ pt(*) suy ra : 1 ' 3 '

1

h

l D

D















Do đó khi thanh đi vào nước thêm 1 đoạn x có thể tích V = x.S’ thì nước dâng thêm một đoạn:

2 ' 2 '

x S

V S

S

V







Khi nước vừa ngập hết thanh thì y = h cm

D

D h

2

1





















2   x

x

……… ……….…

Và lực tác dụng tăng đều từ 0 đến F = 0,4 N nên công thực hiện được:

.0, 4.4.10 8.10

   ……….………….

Câu 3 (4,0 điểm).

Gọi khối lượng của nhôm có trong mỗi thỏi hợp kim là: m (kg) (0 < m < 0,5 kg)

Khối lượng của thiếc trong mỗi thỏi hợp kim là: m3 – m

Hợp kim toả nhiệt: Qtoả= [m.c1 + (m3 - m).c3 ](t2 - t) +[m.c1 + (m3 - m).c3 ](t3 - t)

Nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế thu nhiệt: Qthu= ( m1.c1 + m2.c2).(t - t1)

Ta có: Qtoả = Qthu

 [m.c1 + (m3 - m).c3 ](t2 - t) +[m.c1 + (m3 - m).c3 ](t3 - t)=( m1.c1 + m2.c2).(t - t1)

 [m.900 + (0,5 - m).230] (120 - 35)+[m.900 + (0,5 - m).230] (150 - 35)

= (0,3.900 + 2.4200).(35 - 30)

=> m  0,152 kg

Vậy khối lượng của nhôm trong mỗi thỏi hợp kim là 0,152 kg; Khối lượng thiếc có trong hợp kim là: 0,5 - 0,152 = 0,348 kg

Câu 4 ( 3 điểm).

Điện trở của đèn 1 là R1= 12; Điện trở của đèn 2 là R2= 6

a, k mở xét mạch nối tiếp R1 và R2 vì R1= 2R2 nên U1= 2U2,

U1+ U2=9V => U1= 6V, U2,= 3V

Cả hai đèn sáng bình thường vì có hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đèn bằng hiệu điện thế định

mức của đèn

b, k đóng: (R1// R3) nối tiếp (R2// R4)

Tính R13= 6 ; R24= 4;

Có 13 13

24 24

3 2

R U  => U13= 5,4V< Udm1; U24=3,6V> Udm2

Công suất điện của đèn 1 là P1=

2

5, 4

2, 43

Công suất điện của đèn 2 là P2= 3,62

6 = 2,16W

Câu 5: ( 3 điểm

- Khi treo quả cầu trong không khí: T1 = P (1)

- Khi quả cầu nằm trong nuớc:

+ Lực đẩy Ac-si-met tác dụng lên quả cầu: FA = Vdn

+ Quả cầu cân bằng: FA = P +T2

+ Suy ra: Vdn = P +

5

P

= 5

6P

(2)

- Khi quả cầu nổi trên mặt nước:

+ Lực đẩy Ac-si-met tác dụng lên quả cầu: FA = Vcdn

+ Quả cầu cân bằng: FA = P

+ Suy ra: Vcdn = P (3)

Từ (2) và (3) ta có: Vc = V

6

5

= 0,5dm3

Câu 6 ( 3 điểm ):

1) Khi K mở ta có mạch sau : {(R1 nt R3 ) // (R2 nt R4)} nt R5

a) Điện trở R13:

R13 = R1+ R3 = 3 + 1 = 4

0,25

Điện trở R24:

Điện trở R1234 = 13 24

13 24

2

4 4

R R

R R



Điện trở tương đương cả mạch:

b) Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB:

I = 20

5 4

AB

U

A

R  

0,25

Hiệu điện thế đoạn mạch mắc song song:

Cường độ dòng điện qua R24 :

I24 = 24

24

10 2,5 4

U

A

R  

0,25

Số chỉ của ampe kế:

2) Khi K mở ta có cấu trúc mạch sau : R5 nt [(R1 nt R3) // (Rx nt Ry)]

Cường độ dòng điện qua cả mạch:

0,25

A

R3

R2 K

+

-R1

R5

R4

Hình 2

1 3

5

( ).( x y)

U I

R R R R R

R R R R





20

2

4

R R

R R



R R

R R R R



    (1)

Vì R13 // Rxy nên :

A

I R R R R





I   R  R 

4 4

R R

I    (2)

0,25

Từ (1) và (2) suy ra:

4

4

R R



R R

R R R R

    Biến đổi  Rx + Ry = 12 (3)

0,25

Từ (3)  0 < Rx; Ry < 12 (4) 0,25

Khi K đóng: R5 nt (R1 // Rx ) nt (R3 // Ry)

Cường độ dòng điện trong mạch chính:

'

3 1

5

20

.

I

R R

R R R

R R R R



2

x

I

R



I



Vì R1 // Rx nên:

' 1

1

A

x

I R

I  R  R

1' 3

3 x

I   R hay ' 3

3

x R

I   (6)

0,25

Từ (5) và (6) suy ra:

3

3

x

R



0,25

Giải phương trình bậc hai ta được hai nghiệm

Rx1 = 12,33 , Rx2 = 9 theo điều kiện (4) ta loại Rx1 nhận Rx2 = 9 0,25 Suy ra Ry = 12 – Rx = 12 – 9 = 3V