Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu cung cấp đề thi và bài giải của môn Vật lý 9, giúp giáo viên đánh giá năng lực của học sinh và củng cố kiến thức, rèn luyện kỹ năng làm bài của môn Vật lý lớp 9. Mời các bạn cùng tham khảo đề thi.
SỞ GD&ĐT NGHỆ AN ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 CẤP THCS NĂM HỌC 2018 – 2019 Mơn thi: VẬT LÍ – BẢNG A Thời gian làm bài 150 phút (khơng kể thời gian giao đề) Câu 1 (4 điểm). Hai bạn Anh và Bình cùng chạy đua từ điểm A trên đường cái đến điểm B trên cánh đồng như hình 1. Điểm B cách đường cái một khoảng BD = l = 240m; AD = 320m. Biết tốc độ tối đa của mỗi bạn trên đường cái là v1 và trên cánh đồng là v2 = 0,6v1. A C D l Hình 1 B a) Bạn Anh quyết định chạy theo đường thẳng từ A đến B còn bạn Bình chạy trên đường cái một AD rồi mới chạy trên cánh đồng theo đường thẳng CB. Cho rằng các bạn đó đều chạy với tốc độ tối đa, bạn nào sẽ đến B trước? đoạn AC = b) Tìm các vị trí C thích hợp để Bình đến B trước Anh. Vị trí nào của C sẽ giúp Bình tới B nhanh nhất? Câu 2 (4 điểm). Một bể chứa nước, ban đầu chưa có nước. Người ta cho nước chảy vào bể từ một vòi trộn nối với hai ống. Mỗi ống có một cái van để điều chỉnh lưu lượng nước trong ống từ 0 đến giá trị cực đại J0 = 1 lít/s. Trong các ống, nước chảy ra với nhiệt độ t1 = 100C và t2 = 500C. Cho rằng nước chỉ trao đổi nhiệt với nhau, khơng truyền nhiệt cho bể và mơi trường xung quanh a) Mở hết cỡ van của cả hai ống, tính nhiệt độ trong vòi trộn khi có cân bằng nhiệt. b) Tìm lưu lượng nước chảy ra từ mỗi ống (theo đơn vị lít/phút) để sau khi nước bắt đầu chảy vào bể được một khoảng thời gian 15 phút thì nước trong bể có thể tích 60 lít và nhiệt độ 350C Câu 3 (4 điểm). Một mạch điện gồm một số rất lớn ơ mạng, mỗi ơ gồm một điện trở và hai vơn kế mắc như hình 2. Các vơn kế đều giống nhau. Mạch điện r r r V3 V1 V5 được mắc vào mạng điện có hiệu điện thế khơng đổi U. V4 V6 V2 U Cặp vơn kế đầu tiên V1 chỉ 6V và V2 chỉ 4V. a) Tìm số chỉ của cặp vơn kế thứ hai Hình 2 b) Tính tổng số chỉ của các vơn kế trong mạch điện Câu 4 (5 điểm). 1. Cho mạch điện như hình 3, hiệu điện thế giữa hai điểm A và B A B khơng đổi và có giá trị là U = 12V; điện trở r = 2Ω; biến trở con chạy Rx. Bỏ qua U điện trở của dây nối và con chạy của biến trở. Điều chỉnh biến trở Rx đến giá trị nào Rx r để cơng suất tiêu thụ trên chính nó cực đại? Tính giá trị cực đại đó 2. Trong một thí nghiệm người ta cần một dòng điện khơng đổi có cường độ 1,1A Hình 3 chạy qua một máy, khi ấy máy có hiệu điện thế khơng đổi bằng 55V. Một ổ cắm điện dùng làm nguồn có hiệu điện thế khơng ổn định mà dao động xung quanh trị số 220V. Muốn cho hiệu điện thế trên máy ln ln khơng đổi là 55V, người ta dùng thêm một biến trở ghi 620Ω 350W a) Vẽ sơ đồ mạch điện để biến trở khơng bị cháy hỏng b) Hiệu điện thế ở ổ cắm điện chỉ được phép thay đổi trong khoảng giá trị nào? Câu 5 (3 điểm). Cho gương phẳng OA tựa vào tường dưới góc α = 600 như hình M A 4. Một người có mắt tại M và chân tại N tiến đến gần gương, khoảng cách từ mắt đến chân là h = 1,6m α N O H a) Tính ON khi người đó bắt đầu nhìn thấy ảnh của mắt mình trong gương Hình 4 b) Tính ON khi người đó bắt đầu nhìn thấy ảnh của chân mình trong gương Hết (Giám thị coi thi khơng giải thích gì thêm) Họ tên thí sinh: …………………………………………. SBD: ……………………… SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP THCS NĂM HỌC 2018 – 2019 Mơn thi: VẬT LÍ – BẢNG A Thời gian làm bài 150 phút (khơng kể thời gian giao đề) ĐỀ CHÍNH THỨC ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM Câu 4đ Ý HD giải a AB 400 = Thời gian An chạy t1 = v2 0,6v1 3đ Thời gian Bình chạy t2 = AC CB + v1 v2 Điểm 402 0,6.v1 Thay số ta chứng minh được t2 > t1 , Anh đến B trước Bình b Đặt x = CD AD 400 1đ t1 = = v2 0,6v1 0,25 AC CB 320 − x x + 2402 320 x + 2402 − 0,6 x 320 y t2 = + = + = + = + v1 v2 v1 v2 v1 0,6v1 v1 0,6v1 t1 − t2 > t1 − t2 = 400 320 y 400 − 192 − y − − = >0 0,6v1 v1 0,6v1 0,6v1 208 − y > 0,64 x − 249,6.x + 14336 < Hay < AC < 250m Khảo sát t2: t2 = 70m < x < 320m 320 y + v1 0,6v1 Để t2 cực tiểu thì y phải cực tiểu y= x + 2402 − 0,6 x 0,64 x − 1, y.x + (240 − y ) = 4đ ∆ x= bằng nhiệt: m1c ( t − t1 ) = m2c ( t2 − t ) m1 ( t − t1 ) = m2 ( t − t ) m1 m ( t − t1 ) = ( t2 − t ) ∆t ∆t J1 ( t − t1 ) = J ( t2 − t ) 0,25 y 192 −b =180m. Khi đó AC=140m 2a a Gọi lưu lượng nước chảy trong các vòi là J1; J2 2đ Lưu lượng nước vòi trộn là J; Ta có: J = J1 + J2 Nhiệt lượng vòi nóng tỏa ra truyền cho vòi lạnh, theo phương trình cân Vậy ymin = 192 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 t= J1t1 + J 2t2 J1 + J 0,25 Nếu mở hồn tồn cả 2 van thì lưu lượng nước trong vòi trộn sẽ là 2J0 với nhiệt độ: t0 = 0,5 t1 + t2 = 300 C b Gọi V1; V2 lần lượt là thể tích nước lạnh và nước nóng chảy vào bồn 2đ trong thời gian T = 15 phút Phương trình cân bằng nhiệt: m1c ( t − t1 ) = m2c ( t2 − t ) Ta có: m1 = DV1 m2 = DV2 DV1c ( t − t1 ) = DV2c ( t2 − t ) V1 ( t − t1 ) = V2 ( t2 − t ) 0,5 V2 = V1 ( 1) Thay số, ta được: V1 ( 35 − 10 ) = V2 ( 50 − 35 ) 0,25 Ta lại có: V1 + V2 = 60 ( ) Từ (1) và (2), ta có: V1 = 22,5 (lít); V2 = 37,5 (lít) Vậy lưu lượng của vòi lạnh và vòi nóng lần lượt là: J1 = 4đ 0,25 0,25 0,5 V1 22,5 V 37,5 = = 1,5 ( l / ph ) ; J = = = 2,5 ( l / ph ) T 15 T 15 a Vì mạch điện là vơ hạn nên ta thêm vào đầu mạch một ơ mạch nữa thì 3đ điện trở của mạch vẫn khơng thay đổi Ta vẽ lại mạch điện như hình bên r V1 R U R V2 X RX +R+r = X R+ X 4 = + R R X R r= Ur = 2( V ) 0,5 0,25 0,25 U = (2+4+6) = 12 (V) 0,25 1 UV1 = U ; UV2 = U 0,5 1 b Nên tương tự suy ra: UV = UV = ( V ) ; UV = UV = ( V ) 3 1đ A = ( + 6) + + Ta có: I = 0,5 10 10 10 1 + = 10 + + + + n = 10 + + + + n = 10 B 3 3 3 1 B = + + + + n 3 3 B =1 B = A = 10 B = 15 ( V ) 1 0,25 Ta có: 0,25 1 1 1 + B = + + + + n + ( n +1) = B + 3 3 0,5 0,5 U r + Rx A B 5đ 3đ Px = Rx I = RxU ( Rx + r ) M C U2 Px = r Rx + Rx N M Để (Px)max thì mẫu số đạt cực tiểu, suy ra: Rx = Pmax = 0,5 R r Rx 0,5 Rx = r = ( Ω ) U2 = 18 ( W ) 4r 0,5 2.a 350 Biến trở chịu được dòng điện lớn nhất là: I m = = 0, 75 ( A ) < 1,1( A ) 620 1đ Vậy để đảm bảo biến trở khơng bị cháy, ta mắc mạch như hình vẽ 0,5 0,5 2.b Ta có: U AB = U M + U CB = 55 + 1,1RCB . 1đ Gọi dòng điện qua MC là I1; dòng điện qua CN là I2 Nếu: I1 = 0,75A thì I2 = 0,35A. Ký hiệu x là điện trở của MC, thì điện trở của đoạn CN là (620 – x) Ta có: RBC = I1 620 − x 0, 75 = = I2 x 0,35 x = 197,3 ( Ω ) 197,3 ( 620 − 197,3) = 134,5 ( Ω ) UAB = 55 + 1,1.134,5 = 203 (V) 620 Nếu I2 = 0,75A thì I1 = 0,35A và kết quả giống như trên Khi con chạy C ở giữa biến trở thì RBC = 0,25 0,25 R : = 155 ( Ω ) UAB = 55 + 1,1.155 = 225 (V) Vậy khi con chạy dịch chuyển từ giữa biến trở ra hai bên thì đảm bảo các yêu cầu Hiệu điện thế ở ổ cắm cho phép thay đổi trong khoảng 203V ≤ UAB ≤ 225V 3đ 0,25 a 1đ A M α N 0,25 O 0,5 H M1 Ta thấy MM1 vng góc với OA; ﾷ NMO = α = 600 0,5 NO = h tan α = 1, ( m ) M α h 2, 77(m) A G α b 2đ 0,25 Để mắt người đó nhìn được ảnh chân của mình trong gương thì M1 nằm trên sàn Gọi đoạn NO = x Ta có: ﾷ tan NMM = x + OM = tan α h x + OM = h tan α = 1, h = 2h = 3, ( m ) cosα GM GM MM 2h ﾷ sin α = sin GOM OM = = = = OM sin α 2sin α h x = h tan α − 0,92 ( m ) sin α 2, 77 ( m ) MM = 0,25 0,5 1,85 0,5 0,5 ...(Giám thị coi thi khơng giải thích gì thêm) Họ tên thí sinh: …………………………………………. SBD: ……………………… SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP THCS NĂM HỌC 2018 – 20 19 Mơn thi: VẬT LÍ – BẢNG A Thời gian làm bài 150 phút (khơng kể thời gian giao đề) ... Thời gian làm bài 150 phút (khơng kể thời gian giao đề) ĐỀ CHÍNH THỨC ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM Câu 4đ Ý HD giải a AB 400 = Thời gian An chạy t1 = v2 0,6v1 3đ Thời gian Bình chạy t2 = AC CB + v1 v2 Điểm... Ký hiệu x là điện trở của MC, thì điện trở của đoạn CN là (620 – x) Ta có: RBC = I1 620 − x 0, 75 = = I2 x 0,35 x = 197 ,3 ( Ω ) 197 ,3 ( 620 − 197 ,3) = 134,5 ( Ω ) UAB = 55 + 1,1.134,5 = 203 (V) 620 Nếu I2 = 0,75A thì I1 = 0,35A và kết quả giống như trên