Đề thi HSG lớp 9 môn Vật lý năm 2014-2015 - Phòng GD&ĐT Lai Vung

Đề thi HSG lớp 9 môn Vật lý năm 2014-2015 - Phòng GD&ĐT Lai Vung nhằm giúp cho các em chuẩn bị tinh thần tốt nhất để bước vào kỳ thi chọn HSG chính thức trong thời gian tới. Đề thi có kèm theo đáp án để học sinh dễ đối chiếu với kết quả làm bài của mình. Mời các bạn cùng tham khảo!

UBND HUYỆN LAI VUNG PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2014 – 2015 ĐỀ CHÍNH THỨC MƠN THI: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 07/12/2014 (Đề thi gồm 02 trang) Câu (2,0 điểm) Một cầu thang (dạng băng chuyền) đưa hành khách từ tầng lên tầng siêu thị Cầu thang nói đưa người khách đứng yên lên đến tầng thời gian t1=1,0 phút Nếu cầu thang đứng yên người khách phải hết thời gian t2=3,0 phút Hỏi cầu thang chuyển động lên (coi chuyển động cầu thang đều), đồng thời người khách theo hướng lên tầng thời gian để người khách lên tới tầng bao nhiêu? Câu (3,0 điểm) Khi kéo vật có khối lượng m1=100kg chuyển động sàn nằm ngang ta cần lực F1=100N theo phương chuyển động vật Coi lực cản chuyển động tỷ lệ với trọng lượng vật a) Tính lực cần để kéo vật có khối lượng m2=500kg chuyển động sàn? Biết độ lớn lực khơng đổi b) Tính cơng lực câu a để kéo vật m2 quãng đường S=10m Dùng đồ thị diễn tả lực kéo theo quãng đường chuyển động để biểu diễn công Câu (3,0 điểm) Người ta bỏ miếng hợp kim chì - kẽm có khối lượng 50g nhiệt độ 136 oC vào nhiệt lượng kế chứa 50g nước 14oC Hỏi có gam chì gam kẽm miếng hợp kim trên? Biết nhiệt độ có cân nhiệt 18oC muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm 1oC cần 65,1J; nhiệt dung riêng nước, chì kẽm 4190 J/(kg.K), 130 J/(kg.K) 210 J/(kg.K) Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường bên Câu (3,0 điểm) Một biến trở chạy có điện trở lớn 20  Dây điện làm biến trở dây hợp kim nicrom có  =1,1.10-6Ωm, tiết diện 0,5mm2 quấn cho vòng sát xung quanh lõi sứ trịn có đường kính 2cm Tính số vịng dây biến trở nầy Câu (3,0 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Nếu đặt vào AB hiệu điện 100V người ta lấy hai đầu CD hiệu điện UCD = 40V ampe kế 1A Nếu đặt vào CD hiệu điện 60V người ta lấy hai đầu AB hiệu điện UAB = 15V Coi điện trở ampe kế không đáng kể Tính giá trị điện trở Câu (3,0 điểm) Một bóng đèn dây tóc giá 3500 đồng có công suất 75W, thời gian thấp sáng tối đa 1000 Một bóng đèn compăc (compact fluorescent lamp) giá 60000 đồng cơng suất 15W, có độ sáng bóng đèn dây tóc nói trên, có thời gian thấp sáng tối đa 8000 a) Tính điện sử dụng loại bóng đèn 8000 b) Tính tồn chi phí (gồm tiền mua bóng đèn tiền điện phải trả) cho việc sử dụng loại bóng đèn 8000 Biết giá 1kWh 700 đồng c) Sử dụng bóng đèn có lợi hơn? Vì sao? Câu (3,0 điểm) Hai gương phẳng (M) (N) đặt song song quay mặt phản xạ vào cách khoảng AB Trên đoạn thẳng AB có điểm sáng S cách gương (M) đoạn SA (SA > SB) Xét điểm O nằm đường thẳng qua S vng góc với AB a) Vẽ đường tia sáng xuất phát từ S phản xạ gương (N) điểm I truyền qua O b) Vẽ đường tia sáng xuất phát từ S phản xạ gương (N) điểm H, gương (M) điểm K truyền qua O - HẾT - Họ tên thí sinh: Số báo danh: Chữ ký giám thị 1: Chữ ký giám thị 2: Lưu ý: Thí sinh khơng sử dụng tài liệu Giám thị khơng giải thích thêm PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN LAI VUNG HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ THANG ĐIỂM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2014 – 2015 MÔN: VẬT LÝ Câu 1: (2,0 điểm) Một cầu thang (dạng băng chuyền) đưa hành khách từ tầng lên tầng siêu thị Cầu thang nói đưa người khách đứng yên lên đến tầng thời gian t1=1,0 phút Nếu cầu thang đứng n người khách phải hết thời gian t2=3,0 phút Hỏi cầu thang chuyển động lên (coi chuyển động cầu thang đều), đồng thời người khách theo hướng lên tầng thời gian để người khách lên tới tầng bao nhiêu? Câu Đáp án (2 điểm) Gọi v1 vận tốc chuyển động cầu thang cuốn; v2 vận tốc người khách Điểm + Nếu người đứng yên cầu thang chuyển động chiều dài cầu thang tính: s  v1t1  v1  s (1) t1 + Nếu cầu thang đứng yên, người khách chuyển động mặt s cầu thang chiều dài thang tính: s  v2 t  v2  (2) t2 + Nếu cầu thang chuyển động với vận tốc v1, đồng thời người khách chuyển động mặt thang với vận tốc v2 chiều dài thang s (3) tính: s  (v1  v )t  v1  v2  t Thay (1), (2) vào (3) ta được: 0,5 t t s s s 1 1.3      t   (phút) t1 t t t1 t t t1  t  0,5 0,5 0,5 Câu 2: (3,0 điểm) Khi kéo vật có khối lượng m1=100kg chuyển động sàn nằm ngang ta cần lực F1=100N theo phương chuyển động vật Coi lực cản chuyển động tỷ lệ với trọng lượng vật a) Tính lực cần để kéo vật có khối lượng m 2=500kg chuyển động sàn? Biết độ lớn lực khơng đổi b) Tính cơng lực câu a để kéo vật m quãng đường S=10m Dùng đồ thị diễn tả lực kéo theo quãng đường chuyển động để biểu diễn công Câu Đáp án Điểm - Do lực cản tỉ lệ với trọng lượng, ta có: Fc= k.P= k.10.m (với k hệ số tỷ lệ) 0,5 - Do vật chuyển động đều: Ta có: F1= k.10.m1 0,25 0,25 (a) (1,75điểm) F= Fc (1) F2= k.10.m - Từ (1) (2) ta suy ra: F2  (b) (1,25điểm) (2) 0,25 0,5 m2 500 F1  100  500 N m1 100 - Công lực F2 A2=F2.S =500.10 =5000J - Do lực kéo không đổi suốt trình di chuyển Đồ thị biểu diễn hình vẽ F - Trên đồ thị cơng A2 diện tích hình chữ nhật OSMF2 0,5 0,25 0,5 F2 M O S s Câu 3: (3,0 điểm) Người ta bỏ miếng hợp kim chì - kẽm có khối lượng 50g nhiệt độ 136oC vào nhiệt lượng kế chứa 50g nước 14oC Hỏi có gam chì gam kẽm miếng hợp kim trên? Biết nhiệt độ có cân nhiệt 18oC muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm oC cần 65,1J; nhiệt dung riêng nước, chì kẽm 4190 J/(kg.K), 130 J/(kg.K) 210 J/(kg.K) Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường bên ngồi Câu Đáp án (3 điểm) - Gọi khối lượng chì kẽm mc mk, ta có: m c + mk = 0,05(kg) (1) - Nhiệt lượng chì kẽm toả ra: Q1 = m c cc (136 - 18) = 15340m c ; Q = m k ck (136 - 18) = 24780mk ; Điểm 0,25 0,5 0,5 - Nước nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là: Q3 = m n cn (18 - 14) = 0,05  4190  = 838(J) ; Q = 65,1 (18 - 14) = 260,4(J) - Phương trình cân nhiệt: Q1 + Q = Q3 + Q  15340mc + 24780mk = 1098,4 (2) - Giải hệ phương trình (1) (2) ta có: mc  0,015kg; mk  0,035kg Đổi đơn vị gam: m c  15g; mk  35g 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 Câu (3,0 điểm) Một biến trở chạy có điện trở lớn 20  Dây điện làm biến trở dây hợp kim nicrom có  =1,1.10-6Ωm, tiết diện 0,5mm2 quấn cho vòng sát xung quanh lõi sứ trịn có đường kính 2cm Tính số vịng dây biến trở nầy Câu (3 điểm) Đáp án - Chiều dài dây hợp kim nicrom là: l  Điểm R.S   20.0,5.10 1,1.10 6 6  9,1m 1,0 - Chu vi vòng dây là: C   d  3,14.2.102  6, 28.102 m 1,0 9,1 l - Số vòng dây quấn quanh lõi sứ: N    145 vòng C 6, 28.102 1,0 - Vậy số vòng dây biến trở 145 vòng Câu 5: (3,0 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Nếu đặt vào AB hiệu điện 100V người ta lấy hai đầu CD hiệu điện UCD = 40V ampe kế 1A Nếu đặt vào CD hiệu điện 60V người ta lấy hai đầu AB hiệu điện UAB = 15V Coi điện trở ampe kế khơng đáng kể Tính giá trị điện trở Câu Đáp án (3 điểm) - Trường hợp đặt vào A B hiệu điện 100 V đoạn mạch có (R3 nt R2)// R1, nên I3 = I2 = IA = A; UAC = UAB – UCD = 60 V; U R2 = CD = 40 ; I2 U R3 = AC = 60  I3 - Trường hợp đặt vào C D hiệu điện 60V đoạn mạch có (R3 nt R1)// R2 Khi UAC = UCD - UAB = 45 V; I3 = I1 = U AC U = 0,75 A; R1 = AB = 20  R3 I1 Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu 6: (3,0 điểm) Một bóng đèn dây tóc giá 3500 đồng có cơng suất 75W, thời gian thấp sáng tối đa 1000 Một bóng đèn compăc (compact fluorescent lamp) giá 60000 đồng cơng suất 15W, có độ sáng bóng đèn dây tóc nói trên, có thời gian thấp sáng tối đa 8000 a) Tính điện sử dụng loại bóng đèn 8000 b) Tính tồn chi phí (gồm tiền mua bóng đèn tiền điện phải trả) cho việc sử dụng loại bóng đèn 8000 Biết giá 1kWh 700 đồng c) Sử dụng bóng đèn có lợi hơn? Vì sao? Câu Đáp án - Điện sử dụng: + Đèn dây tóc: A1= P1 t = 75.8000= 600kWh a (1 điểm) + Đèn compăc: A2= P2 t = 15.8000= 120kWh - Chi phí sử dụng loại đèn: b (1,5điểm) + Đèn dây tóc: Điểm 0,5 0,5 Tiền mua bóng: T1 = 3500= 28000 đồng (8 bóng) Tiền điện phải trả T2 = 600.700= 420000 đồng Tổng số tiền: T = T1+T2= 448000 đồng + Đèn compăc: Tiền mua bóng: T1’ = 60000= 60000 đồng (1bóng) Tiền điện phải trả T2’ = 120.700= 84000 đồng Tổng số tiền: T’ = T1’+T2’= 144000 đồng - Sử dụng đèn compăc có lợi hơn, vì: c (0,5điểm) + Giảm chi phí phải trả mua bóng tiền điện sử dụng + Giảm bớt tải điện cao điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 7: (3,0 điểm) Hai gương phẳng (M) (N) đặt song song quay mặt phản xạ vào cách khoảng AB Trên đoạn thẳng AB có điểm sáng S cách gương (M) đoạn SA (SA > SB) Xét điểm O nằm đường thẳng qua S vng góc với AB a) Vẽ đường tia sáng xuất phát từ S phản xạ gương (N) điểm I truyền qua O b) Vẽ đường tia sáng xuất phát từ S phản xạ gương (N) điểm H, gương (M) điểm K truyền qua O Câu Đáp án - Xác định vị trí hai gương điểm cho đề (M) (N) O a (1,5điểm) Điểm 0,25 - Cách vẽ: (Hình) Lấy S’ đối xứng với S qua gương (N) Nối OS’ cắt gương (N) I Tia SIO tia sáng cần tìm 0,25 0,25 0,25 0,5 - Cách vẽ: (Hình) + Lấy S’ đối xứng với S qua (N) + Lấy O’ đối xứng với O qua (M) + Nối S’O’ cắt (N) H cắt (M) K + Nối KO, Tia sáng SHKO tia sáng cần tìm 0,5 0,25 0,25 0,25 I A B S (M) O’ S’ (N) O K b (1,5điểm) 0,25 H A S B S’ * Chú ý: - Học sinh giải theo cách khác, hợp logic cho điểm trọn câu - Sai từ lần đơn vị trở lên trừ 0,5 điểm toàn - Tia sáng khơng mũi tên hình vẽ sai  ... giải thích thêm PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN LAI VUNG HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ THANG ĐIỂM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2014 – 2015 MÔN: VẬT LÝ Câu 1: (2,0 điểm) Một cầu thang (dạng băng chuyền)... cc (136 - 18) = 15340m c ; Q = m k ck (136 - 18) = 24780mk ; Điểm 0,25 0,5 0,5 - Nước nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là: Q3 = m n cn (18 - 14) = 0,05  4 190  = 838(J) ; Q = 65,1 (18 - 14) =... lệ) 0,5 - Do vật chuyển động đều: Ta có: F1= k.10.m1 0,25 0,25 (a) (1,75điểm) F= Fc (1) F2= k.10.m - Từ (1) (2) ta suy ra: F2  (b) (1,25điểm) (2) 0,25 0,5 m2 500 F1  100  500 N m1 100 - Công