Đề thi học sinh giỏi môn Vật lí lớp 9 cấp tỉnh năm 2019-2020 có đáp án - Phòng GD&ĐT Tĩnh gia (Bài số 2)

Nhằm giúp các bạn học sinh đang chuẩn bị bước vào kì thi học sinh giỏi cấp trước có thêm tài liệu ôn tập, TaiLieu.VN giới thiệu đến các bạn Đề thi học sinh giỏi môn Vật lí lớp 9 cấp tỉnh năm 2019-2020 có đáp án - Phòng GD&ĐT Tĩnh gia (Bài số 2) để ôn tập nắm vững kiến thức môn học. Tài liệu đi kèm có đáp án giúp các em so sánh kết quả và tự đánh giá được lực học của bản thân, từ đó đặt ra kế hoạch ôn tập phù hợp giúp các em đạt kết quả cao trong kì thi.

PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TĨNH GIA ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ KHẢO SÁT ĐỘI TUYỂN HS GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2019 - 2020 Mơn: Vật lí - Bài số Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu (2,0 điểm) Hai người khởi hành lúc từ hai vị trí A B, chuyển động hai đường thẳng vng góc nhau, A giao điểm hai quỹ đạo Khoảng cách AB = l Người I khởi hành từ A với tốc độ 12 km/h, người II khởi hành từ B với tốc độ km/h chuyển động theo hướng đến A Cho biết sau bắt đầu chuyển động 24 phút, hai người lại có khoảng cách với lúc khởi hành a Tìm l b Bao lâu sau bắt đầu chuyển động, hai người có khoảng cách gần nhất? Khoảng cách gần bao nhiêu? C Câu (3,0 điểm) Thanh AB quay quanh lề gắn tường thẳng đứng đầu B (hình vẽ) Biết AB = BC trọng lượng T AB P = 100 N : O a) Khi nằm ngang, tính sức căng dây T xuất A B dây AC để cân (hình ) P b) Khi AB treo hình 2, biết tam giác ABC Hình Tính lực căng dây T’ AC lúc ? Câu (4,0 điểm) Trên bàn có nhiều bình giống đựng C T’ lượng nước nhiệt độ Đổ M gam nước nóng vào bình A thứ nhất, có cân nhiệt múc M gam nước từ bình thứ O đổ vào bình thứ hai Sau múc M gam nước từ bình cân P B nhiệt đổ vào bình thứ ba Tiếp tục trình cho bình Độ tăng nhiệt độ nước bình thứ thứ hai Hình 0 t1= 20 C t2 = 16 C Coi có trao đổi nhiệt lượng nước a) Tìm độ tăng nhiệt độ t3 nước bình thứ ba b) Kể từ bình thứ nhiệt độ nước bình tăng khơng q 0C? Câu 4: (5,0 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Biết R3 = 20, hiệu điện hai điểm A B U = 22V; Rx biến trở Điện trở vôn kế V1 V2 lớn, điện trở ampe kế A dây nối không đáng kể R3 R1 a) Khi điều chỉnh Rx = Rxo = 20 số vơn kế C V1 gấp 1,2 lần số vôn kế V2 ampe kế A 0,1A Hãy tìm cơng suất tiêu thụ đoạn mạch AB giá trị A A B điện trở R1 R2 V V + b) Nếu ta điều chỉnh giảm liên tục giá trị biến R2 Rx trở Rx từ Rxo đến cơng suất tiêu thụ Rx thay đổi D nào? c) Rx có giá trị nằm khoảng để dịng điện Hình qua ampe kế A có chiều từ C đến D? Câu 5: (4,0 điểm) Một sơ đồ quang học vẽ ảnh điểm sáng S đặt trước thấu kính hội tụ mỏng nét, lại điểm M, N, F’, S’ (hình 4) Hình Trong M, N nằm thấu kính; F’ tiêu điểm; S’ ảnh thật S; ba điểm M, F’, S’ thẳng hàng a) Bằng phép vẽ khôi phục vị trí quang tâm điểm sáng S b) Khi đo khoảng cách điểm ta có: MF’ = 15cm; NF’ = 13cm; MN = 4cm Tính tiêu cự thấu kính Câu (2,0 điểm) Trình bầy phương án xác định khối lượng riêng (gần đúng) chất lỏng x với dụng cụ sau Một cứng, đồng chất, thước thẳng có thang đo, dây buộc không thấm nước, cốc nước (đã biết Dn), Một vật rắn khơng thấm nước( chìm hai chất lỏng), Cốc đựng chất x HƯỚNG DẪN GIẢI a) Sau chuyển động thời gian t, hai người đến vị trí M 1, M2 Ta có: M1M22 = AM12 + AM22 = (v1t)2 + (AB – v2t)2 (1) Câu Khi M1M2 = l t = 0,4 h, từ phương trình (1) tìm được: l = km (2.0 điểm) b) M1M22 = 225t2 – 90t + 25 = (15t – 3)2 + 16 M1M2 nhỏ t = 0,2 h, M1M2 = km 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu C C H K I T’ H Hình T Hình O B A A O P B P HD : Trong hai trường hợp, vẽ BH  AC Theo quy tắc cân địn bẩy ta có : AB 1) T BH = P OB (1) Vì OB = tam giác ABC vuông cân B nên BAH = 450 Trong tam 2 AB giác BAH vng H ta có BH = AB Sin BAH = AB ; thay vào (1) ta có : T.AB = P 2  T=? 2) Tương tự câu : T’.BH = P.IK (2) Có BAH vuông H  BH = AB sinBAH = AB.sin600 = AB Vì OI đường trung bình ABK  IK = 1/2 AK = 1/2 BH ( AK = BH ) AB AB AB ; thay vào (2) : T’ = P  IK =  T’ = ? ĐS : T = 20 N T’ = 20N 4 Câu 3: Gọi nhiệt độ ban đầu nước nóng t nước bình t 0; khối lượng nước bình m lượng nước nóng M Từ phương trình cân nhiệt: Qthu = Q toả, ta có: M Mc(t – t1) = mc(t1 – t0)  t1  t1  t  t  t1   M t  t  m M m Hoàn toàn tương tự, ta thu được: M t1  t   M t1  t   M t1 t  t  t  m M m M m t  t  t  M  M  t    t1 , M m M m M  M  t n  t n  t  t n 1    M m M m a) Ở bình thứ ba, nhiệt độ nước tăng thêm: t  n 1 t1 t 2 t1  12,8 C b) Theo công thức trên, ta có: t n  0,8n1.20   n   Từ cốc thứ trở đi, độ tăng nhiệt độ nước không vượt 50C (Học sinh tính độ tăng nhiệt độ bình: t  10,24 C; t  8,19 C; t  6,550 C; t  5,24 C; t8  4,19 C ) a - Gọi số Vôn kế V1 V2 U1 U2 ta có: 0,5 RR R12 U1   1, (1) R3 X  X  10 (2) , RAB= R12 + R3X (3) R3 X U R3  RX Từ (1), (2) (3) suy ra: R12 = 12 RAB = 22 U2  22W RAB P 22 - Cường độ dòng điện mạch là: I =   1 A U 22 I Suy ra: I3 = Ix = = 0,5 (A) - Công suất tiêu thụ đoạn mạch AB là: P  0,5 - Nếu dịng điện qua A có chiều từ C đến D thì: I1=IA + I3=0,6A (4) I 2= IX - IA = 0,4A (5) Từ (4) (5) suy ra: R1  b U1  20 I1 R2  U2  30 I2 0,5 - Nếu dòng điện qua A có chiều từ D đến C tính đối xứng nên ta có: R1=30 R2=20  - Công suất tiêu thụ RX biến trở thay đổi giá trị là: 0,5 U X2 PX  Rx 0,5 (6) - Mặt khác ta lại có: R3 X  U X R3 X  U RAB (7) R3 RX 20 RX 240  32 RX  () (8) ; RAB  R12  R3 X   (9) R3  RX 20  RX 20  RX 4402 RX 4402  - Từ (6), (7) (8) suy ra: PX  (240  32 RX ) 2402  32 RX  240.32 RX 0,5 2402 Ta tìm thấy PX lớn :  322 RX  RX  7,5 RX - c Vậy ta thấy giảm liên tục giá trị Rx từ Rx0 = 20 đến RX = 7,5 cơng suất tỏa nhiệt RX tăng liên tục tới giá trị cực đại sau giảm liên tục giá trị RX từ Rx = 7,5 đến  cơng suất lại giảm liên tục đến 0,5 * Trường hợp: R1 =30 : Cường độ dịng điện qua ampe kế có độ lớn là: IR I R U1 U R12 R3 x U   12  x =  R1 R3 R1 R3 R12  R3 x R1 R3 R R Với: R3x = x R3  Rx IA = I1  I  0,5 Thay số ta có biểu thức: IA = 330  24, 75.Rx 450  60 Rx + Để dòng điện qua ampe ke có chiều từ C đến D thì: 330  24, 75Rx 40 >  R  450  60 Rx * Xét trường hợp R1 = 20  : 330  11Rx Tương tự ta có: IA = 300  40 Rx 0,5 + Để dịng điện qua ampe ke có chiều từ C đến D thì: 330  11Rx 300  40 Rx suy ra:  R 30 4điểm 1,0đ a) Khôi phục quang tâm điểm sáng S: - Nối MN ta đường thẳng đặt thấu kính - Từ F’ kẻ đường thẳng  vng góc với MN, cắt thấu kính O Điểm O quang tâm Đường thẳng  trục thấu kính - Nối S’O kéo dài Từ M kẻ đường song song với trục gặp S ’O kéo dài S Vậy S điểm sáng b) Xác định tiêu cự: Đặt ON = x; OF’ = f Xét hai tam giác vng ONF’ OMF’ Theo định lí Pitago ta có:  x  f  F' N  132  2 ' 2 (x  4)  f  F M  15 0,5đ 0,5đ 1,0đ 1,0đ Giải hệ phương trình ta có x = 5cm; f = 12cm Câu + Dùng dây treo cứng, thăng bằng, đánh dấu vị trí dây treo G( G trọng tâm thanh) + Treo vật nặng vào cứng, dịch chuyển dây treo để thước thăng trở lại, đánh dấu vị trí treo treo vật O A, dùng thước đo khoảng cách AO1=l1, O1G=l2 ta có phương trình cân bằng: l1 P1=p0l2 (1) + Nhúng chìm vật rắn vào chất lỏng x , dịch dây treo thước đến vị trí O để thước thăng trở lại đo khoảng cách AO2 =l3, O2G=l4 Ta có phương trình cân bằng: l3( P1- 10 V Dx) = P0.l4 (2) + Nhúng chìm vật rắn vào cốc nước , dịch dây treo thước đến vị trí O3 để thước thăng trở lại đo khoảng cách AO3 =l5, O3G=l6 , Ta có phương trình cân bằng: l 5( P1- 10 V Dn) = P0.l6 (3) + giải hệ phương trình 1,2,3 ta tìm Dx ... C ) a - Gọi số Vôn kế V1 V2 U1 U2 ta có: 0,5 RR R12 U1   1, (1) R3 X  X  10 (2) , RAB= R12 + R3X (3) R3 X U R3  RX Từ (1), (2) (3) suy ra: R12 = 12 RAB = 22 U2  22W RAB P 22 - Cường... I2 0,5 - Nếu dòng điện qua A có chiều từ D đến C tính đối xứng nên ta có: R1=30 R2=20  - Công suất tiêu thụ RX biến trở thay đổi giá trị là: 0,5 U X2 PX  Rx 0,5 (6) - Mặt khác ta lại có: R3... ta có: t n  0,8n1.20   n   Từ cốc thứ trở đi, độ tăng nhiệt độ nước không vượt 50C (Học sinh tính độ tăng nhiệt độ bình: t  10,24 C; t  8, 19 C; t  6,550 C; t  5,24 C; t8  4,19