Đề thi học sinh giỏi cấp quận môn Vật lí Lớp 9 - Năm học 2016-2017 - Phòng GD và ĐT quận Ô Môn (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp quận môn Vật lí Lớp 9 - Năm học 2016-2017 - Phòng GD và ĐT quận Ô Môn (Có đáp án)

1. PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THCS CẤP QUẬN QUẬN Ơ MƠN Năm học 2016-2017  Khĩa ngày 06 tháng 12 năm 2016 ĐỀ CHÍNH THỨC MƠN THI : VẬT LÝ Thời gian làm bài : 150 phút (khơng kể thời gian phát đề) (Đề thi gồm 2 trang) Bài 1. (3,5 điểm) Cùng một lúc cĩ hai xe chuyển động từ hai địa điểm A và B trên một đường thẳng, một xe xuất phát tại A và một xe xuất phát tại B. Khoảng cách AB = 60 km. Hai xe chuyển động cùng chiều theo hướng AB với vận tốc khơng đổi. Vận tốc chuyển động của xe đi từ A là v1 = 30 km/h, vận tốc chuyển động của xe đi từ B là v2 = 40 km/h. 1) Tính khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ kể từ lúc xuất phát. 2) Sau khi xuất phát được 1 giờ 30 phút, xe thứ nhất tăng tốc đến 50 km/h. Hai xe gặp nhau bao lâu sau khi xuất phát? Khi gặp nhau, hai xe cách A bao nhiêu km? Bài 2. (2,5 điểm) Cho hệ thống cân bằng như hình vẽ. Các vật cĩ khối lượng: m 1 = m2 = m3 = m (kg) và m4 = m5 = 2m (kg). Thanh AC nằm ngang. Biết đoạn AB = 10 cm. Bỏ qua ma sát, khối lượng B của thanh AC và của các dây treo. Tính chiều dài thanh AC. A C 4 1 5 2 3 Bài 3. (3,0 điểm) Một bình chứa nước ở nhiệt độ 30 oC. Một vật rắn A ở nhiệt độ 155 oC được thả vào bình. Khi cĩ cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong bình là 55oC. Tiếp tục thả vào bình chứa nước trên một vật rắn B giống như vật A nhưng ở nhiệt độ 115oC thì nhiệt độ của nước trong bình khi cĩ cân bằng nhiệt là bao nhiêu? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của nước với bình và với mơi trường xung quanh. _ Bài 4. (4,0 điểm) + U Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R1 = 12 , R2 = 9 , R4 = 6 , R3 là một biến trở. Hiệu điện R1 thế đặt vào hai đầu mạch cĩ giá trị khơng đổi A U = 24 V. Điện trở của Ampe kế và các dây nối khơng đáng kể. 1) Cho R3 = 6 . Tìm cường độ dịng điện R3 qua các điện trở R 1, R2, R3 và số chỉ của Ampe kế. R2 R4 2) Thay Ampe kế bằng Vơn kế cĩ điện trở vơ cùng lớn. Tìm giá trị của điện trở R 3 để Vơn kế cĩ số chỉ là 18 V. 1
2. Bài 5 : (4,0 điểm) Cĩ hai bĩng đèn Đ1(100 V - 40 W) và Đ2(100 V - 60 W). 1) Tính cơng suất tiêu thụ của mỗi bĩng đèn khi mắc lần lượt từng bĩng vào mạch điện cĩ hiệu điện thế khơng đổi 80 V. 2) Mắc điện trở R với hai bĩng đèn trên vào hiệu điện thế khơng đổi 200 V để cả hai bĩng đèn đều sáng bình thường. Cho biết cĩ những cách mắc nào? Vẽ sơ đồ mạch điện và tính giá trị điện trở R cho mỗi cách mắc. 3) Khi hai đèn sáng bình thường, tính hiệu suất của mạch điện ứng với mỗi cách mắc trên. Bài 6: (3,0 điểm) Một tia sáng tới SI tạo với mặt phẳng nằm ngang một gĩc = 500 như hình vẽ. 1) Vẽ vị trí đặt một gương phẳng để được tia phản xạ IR cĩ phương thẳng đứng, chiều hướng xuống. 2) Tính gĩc giữa mặt gương và mặt phẳng nằm ngang. HẾT 2
3. PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THCS CẤP QUẬN QUẬN Ơ MƠN Năm học 2016-2017  Khĩa ngày 06 tháng 12 năm 2016 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ Bài 1: (3,5 điểm) Câu 1: (1,5 điểm) Sau 1 giờ, xe A đến C và xe B đến D. Quãng đường xe A đi được sau 1 giờ: S1 = AC = 30 x 1 = 30 km. (0,5 đ) Quãng đường xe B đi được sau 1 giờ:S 2 = BD = 40 x 1 = 40 km. (0,5 đ) Khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ: CD = AD – AC = AB + BD – AC = 70 km. (0,5 đ) Câu 2: (2 điểm) Kể từ khi xuất phát, sau 1 giờ 30 phút, xe A đến M và xe B đến N. Quãng đường xe A đi được sau 1 giờ 30 phút: SA = AM = 30 x 1,5 = 45 km. (0,25 đ) Quãng đường xe B đi được sau 1 giờ 30 phút: SB = BN = 40 x 1,5 = 60 km. (0,25 đ) Gọi t: thời gian từ lúc xe A tăng tốc đến khi hai xe gặp nhau. Ta cĩ biểu thức: SA + 50 t = AB + SB + 40 t (0,5 đ) Giải ra: t = 7,5 giờ. (0,25 đ) Vậy sau khi xuất phát: 7,5 + 1,5 = 9 giờ thì hai xe gặp nhau. (0,25 đ) Vị trí hai xe gặp nhau cách A: 45 + 50 x 7,5 = 420 km. (0,5 đ) Bài 2: (2,5 điểm) Gọi FA: lực do dây treo tác dụng vào đầu A của thanh AC. Rịng rọc động chịu tác dụng một lực do trọng lượng của các quả nặng 4, 5 cĩ khối lượng tổng cộng 4m gây ra. (0,25 đ) 10.4m Theo tính chất của rịng rọc động: F A = 20m (0,5 đ) 2 FB: lực do trọng lượng các quả nặng 1, 2, 3 tác dụng vào điểm B của thanh AC. FB = 10. 3m = 30m (0,5 đ) Theo quy tắc địn bẩy: FA . AC = FB .BC (0,5 đ) 20m . AC = 30m (AC - AB) (0,5 đ) Với AB = 10 cm, giải ra: AC = 30 cm (0,25 đ) Bài 3: (3 điểm) Gọi m1 , C1: khối lượng và nhiệt dung riêng của vật rắn. m2 , C2: khối lượng và nhiệt dung riêng của nước. Khi thả vật A ở nhiệt độ 155oC vào bình, ta cĩ PT cân bằng nhiệt: m1 C1 (155 – 55) = m2 C2 (55 – 30) (1) (1 đ) Khi thả vật A ở nhiệt độ 155oC và vật B ở nhiệt độ 115oC vào bình. Gọi t : nhiệt độ khi cĩ cân bằng nhiệt. Ta cĩ PT cân bằng nhiệt:m 1 C1 (115 – t) = m1 C1 (t – 55) + m2 C2 (t – 55)(2) (1 đ) Giải hệ (1) và (2), ta được: t = 65oC. (1 đ) Bài 4: (4,0 điểm) Câu 1: (2,0 đ) Mạch điện cĩ dạng: R1 // (R2 nt (R3 // R4 )) 3
4. R3 R4 R34 = = 3  (0,25 đ) R3 R4 R234 = R2 + R34 = 12  (0,25 đ) Cường độ dịng điện qua các điện trở và qua Ampe kế. U I1 = = 2 A (0,25 đ) R1 U I2 = = 2 A (0,25 đ) R234 U34 = R34 I2 = 6 V (0,25 đ) U 34 I3 = = 1 A (0,25 đ) R3 IA = I1 + I3 = 2 +1 = 3 A (0,5 đ) Câu 2: (2,0 đ) Thay Ampe kế bằng Vơn kế. Mạch điện cĩ dạng : ((R1 nt R3 ) // R2) nt R4 Gọi R3 = x. U1 = U - Uv = 6 V (0,25 đ) U1 I’1 = = 0,5 A (0,25 đ) R1 U13 = (R1 + R3) I1 = (12 + x ) 0,5 (0,25 đ) Uv = U3 + U4 = U3 + R4 I’ (0,5 đ) U 13 = R3 I’1 + R4 (I’1 + I’2) = R3 I’1 + R4 (I’1 + ) (0,25 đ) R2 (12 x) 0,5 Thay số: 18 = x . 0,5 + 6 ( 0,5 + ) (0,25 đ) 9 Giải ra, ta được: x = 13,2  (0,25 đ) Vậy để số chỉ của Vơn kế là 18 V thì giá trị điện trở R3 là 13,2 . Bài 5: (4,0 điểm) Câu 1: (1,5 đ) Pdm1 U dm1 Đối với đèn Đ1: Iđm1 = = 0,4 A ; R 1 = = 250  (0,5 đ) U dm1 I dm1 Pdm2 U dm2 500 Đối với đèn Đ2: Iđm2 = = 0,6 A ; R 2 = =  (0,5 đ) U dm2 I dm2 3 Tính các cơng suất tiêu thụ. U 2 P1 = = 25,6 W (0,25 đ) R1 U 2 P2 = = 38,4 W (0,25 đ) R2 Câu 2: (1,5 đ) Cách 1: (Đ1 // Đ2) nt R ; I1 = Iđm1 ; I2 = Iđm2 (Vẽ đúng sơ đồ mạch điện) (0,25 đ) I = I1 + I2 = 1 A (0,25 đ) U U U R = R 12 = 100  (0,25 đ) I I 4
5. Cách 2: (Đ1 // R) nt Đ2 (Vẽ đúng sơ đồ mạch điện) (0,25 đ) IR = I2 – I1 = 0,2 A (0,25 đ) U U R = R 1 = 500  (0,25 đ) I R I R Câu 3: (1 đ) Hiệu suất của mỗi cách mắc: P P Cách 1: H = D1 D2 100% = 50 % (0,5 đ) U I P P P P Cách 2: H = D1 D2 100% = D1 D2 100% = 83,33 % (0,5 đ) U I U I 2 Bài 6: (3,0 điểm) Câu 1: Hình vẽ đúng (cĩ chú thích chiều truyền) (0,5 đ) Vẽ vị trí đặt gương phẳng. - Vẽ tia phản xạ IR. (0,25 đ) - Vẽ tia phân giác của gĩc SIR (0,25 đ) - Vẽ gương phẳng vuơng gĩc với tia phân giác tại I (0,5 đ) Câu 2: Tính gĩc AMI - Xét AIB AIB = 900 - ABˆI =400 (0,5 đ) - IM là tia phân giác của gĩc AIB AIˆM = 200 (0,5 đ) - Xét AIM AMI = 700 (0,5 đ) HẾT 5