Đề thi HSG môn Vật Lí Lớp 9 - Đề chính thức - Năm học 2017-2018 - PGD Thạch Hà (Có đáp án)

Nội dung tài liệu: Đề thi HSG môn Vật Lí Lớp 9 - Đề chính thức - Năm học 2017-2018 - PGD Thạch Hà (Có đáp án)

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN THẠCH HÀ NĂM HỌC 2017 - 2018 Môn: Vật lí 9 ĐỀ THI CHÍNH THỨC (Thời gian làm bài: 150 phút) Bài 1. Từ 2 vị trí A và B cách nhau 5km, có hai người xuất phát cùng lúc chạy ngược chiều nhau, người thứ nhất xuất phát ở A với vận tốc v 1= 12km/h, người thứ 2 xuất phát ở B với vận tốc v 2= 8km/h. Một con Cún cùng xuất phát và chạy cùng chiều với người thứ nhất với tốc độ 16km/h. Trên đường khi con Cún gặp người thứ 2 thì nó lập tức quay lại gặp người thứ nhất, sau khi gặp người thứ nhất nó lập tức quay lại để gặp người thứ 2, quá trình cứ tiếp tục diễn ra như vậy cho đến lúc cả ba cùng gặp nhau thì dừng lại. Coi vận tốc con Cún là không thay đổi và bỏ qua thời gian quay đầu của nó a) Vị trí gặp nhau của hai người cách A bao nhiêu? b) Tính tổng quãng đường mà con Cún đã chạy? Bài 2. Một khối nhôm được treo vào đầu mút của một đòn bẩy. Đòn bẩy cân bằng khi treo vào phía bên kia trục quay một quả cân 500g và cách trục quay một khoảng l 1 = 10cm. Khi nhúng ngập hoàn toàn khối nhôm vào dầu nhờn thì phải dịch quả cân đi một khoảng 3,6cm đòn bẩy mới trở lại cân bằng. Biết khối lượng riêng của dầu nhờn và nhôm lần lượt là 3 3 D = 0,9g/cm và Do = 2800kg/m . Đòn bẩy là thanh cứng, nhẹ, có chiều dài 40cm và trục quay đi qua điểm chính giữa của nó. a) Khối nhôm đặc hay rỗng? Thể tích lổ rỗng là bao nhiêu? b) Nếu nhúng ngập hoàn toàn khối nhôm vào chất lỏng và treo quả cân cách trục quay khoảng l’= 6cm thì thấy đòn bẩy cân bằng. Xác định khối lượng riêng D’ của chất lỏng đó? Bài 3. Các viên bi sắt có khối lượng như nhau và đều được nung nóng tới nhiệt độ 100oC. Nếu thả 1 viên vào một bình nước thì làm nhiệt độ của nước tăng từ 20 oC lên 60oC. Cho rằng chỉ có nước và bi sắt trao đổi nhiệt với nhau. a) Tính nhiệt độ cân bằng của nước sau khi thả tiếp viên bi thứ 2 b) Sau khi thả viên bi thứ 5 thì nhiệt độ của nước khi cân bằng là bao nhiêu? r Bài 4. Cho mạch điện như hình vẽ, biết: r= 0,5  ; . U . R = 1  ; Đ1 (6V- 6W); Đ2 (3V- 3W); U = 12V. a) Các đèn sáng như thế nào? b) Để đèn sáng bình thường người ta lấy một biến Đ Đ 1 2 R trở Rb mắc thêm vào mạch. Hỏi R b phải mắc như thế nào và có giá trị là bao nhiêu? Trong các cách mắc thì X X cách nào có lợi nhất? Bài 5. Hai gương phẳng G1 và G2 được bố trí hợp G1 với G1 nhau một góc như hình vẽ. Hai điểm sáng A và B được đặt vào giữa hai gương. . A a) Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ A phản xạ lần lượt lên gương G2 đến gương G1 rồi đến B. . B G2 b) Nếu ảnh của A qua G1 cách A là 12 cm và ảnh của A qua G2 cách A là 16cm, khoảng cách giữa hai ảnh đó là 20cm. Tính góc . Bài 6. Một lọ thủy tinh đựng đầy thủy ngân và được nút chặt bằng nút thủy tinh. Tìm cách xác định khối lượng thủy ngân trong lọ mà không mở nút. Biết khối lượng riêng của thủy ngân và thủy tinh lần lượt là D1 và D2. Cho dụng cụ: Cân; bình chia độ; nước. -----------------Hết----------------
2. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ SƠ LƯỢC GIẢI ĐÀO TẠO THẠCH HÀ ĐỀ THI CHỌN HSG HUYỆN NĂM HỌC 2017 - 2018 Môn: Vật lí 9 Bài Ý Nội dung Điểm Bài 1 a) Thời gian chuyển động để gặp nhau của 2 người là AB 5km t 0,25h 15 phút v1 v2 20km / h Vị trí gặp nhau cách A một khoảng: v1t 12.0,25 3km b) Vì cùng xuất phát 1 lúc và cả 3 cùng gặp nhau tại 1 vị trí nên thời gian chuyển động của con Cún và thời gian chuyển động của 2 người là như nhau và bằng 0,25h Quãng đường con Cún đã chay đi chạy lại là v3t 16.0,25 4km Bài 2 a) Gọi lV cánh tay đòn của vật bằng nhôm, P là trong lượng của quả cân Theo bài ra thì ta có lV =20cm và P = 5N Khi treo vật ngoài không khí và đòn bẩy cân bằng thì PV .lV P.l1 l1 10cm PV P .5N 2,5N lV 20cm Khi vật nhúng ngập trong dầu nhờn, do có lực đẩy Ác-si mét của dầu nhờn tác dụng lên vật nên để đòn bẩy cân bằng phải dịch chuyển điểm treo quả cân về phía trục quay 3,6cm Đòn bẩy cân bằng thì (PV FA ).lV P.(l1 3,6) l1 3,6 6,4cm FA PV P 2,5N .5N 0,9N lV 20 F 0,9N Thể tích của vật là: V A 0,0001m3 d 9000N / m3 P 2,5N Khối lượng riêng của vật là D V 2500kg / m3 V 10.V 0,001m3 3 Ta thấy DV Do 2800kg / m chứng tỏ khối nhôm rỗng Thể tích phần rỗng là PV 3 2,5N 3 3 Vrong V Vdac V 0,0001m 3 0,00001071m 10,71cm d0 28000N / m b) Khi vật nhúng ngập hoàn toàn trong chất lỏng, đòn bẩy cân bằng thì (PV F 'A ).lV P.l ' l ' P P V l 2,5N 1,5N (P Vd ').l P.l ' D ' V 1000kg / m3 V V 10V 0,001m3 Bài 3 a) Gọi m1, c1, t1 lần lượt là khối lượng, nhiệt dung riêng, nhiệt độ ban đầu của nước; Gọi m2, c2, t2 lần lượt là khối lượng, nhiệt dung riêng, nhiệt độ ban đầu của bị sắt Phương trình CBN sau khi bỏ viên bi thứ nhất là m1.c1(60 20) m2c2 (100 60) m1.c1 m2c2 (1) Gọi nhiệt độ cân bằng của nước sau khi bỏ viên bị thứ 2 là t Phương trình CBN sau khi bỏ viên bi thứ 2 là (m1.c1 m2c2 )(t 60) m2c2 (100 t) (2) Thay (1) vào (2) ta được 2(t 60) (100 t) t 220 / 3 73,3o C
3. b) Gọi nhiệt độ cân bằng của nước sau khi bỏ viên bị thứ 5 là t’, Vì bỏ qua mất mát nhiệt nên nhiệt độ cân bằng sau khi bỏ viên bi thứ 5 cũng là nhiệt độ cân bằng sau khi bỏ 5 viên bi một lần Phương trình CBN sau khi 5 viên bi một lần là m1.c1(t 20) 5.m2c2 (100 t) (3) Thay (1) vào (3) ta được t 20 5(100 t) t 520 / 6 86,67o C Bài 4 a) Điện trở và cường độ dòng điện định mức của đèn 1 và đèn 2 lần lượt là 2 2 2 2 U1dm 6 U2dm 3 R1 6(); I1dm 1A ; R 2 3(); I2dm 1A P1dm 6 P2dm 3 U 12 24 Cường độ dòng điện trong mạch là I A ID1 ID2 R td 10,5 21 Do IĐ1 > I1đm nên đèn Đ1 sáng hơn mức bình thường Do IĐ2 > I2đm nên đèn Đ2 sáng hơn mức bình thường b) * Cách 1: Mắc r nt [(Đ1 nt Đ2 ) // Rb] nt R Ub UD1 UD2 9V tính được R b 9 , Ib I Idm 1A * Cách 2: Mắc r nt [(Đ1 nt Đ2 nt R) // Rb] Ub UD1 UD2 UR 10V tính được R b 10 / 3 , Ib I Idm 3A * Cách 3: Mắc R nt [(Đ1 nt Đ2 nt r) // Rb] Ub UD1 UD2 Ur 9,5V tính được R b 19 / 3 , Ib I Idm 1,5A Hiệu suất cách 1, 2, 3 lần lượt là P P 9W H D1 D2 100% 100% 27,5% 1 IU 24W P P 9W H D1 D2 100% 100% 18,75% 2 IU 48W P P 9W H D1 D2 100% .100% 30% 3 IU 30W Cách 3 có hiệu suất cao nhất nên là cách mắc có lợi nhất Bài 5 a) - Vẽ A’ là điểm đối xứng với A qua G2; - Vẽ B’ là điểm đối xứng với B qua G1; - Nối A’ với B’ cắt gương G2 tại I, cắt gương G1 tại J Tia sáng cần vẽ đi theo đường gấp khúc: A I J B b) - Vẽ A1 là điểm đối xứng với A qua G1; - Vẽ A2 là điểm đối xứng với A qua G1; 2 2 2 Ta có 20 = 16 + 12 vậy tam giác AA1A2 vuông tại A, hay = 90o Bài 6 - Bước 1: Dùng cân xác định được khối lượng m của thủy tinh và thủy ngân trong lọ - Bước 2: Đổ nước vào bình chia độ, bỏ lọ thủy tinh chứa thủy ngân vào nước thì sẽ chìm. Ta xác định được thể tích chất lỏng dâng lên V, chính là thể tích của thủy tinh và thủy ngân m1 m2 m Từ đó hệ phương trình m1 m2 V D1 D2 Giải hệ này ta tìm được khối lượng thủy tinh (m1) và thủy ngân (m2) trong lọ. Tổng Lưu ý: Mọi cách giải khác đúng, hợp lý cho điểm tối đa, điểm toàn bài làm tròn đến 0,5