Đề thi HSG môn Vật lí Lớp 9 - Đề chính thức - Năm học 2018-2019 - PGD Thạch Hà (Có đáp án)

Nội dung tài liệu: Đề thi HSG môn Vật lí Lớp 9 - Đề chính thức - Năm học 2018-2019 - PGD Thạch Hà (Có đáp án)

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN THẠCH HÀ NĂM HỌC 2018 - 2019 Môn: Vật lí 9 ĐỀ CHÍNH THỨC (Thời gian làm bài: 150 phút) Ngày thi 10/10/2018 Bài 1: Hai ô tô cùng khởi hành từ A đến B, cách nhau 96km. Ô tô thứ nhất đi nửa quãng đường đầu với vận tốc v1 và nửa quãng đường sau với vận tốc v2. Ô tô thứ hai đi với vận tốc v1 trong nửa thời gian đầu và vận tốc v2 trong nửa thời gian sau. Biết v1 = 40km/h; v2 = 60km/h. a). Tính vận tốc trung bình của mỗi ô tô trên cả quãng đường. b). Ô tô nào đến B trước và đến trước bao lâu? Bài 2: Thả một khối gỗ hình lập phương có cạnh a = 20cm, trọng lượng riêng d = 3 3 9000N/m vào thùng đựng chất lỏng có trọng lượng riêng d1 = 12000N/m , chiều cao chất lỏng trong thùng khi thả khối gỗ là 80cm . a) Tìm độ cao của khối gỗ chìm trong chất lỏng. 3 b) Đổ nhẹ vào thùng một chất lỏng có trọng lượng riêng d2 = 8000N/m sao cho chúng không trộn lẫn, khối gỗ ngập hoàn toàn vào chất lỏng phía trên. Tìm chiều cao phần gỗ ngập trong chất lỏng phía dưới d1. Bài 3: Một khối sắt có khối lượng m ở nhiệt độ 1500C khi thả vào một bình nước, thì nhiệt m độ nước tăng từ 200C lên đến 600C. Thả tiếp vào nước khối sắt thứ hai có khối lượng ở 2 1000C. Coi như chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa các khối sắt và nước. Tính nhiệt độ sau cùng của nước? Bài 4: Hai gương phẳng hợp với nhau một góc nhọn , mặt phản xạ quay vào nhau. Khoảng giữa hai gương có một điểm sáng S. G1 (Hình vẽ). a). Hãy trình bày cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S đến gương 1, phản xạ lần lượt trên hai gương và tia phản S xạ ra khỏi gương 2 đi qua S. b). Chứng tỏ rằng góc hợp bởi tia tới ban đầu và tia phản xạ ra khỏi gương 2 không phụ thuộc góc tới mà chỉ phụ thuộc góc hợp bởi hai gương.  G2 O Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó U = 24V luôn không đổi, R1 = 12, R2 = 9, R3 là một điện trở có thể thay đổi giá trị, R4 = + U - 6 . Điện trở của ampe kế và các dây dẫn không đáng kể. R1 a). Cho R3 = 6. tìm cường độ dòng điện qua các điện trở R1, A R3 và số chỉ của ampe kế. b). Thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở vô cùng lớn. Tìm R3 R3 để số chỉ vôn kế là 16V. R2 R4 c). Thay đổi giá trị R3 để R3 tăng lên thì số chỉ của vôn kế thay đổi như thế nào ? Hết Họ và tên thí sinh.....................................................................Số báo danh...........................
2. PHÒNG GD&ĐT THẠCH HÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG HUYỆN NĂM HỌC 2018 - 2019 Môn: Vật lí 9 Bài Ý Nội dung Điểm Bài 1 a) Gọi s là độ dài quảng đường AB. Ta có: 4,0 2,5 s Thời gian ô tô thứ nhất đi trong nữa quảng đường đầu là: th1 2v1 0.25 s Thời gian ô tô thứ nhất đi trong nữa quảng đường sau là: th2 2v2 0.25 Vận tốc trung bình của ô tô thứ nhất trên quảng đường AB là : ss2vv 2.40.60 0,5 v 12 48( km / h ) tb t tss v v 40 60 1 2 1 2 22vv12 Gọi t là thời gian mà ô tô thứ hai đi hết quảng đường AB. vt1. 0.5 Quảng đường ô tô thứ hai đi trong nữa thời gian đầu là: s1 () km 2 vt Quảng đường ô tô thứ hai đi trong nữa thời gian sau là: s 2 () km 0.5 2 2 Vận tốc trung bình của ô tô thứ hai đi được trên cả quảng đường là: v t v t 12 S S v v 40 60 v 1 2 22 1 2 50( km / h ) 0,5 tb tt22 b) Thời gian ô tô thứ nhất đi hết quảng đường AB là: 1,5 ∆t1 = S/vtb1= 96/48 = 2 (h) 0,5 Thời gian ô tô thứ hai đi hết quảng đường AB là: ∆t2 = S/vtb2 = 96/50 = 1.92 (h) 0,5 Ô tô thứ hai đến trước và trước số thời gian là: ∆t = ∆t1 - ∆t2 = 2 – 1.92 = 0.8(h) 0.5 Bài 2 a) 4.0đ 2.0 F 2 a) Gọi chiều cao của khối gỗ chìm P trong chất lỏng là h (m). Phần chìm trong chất lỏng có thể tích: 2 0,25 V = a h 1 Lực đẩy Acsimet của chất lỏng tác dụng lên khối gỗ là: 2 F = d1a h 0.5 3 Trọng lượng của khối gỗ là : P = a d 0.25 Vì khối gỗ đứng cân bằng trên mặt chất lỏng nên ta có; F = P 0.5 0.5
3. 2 3 ad 0,2.9000 Hay: d1a h = a d h = 0,15(m) = 15 cm d1 12000 0.5 b) b) Hình vẽ 2.0 Gọi x là chiều cao phần gỗ ngập trong chất lỏng d1, lúc này khối gỗ cân 0.25 bằng dưới tác dụng của trọng lượng P, các lực đẩy Acsimet F1, F2 như hình vẽ. 0.5 Ta có: P = F1 + F2 3 2 2 a d = a xd1 + a (a – x)d2 0.5 d d x = 2 .a d1 d 2 0.25 Thay số vào tính được x = 5cm Bài 3 4.0 Gọi M là khối lượng nước; c1 và c2 là nhiệt dung riêng của nước 0.5 4.0 đ và sắt. Sau khi thả khối sắt thứ nhất Mc1(60 -20) = mc2(150 – 60) 0.5 Mc1 9 1,0 (1) mc2 4 Gọi t là nhiệt độ sau cùng. Ta có phương trình 0.5 1 0.5 Mc1(t – 20) = mc2(150 – t) + mc(100 t ) 2 2 Mc1(t – 20) = mc2(200 – 1,5t) (2) 0.5 Từ (1) và (2) t = 65,30C 0.5 Bài 4 a) a. Vẽ hình đúng : 0.5đ 4,0đ 2,0 G1 S1 I S G a 2 O J S2 - Cách vẽ: - Lấy S1 đối xứng với S qua G1 0.5đ - Lấy S2 đối xứng với S1 qua G2 0.5đ Nối S2S cắt G2 tại J, Nối S1J cắt G1 tại I 0.25đ => Nối SI, J S => Tia sáng S ->I -> J -> S là tia cần vẽ. 0.25đ b) b.Vẽ hình, xác định đúng góc 
4. 2.0 G1 S  i  i’ N j’  j G2 O J - Góc hợp bởi tia tới ban đầu và tia phản xạ ra khỏi gương 2 là góc  trên hình vẽ. 0.5 Tứ giác OINJ có IJ 900 (IN và JN là hai pháp tuyến của hai 0.5 gương) ONN 18000 180 (1) 0 Xét tam giác INJ có N i j 180 (2) 0.5 Từ (1) và (2) ta có = i +j 0.5  là góc ngoài của tam giác ISJ => = 2(i +j ) = 2 (Đpcm) Bài 5 a) Cường độ dòng điện qua các điện trở và qua ampe kế : 0,25đ 4,0đ 1,0 RR34. 6.6 R34 3  RR34 66 0,25đ U R234 = R2 + R34 = 9 + 3 = 12 U 24 I 0,25đ I1 R1 IA2 2 R234 12 R3 0,25đ U34 = I2.R34 = 2.3 = 6V I3 U 6 IA 3 1 3 R 6 3 I I 0,25đ 2 R2 4 R U 24 4 IA1 2 R1 12 Ia = I1 + I3 = 2 + 1 = 3A 0,25đ b) b) Tìm R3 để số chỉ vôn kế là 16V. Gọi R3 = x 0,25đ U 2,0 U1 = U - UV = 24 - 16 = 8V 0,25đ U 82 I 1 A R 1 1 0,25đ R1 12 3 V IRIR1 2 1 2 0,25đ IRIIRRR R3 2 13 2 1 1 3 2 I 99 1 0,25đ I12 x 9 21 x R2 R4 21 xx 21 2 suy ra II 1  = I4 9 9 3 0,25đ Ta có UV = U3 + U4 = I3.R3 + I4.R4 = I1.R3 + I4.R4 0,25đ 2 21 x 2 2 x 4(21 x ) 10 x 84 x  6 16 0,25đ 3 9 3 3 9 9
5. 10x + 84 = 144 suy ra x = 6 . 0,25đ Vậy để số chỉ của vôn kế là 16V thì R3 = 6 0,25đ c) c) Khi R3 tăng thì điện trở của mạch tăng 0,25đ 1.0 U 0,25đ II 4 giảm U4 = I.R4 :giảm Rtd 0,25đ U2 U = U – U : tăng I : tăng I = I – I :giảm 2 4 2 1 2 R2 0,25đ U1 = I1.R1 : giảm UV = U – U 1 : tăng. Vậy số chỉ của vôn kế tăng khi R3 tăng. Tổng 20,0 Lưu ý: Mọi cách giải khác đúng, hợp lý cho điểm tối đa. 