Tài liệu đề thi đáp án tuyển chọn học sinh giỏi vật lý 9 (13)

MÃ KÍ HIỆU ***** ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ Lớp 9- Năm học 2015 - 2016 MÔN: VÂT LÝ Thời gian: 150 phút (Đề thi gồm 6 bài, 02 trang) Bài 1: (2 điểm) Lúc 6h20ph bạn Nam chở bạn An đi học bằng xe đạp, sau khi đi được 10 phút bạn Nam chợt nhớ mình bỏ quên sách ở nhà nên để bạn An xuống xe đi bộ còn mình quay lại lấy sách và đuổi theo bạn An. Biết vận tốc đi xe đạp của bạn Nam là v 1 = 12km/h, vận tốc đi bộ của An là v 2 = 6km/h và hai bạn đến trường cùng lúc. Bỏ qua thời gian lên xuống xe, quay xe và lấy sách của Nam. a. Hai bạn đến trường lúc mấy giờ? Và bị trễ giờ học bao nhiêu phút? (Biết giờ vào học là 7h00) b. Để đến trường đúng giờ học, bạn Nam phải quay về và đuổi theo An bằng xe đạp với vận tốc v3 bằng bao nhiêu? Khi đó hai bạn gặp nhau lúc mấy giờ? Vị trí gặp nhau cách trường bao xa? Biết rằng sau khi gặp nhau bạn Nam tiếp tục chở An đến trường với vận tộc v3. Bài 2: (2 điểm) Một bình nhiệt lượng kế ban đầu chứa nước ở nhiệt độ t 0 = 200C. Người ta lần lượt thả vào bình này những quả cầu giống nhau đã được đốt nóng đến 100 0C. Sau khi thả quả cầu thứ nhất thì nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là t 1 = 400C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.độ. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường và nhiệt lượng kế. Giả thiết nước không bị tràn ra ngoài. a. Nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu nếu thả tiếp quả cầu thứ hai, thứ ba? b. Cần phải thả bao nhiêu quả cầu để nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là 0 90 C. Bài 3: (2 điểm) Vật sáng AB là một đoạn thẳng nhỏ được đặt vuông góc với quang trục và cách quang tâm O một khoảng OA = 10cm. Một tia sáng từ B đến gặp thấu kính tại I (với OI = 2.AB) tia ló qua thấu kính của tia sáng trên có đường kéo dài đi qua A. a. Vẽ hình và nêu rõ cách dựng? b. Tìm khoảng cách từ tiêu điểm F đến quang tâm O. Bài 4: (2 điểm) R0 U Cho mạch điện như hình vẽ (hình 1), trong đó: hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện là U(không đổi), giá trị điện trở R0 đã biết, đèn có điện trở R1(xem rằng không đổi) và biến trở có giá trị điện trở là R điều chỉnh thay đổi được từ không đến vô cùng. R Hình 1: a. Tìm biểu thức của cường độ dòng điện chạy trong mạch chính I 0, dòng điện chạy qua đèn I1 và dòng điện chạy qua biến trở I2 theo U, R0, R1 và R. b. Khi điều chỉnh giá trị của biến trở, ta nhận thấy khi R = 12, công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt giá trị lớn nhất, bằng P max = 12W, lúc đó đèn sáng bình thường. Biết R0 = 30. Tính giá trị của U, giá trị hiệu điện thế định mức và công suất định mức của đèn. Bài 5: (1,25 điểm) Để xác định giá trị của một điện trở R x người ta mắc U A + một mạch điện như hình 2. Biết nguồn điện có hiệu điện thế luôn không đổi U. Các khóa, ampe kế và dây nối có điện trở R x không đáng kể, điện trở mẫu R0 = 15, một biến trở con chạy K1 - R0 Rb. Nêu các bước tiến hành thí nghiệm để xác định được giá trị K2 của điện trở Rx. Rb Hình 2 Bài 6: (0,75 điểm) Trong vùng MNPQ có từ trường hướng vuông góc từ N ngoài vào trong mặt phẳng hình vẽ(hình 3). Một chùm hẹp + electron bay vào từ trường và quỹ đạo bị uốn cong theo cung AB. u r B P A Hãy xác định electron bay vào từ trường từ điểm A hay B. Giải thích? M Q B Hình 3 ----- Hết ----- MÃ KÍ HIỆU ***** ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ Lớp 9- Năm học 2015 - 2016 MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (Hướng dẫn chấm gồm 03 trang) Chú ý: - Thí sinh làm theo cách khác nếu đúng thì cho điểm tối đa. - Điểm bài thi: 10/10 Bài Đáp án 1.a (1 điểm) A C Điểm D B An xuống xe đi tại C và đi bộ đến B - Thời gian Nam đi xe đạp từ C  A  B bằng thời gian An đi bộ từ C  B 2AC  CB CB 1  (AC  v1.  2km) v1 v2 6 0,25đ  CB = 2AC = 4 (km) - Tổng thời gian 2 bạn đi đến trường AC CB 2 4 t     50 (ph) v1 v2 12 6 Bài 1 (2đ) 0,25đ  Giờ đến trường: 6h20' + 50' = 7h10'  Trễ 10ph 1.b. (1 điểm) Vị trí Nam đuổi kịp An tại D - Thời gian Nam đi xe đạp từ C  A  D bằng thời gian An đi bộ từ C  D 0,25đ 2AC  CD CD  v3 v2 0,25đ 0,25đ (*) - Thời gian Nam đi từ C  A  B t = 7h00 - 6h20 - 10' = 30ph 2AC  CB 8   16(km / h)  v3  t 0,5 (*) CD = 2,4 km Vị trí gặp nhau cách trường: CD - CD = 4 - 2,4 = 1,6 (km) Thời điểm 2 bạn gặp nhau: 6h20 '  10 '  CD  6h20 '  10 '  24 ' v2 = 6h54ph 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Bài 2 (2đ) 2.a. (1 điểm) + Gọi nhiệt dung của nước bằng: q; Nhiệt dung của quả cầu: q0 Theo đề bài: Chỉ có nước và quả cầu trao đổi nhiệt. Xét số quả cầu thả vào nước là n. Có phương trình cân bằng nhiệt: Qtỏa = Qthu n.q0.(100 - ) = q.( - 20) (*) 0 + Khi thả quả cầu thứ nhất: n = 1; 1 = 40 C thay vào (*) ta có: q = 3q0 + Khi thả quả cầu thứ 2. n = 2 (*) => 2q0.(100 - 2) = 3.q0.(2 - 20)  2 = 520C + Khi thả quả cầu thứ 3: n = 3 (*) => 3 = 600C 2.b. (1 điểm)  = 900C từ (*) => n = 21 3.a. (1 điểm) B' B A' A 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,75 H F O 0,5đ I Bài 3 (2đ) I' Cách dựng: - Dựng tia BI  tia ló II' qua A - Dựng tia BO kéo dài cắt II' tại B' là ảnh của B - Dựng tia BH nối H với B' cắt trục chính tại tiêu điểm F. 3.b. (1 điểm) 1 AB  OI  AB là đường trung bình của B'OI  AI = AB' 2 AOI = AA'B'  A'B' = OI = 2AB   FOH ~  FA'B' OF OH 1    2.OF = OF + OA'  OF = OA' = 20 (cm) OF  OA ' A ' B' 2 Bài 4 (2đ) 0,5đ 0,5đ 0,5đ 4.a) R 1R (R1  R) U  I0  R1  R RR 0  RR 1  R 0 R 1 R R.U I1  I0  R  R1 R.R 0  RR1  R 0 R1 R 1.U I2  RR 0  RR 1  R 0 R 1 4.b) - Công suất tỏa nhiệt trên biến trở 2 RR 1 U 2 2 P = I2 R  [R 0 R1  R(R 0  R 1 )]2 Rtđ = R0  0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Áp dụng bất đằng thức Cosi U 2 R1 4R 0 (R 0  R 1 ) Dấu "=" xảy ra khi R0R1 = R(R0 + R1) 0,25đ MS ≥ 4RR0R1(R0 + R1)  P   U2 R1  12  P = 12W   120(30  R1 )  30R  12(30  R )  1 1 0,25đ  R  20   1  U  60V 0,25đ Có: R = 12 ; P = 12W  I 2  P  1A R 2 U dm = 7, 2W  P đm = R1 Bước 1: Ngắt k2, đóng k1 đọc giá trị ampe kế: U = I1(Rx + R0) (1) Bước 2: Ngắt k1, đóng k2 đồng thời điều chỉnh con chạy biến trở sao cho ampe kế cũng chỉ giá trị I1: U = I1(Rx + Rb)  Rb = R0 Bài 5 Bước 3: Giữ nguyên vị trí con chạy, đóng k1, k2 đọc giá trị ampe kế I2 � (1,25đ) U = I � + R 0 � � R � (2) 2�x � � � 2� (2I1 - I 2 ) R0 (1) (2): R x = 2(I 2 - I n ) Chùm electron chuyển động tạo ra dòng điện có chiều ngược với chiều chuyển động của electron - áp dụng quy tắc bàn tay trái xác định chiều lực từ tác dụng lên dòng điện trong Bài 6 2 trường hợp: (0,75đ) + Bay vào từ A + Bay vào từ B  Chùm electron bay vào từ trường từ A Ban giám hiệu duyệt Ý kiến của Tổ/Nhóm 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ Hải Phòng, ngày 14/1/2016 Giáo viên ra đề