Tài liệu đề thi đáp án tuyển chọn học sinh giỏi vật lý 9 (15)

MÃ KÍ HIỆU [ *****] ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ LỚP 9 – Năm học: 2015 – 2016 MÔN: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút ( Đề thi gồm 07 câu, 02 trang) Câu 1 (1®iÓm). Một động tử X có vận tốc khi di chuyển là 4m/s. Trên đường di chuyển từ A đến C, động tử này có dừng lại tại điểm E trong thời gian 3s (E cách A một đoạn 20m). Thời gian để X di chuyển từ E đến C là 8s. Khi X bắt đầu di chuyển khỏi E thì gặp một động tử Y đi ngược chiều. Động tử Y di chuyển tới A thì quay ngay lại C và gặp động tử X tại C (Y khi di chuyển không thay đổi vận tốc). Tính vận tốc của động tử Y? Câu 2 (1điểm). Mô ôt ôtô có khối lượng 1 tấn đang tắt máy chuyển đô ng xuống mô ôt con dốc ô với vâ n tốc không đổi bằng 54km/h. Hỏi đô ng cơ ôtô phải có công suất bằng bao nhiêu để ôtô ô ô có thể lên được con dốc trên cũng với vâ ôn tốc không đổi bằng 54km/h? Cho biết đô ô nghiêng của dốc bằng 4% (Cứ lên dốc 100m thì đô ô cao của dốc tăng thêm 4m). Câu 3 (2 điểm). a) Một ống nghiệm hình trụ, đựng nước đá đến độ cao h 1 = 40cm. Một ống nghiệm khác có cùng tiết diện đựng nước ở nhiệt độ t 1 = 400C đến độ cao h2 = 10cm. Người ta rót hết nước ở ống thứ hai vào ống thứ nhất. Khi có cân bằng nhiệt, mực nước trong ống nghiệm đầu dâng cao thêm h1 = 0,2cm so với lúc vừa rót xong. Tính nhiệt độ ban đầu của nước đá? Biết nhiệt dung riêng của nước c1 = 4200J/kg.K; của nước đá c2 = 2000J/Kg.K; nhiệt nóng chảy của nước đá  = 3,4.105J/kg; khối lượng riêng của nước D1 = 1000kg/m3, của nước đá D2 = 900kg/m3. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. b) Sau đó người ta nhúng ống nghiệm khác có tiết diện gấp đôi đựng một chất lỏng đến độ cao h3 = 20cm ở nhiệt độ t3 = 1000C. Khi cân bằng nhiệt, độ cao trong ống nghiệm nhỏ hạ xuống một đoạn h2 = 2,4cm. Tính nhiệt dung riêng của chất lỏng? Cho khối lượng riêng của chất lỏng D3 = 800kg/m3. Bỏ qua nhiệt dung của các ống nghiệm. Câu 4 (2 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ. Biết: UEF = 14V; đèn Đ ghi 3V – 3W; C là con chạy của biến trở AB. Khi R AC = 3Ω thì đèn sáng bình thường. Bỏ qua điện trở dây nối và ampe kế. M a. Tính điện trở toàn phần RAB của biến trở AB? b. Nếu con chạy dịch chuyển đến vị trí C’ mà R AC’ = 6Ω thì đèn phải chịu một hiệu điện thế bằng bao nhiêu? Độ sáng của đèn khi đó sáng hơn hay tối hơn mức bình thường? c. Thay đèn bằng điện trở R = 3Ω. Xác định vị trí của C để số chỉ của ampe kế cực đại? Đ A A A A E A F C B Câu 5 (1 điểm). Một thấu kính hội tụ quang tâm O, tiêu cự f. Đặt một vật AB vuông góc với trục chính của thấu kính (A ở trên trục chính) trước thấu kính một đoạn d, cho ảnh A’B’ rõ nét hứng được trên màn (màn vuông góc với trục chính) cách thấu kính một đoạn d’. a) Chứng minh: 1 1 1   f d d' b) Biết thấu kính này có tiêu cự f = 12,5cm và L là khoảng cách từ vật AB đến ảnh A’B’. Hỏi L nhỏ nhất là bao nhiêu để có được ảnh rõ nét của vật ở trên màn? Câu 6 (1 điểm). Hai gương G1 và G2 quay mặt phản xạ vào nhau và tạo với nhau một góc bằng 700 . Một điểm sáng S nằm trong khoảng hai gương a. Hãy vẽ hình và nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần lượt qua gương G1, G2 rồi quay trở lại S b. Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ đi qua S . Câu 7 (2 điểm). Nêu phương án thí nghiệm để đo giá trị điện trở của R x. Dụng cụ gồm: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một ampe kế không lý tưởng với R A≠0, một biến trở và thước kẻ. Trong thí nghiệm này, ta có thể mắc phải sai số chủ quan và sai số khách quan nào? Cách khắc phục sai số? -----------------Hết--------------- MÃ KÍ HIỆU [ *****] ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ LỚP 9 – Năm học: 2015 – 2016 MÔN: VẬT LÝ (Hướng dẫn chấm gồm 6 trang) Chú ý: - Thí sinh làm theo cách khác nếu đúng thì cho điểm tối đa - Điểm của bài thi là tổng số điểm của các câu trong đề. Câu Đáp án Vận tốc của Y: Chọn t = 0 tại A lúc X bắt đầu di chuyển. Thời gian X đi từ A đến E là: t1 = 1 (1 điểm) Điểm 20 = 5 (s) và quãng đường EC là: 4 4x8 = 32(m) => Quãng đường AC dài 20 + 32 = 52 (m) Vì X và Y đến C cùng lúc nên thời gian Y đi là tY = 8 (s) và quãng đường Y đã đi: 20 + 52 = 72 (m) Vậy vận tốc của Y là: vY = 0,5 điểm 72 = 9 (m/s) 8 0,5 điểm N N Fk Fms Px Px F 2 (1điểm) ms Khi ôtô xuống dốc do vận tốc của xe không đổi v = 15m/s ur u Py P  Trên mặt dốc thành phần Px của trọng lực phải cân bằng vớiy lực P P 0,25 điểm uu ur ma sát Fms => Px = Fms (1) Xuôống dôốc Lên vẫn Khi ô tô lên dốc; lực ma sát giữa các bánh xe và mặt đất dôốc có độ lớn như trường hợp xuống dốc. Để xe lên dốc đều vẫn với vận tốc ur u như trước thì lực kéo Fk phải có độ lớn bằng tổng độ lớn của P x và 0,25 điểm Fms => Fk = Px + Fms (2) Từ (1) và (2). Lực kéo lên dốc : F k = 2Px = 2.10.m.sin = 0,25 điểm 2.10.1000.0,04=800 (N)  Công suất của động cơ ô tô chính là công suất của lực kéo: 0,25 điểm PFk  Fk .v  800.15  12000  W  a. (1, 0 điểm) G1 a. Mực nước dâng thêm chứng tỏ có một phần nước bị đông đặc (do khối S1 lượng riêng của phần đó giảm nên thể tích tăng). R Gọi S là tiết diện ống nghiệm, x là chiều cao cột nước bị đông đặc. Sau khi đông đặc nó có chiều cao là x  h1 nhưng khối lượng vẫn không thay I đổi, nghĩa là: S 2 K S. x. D1 = S ( x  h1 ) . D2  x = 1,8cm 1 0,25 điểm 2 Do nước chỉ đông đặc một phần nên nhiệt 1độ cuối cùng của hệ thống là B G2 700 I 00C. O A’ F’ Nhiệt lượng của nước toả ra để giảm từ nhiệtJ độ t1 = 400C đến 00C là: f O A Q1 = c1. S. D1. h2(t1 - 0) 0,25 điểm Nhiệt lượng của phần nước độ cao x toả ra để đông đặc ở 00C là: B’ Q2 =  . S . D1 . x A d S2 d’ E M F Đ A A A A A C B