Tài liệu đề thi đáp án tuyển chọn học sinh giỏi vật lý 9 (5)

MÃ KÍ HIỆU [*****] ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ LỚP 9- NĂM HỌC 2015- 2016 MÔN: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút (Đề gồm 5 câu, 1 trang) Câu 1 (2 điểm): Khi xuôi dòng sông một canô đã vượt một chiếc bè đang trôi tại điểm A. Sau thời gian T = 60 phút, ca nô đi ngược lại và gặp bè tại điểm cách điểm A về phía hạ lưu một khoảng l = 6km. Xác định vận tốc chảy của dòng nước. Biết rằng động cơ ca nô chạy với cùng một chế độ ở cả 2 chiều chuyển động. Câu 2 (2 điểm): Có hai bình cách nhiệt. Bình 1 chứa m 1= 2kg nước ở t1= 400C. Bình 2 chứa m2 = 1kg nước ở t2 =200C. Người ta trút một lượng nước m’ từ bình 1 sang bình 2. Sau khi nhiệt độ ở bình 2 đã ổn định, người ta lại trút một lượng nước m’ từ bình 2 về bình 1 lúc này là t’1=380C. a. Tính khối lượng nước m’ trút trong mỗi lần và nhiệt độ khi cân bằng t’ 2 ở bình 2. b. Nếu tiếp tục thực hiện lần thứ hai, tìm nhiệt độ cân băng của mỗi bình. (Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường) Câu 3 (2 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ. R2 R1 A R3 B V R4 R1 = 8; R2 = 4 , R3 = 6 K UAB= 12V Vôn kế có điện trở rất lớn. U + - Khoá K và dây nối có điện trở không đáng kể. a. K mở: vôn kế chỉ bao nhiêu ? b. Cho R4 = 4. K đóng: vôn kế chỉ bao nhiêu ? c. K đóng: vôn kế chỉ 2V. Tính R4 ? Câu 4 (2 điểm): Vật sáng AB là một đoạn thẳng được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (điểm A nằm trên trục chính) cho ảnh thật A1B1 cao 1,2cm. Khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm của thấu kính là 20cm. Dịch chuyển vật đi một đoạn 15cm dọc theo trục chính thì thu được ảnh ảo A2B2 cao 2,4cm. a. Xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính trước khi dịch chuyển. b. Tính độ cao vật. Câu 5 (2 điểm). Xác định khối lượng riêng của một chất lỏng với các dụng cụ: Thước có vạch chia, giá thí nghiệm, dây treo, 1 cốc nước đã biết khối lượng riêng D n, một cốc chất lỏng cần xác định khối lượng riêng dx. Hai vật rắn không thấm chất lỏng có khối lượng khác nhau có thể chìm trong 2 chất lỏng nói trên. ---------------HẾT-------------------- MÃ KÍ HIỆU [*****] Câu ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ LỚP 9- NĂM HỌC 2015- 2016 MÔN: VẬT LÝ 9 Thời gian làm bài: 150 phút (Đề gồm 5 câu, 1 trang) Đáp án * Gọi vận tốc của dòng nước là v1, vận tốc của canô là v2, t là thời gian Điểm canô và bè gặp nhau lần 2. Khi xuôi dòng: v = v1 + v2 Khi ngược dòng: v’ = v1 - v2 0,5 * Giả sử B là vị trí canô bắt đầu đi ngược, ta có: AB = (v1+v2).T 1 + Khi canô ở B, bè ở C, ta có: (2 AC = v2. T điểm) 0,25 + Khi ca nô đi ngược lại và gặp bè ở D thì: l = AB - BD = (v1+v2).T - (v1 - v2)t (1) 0,25 Mà l = AC + CD = v2.T + v2.t (2) 0,25 * Từ (1) vào (2) ta có: (v1+v2).T - (v1-v2).t = v2.T+v2.t -> t = T (3) 0,5 Thay (3) và (2) l = 2v2.T => v2  0,25 l 6   3  km / h  2T 2.1 a, * Lần trút 1: Nhiệt lượng m’ kg nước ở bình 1 toả ra: m’.c(t 1-t2’) 0,25 Nhiệt lượng m2 kg nước ở bình 2 thu vào: m2.c(t’2-t2) => Ta có phương trình: ' ' m '.c  t1  t2   m2 .c  t2  t 2   m '  ' m2  t2  t2  t1  t ' 2 (1) 0,25 * Lần trút 2: Nhiệt lượng mà  m1  m ' kg nước bình 1 toả ra: 2 (2 điểm)  m1  m ' .c.  t1  t1'  0,25 ' Nhiệt lượng mà m’ kg ở bình 2 thu vào: m '.c  t '1  t2  ' ' ' => Ta có phương trình  m1  m ' .c .  t1  t1   m '.c  t  t2   m '  1 m 1  t1  t ' 1 t1  t ' 2  (2) Giải (1) và (2) thu được: t2’=240C Thay t2’=240C vào (1) hoặc (2) ta được: m’ = 0,25kg. b, Sau khi đổ lần 2: Nhiêt độ bình 1: t1’’ = 36,60C 0 Nhiêt độ bình 2.: t2 ’’ = 26,8 C a, K mở: do vôn kế có điện trở rất lớn nên dòng điện coi như không qua R 3 => Mạch R1 nt R2, vôn kế đo UAM 0,25 0,25 0,25 0,25 0.25 R12=R1+R2 =8+4 = 12 I12  U AB 12   1A  I1  I 2  1A R12 12 0,25 U AM  U1  I1.R1  1.8  8(V ) => v chỉ 8V 0,25 b. K đóng: Mạch: (R1 nt R2)//(R3 nt R4) => U12 = U34 = U = 12V R34 = R3 + R4 = 6 + 4 = 10 I 34  U 34 12   1, 2  R34 10 U3 = I3.R3 = 1,2. 6 = 7,2 V 0,25 UMN = UMA+ UAN = U3 - U1 = 7,2- 8= -0,8V => UNM = 0,8V => v chỉ 0,8v 0,25 c. Mạch (R1 nt R2)//(R3 nt R4) * Trường hợp 1: UNM=2v => UNA+UAM = 2v => U1 - U3 = 2v => U3 = 6v U3 6   1   R3 6 3  I3  (2  I 4  1A điểm) Có U34 = U3 + U4 -> U4 = U34-U3 = 12- 6 = 6v  R4  0,25 U4 6   6 I4 1 * Trường hợp 2: UNM=2v => UMA+UAN = 2v 0,25 => -U1 + U3 = 2v => U3 = 8+2 = 10v  I3  I 4  U 3 10 5   A R3 6 3  U 4  U 34  U 3  12  10  2v 2 U  R4  4  5  1, 2 I4 3 0,25 0,25 B2 B B0  I F F' A A0 A2 O A1 0,5 F B1 + Tại vị trí lúc đầu: A1 B OA1 AO1 1, 2    (1) A0 B OA0 OA0 h OA1 B1 ~ OA0 B0  A1 B1 FA1 AO1  OF   (2) OI OF OF 4 FOI ~ FA1 B1  (2 Vì A0 B0  OI  h nên: điểm) Từ (1) và (2) =>   0,25 1, 2 OA1 OA1  OF OF f     h OA0 OF OA0  OF d  f 1, 2 20  (3) h d  20 0,25 * Tại vị trớ sau khi dịch chuyển vật: A2 B2 OA2 OA2 2, 4    (4) AB OA OA h AB FA 2 FO  OA2 FOI ~ FA 2 B2  2 2   (5) OI FO Ò OAB ~ OA2 B2  Từ (4) và (5) =>  0,25 2, 4 OA2 OF  OA2 OF    h OA OF OF  OA 2, 4 20 20   (6) h 20  ( d  15) 35  d Từ (3) và (6) => h= 0,6 cm, d=30 cm 0,25 0,5 0,5 A l1 l0 A B ur u PA ur u PB ur u PA l2 l0 B ur u PB A l3 l0 ur u PA B ur u PB - Lựa chỗ buộc dây vào thước và treo lên giá đỗ cho thước thăng bằng - Lấy 2 vật rắn treo vào thước sao cho thước thăng bằng (H1). Ta có: PA .l1  PB l0 0,25 (1) *Nhúng B vào cốc nước, giữ nguyên l 0, dịch chuyển A sao cho thước lại thăng bằng (H2). Ta lại có: PA .l2  ( Pb  d n PA .l2  ( Pb  d nuoc .Vb ).l0 (2) 5 *Thay cốc nước bằng chất lỏng X, dịch chuyển A để thước lại thăng bằng (2 0,25 (H3). điểm) Ta cú: PA .l3  ( PB  d X .VB ).l0 Giải hệ (1), (2), (3) ta được: d x  (3) l1  l3 l l d n  Dx  1 3 l1  l2 l1  l2 ---------------HẾT-------------------- 0,25 0,75