Tài liệu đề thi đáp án tuyển chọn học sinh giỏi vật lý 9 (8)

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 gồm10 câu, 02 trang) Câu 1(1điểm).Một người đến bến xe buýt chậm 20 phút sau khi xe buýt đã rời bến A, người đó bèn đi taxi đuổi theo để kịp lên xe buýt ở bến B kế tiếp. Taxi đuổi kịp xe buýt khi nó đã đi được 2/3 quãng đường từ A đến B. Hỏi người này phải đợi xe buýt ở bến B bao lâu ? Coi chuyển động của các xe là chuyển động đều. Câu 2(1điểm). Một người đứng cách con đường một khoảng 50m, ở trên đường có một ô tô đang tiến lại với vận tốc 10m/s. Khi người ấy thấy ô tô còn cách mình 130m thì bắt đầu ra đường để đón đón ô tô theo hướng vuông góc với mặt đường. Hỏi người ấy phải đi với vận tốc bao nhiêu để có thể gặp được ô tô? Câu 3(1điểm). Một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước ở 25 oC. Muốn đun sôi lượng nước đó trong 20 phút thì ấm phải có công suất là bao nhiêu? Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là C = 4200J/kg.K. Nhiệt dung riêng của nhôm là C 1 = 880J/kg.K và 30% nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh. Câu 4(1điểm). Một bình nhôm khối lượng m0=260g, nhiệt độ ban đầu là t0=200C, được bọc kín bằng lớp xốp cách nhiệt. Cần bao nhiêu nước ở nhiệt độ t1=500C và bao nhiêu nước ở nhiệt độ t2=00C để khi cân bằng nhiệt có 1,5 kg nước ở t3=100C. Cho nhiệt dung riêng của nhôm là C0=880J/kg.độ và của nước là C1=4200J/kg.độ. Đèn Đ1loại 3V- 1,5W, đèn Đ2loại 6V- 3W. R2 D1 Câu 5(1điểm). Cho mạch điện như hình vẽ: R1 D2 A Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là UMN= 9V. Am pe kế A và dây nối có điện trở không đáng kể . M N a. Điều chỉnh cho R1=1,2  vàR2= 2  .Tìm số chỉ của am pe kế, các đèn sáng thế nào ? b. Điều chỉnh R1 và R2 cho hai đèn sáng bình thường .Tìm R1 và R2 khi đó. Câu 6(1điểm). Để trang trí cho một quầy hàng, người ta dùng các bóng đèn 6V-9W mắc nối tiếp vào mạch điện có hiệu điện thế U=240V để chúng sáng bình thường. Nếu có một bóng bị cháy, người ta nối tắt đoạn mạch có bóng đó lại thì công suất tiêu thụ của mỗi bóng tăng hay giảm đi bao nhiêu phần trăm? Câu 7(1điểm). Mắt người đặt trong không khí để quan sát theo phương thẳng đứng một con cá nhỏ. Khoảng cách giữa mắt người và cá là Lo. Hỏi người thấy cá ở khoảng cách lớn hơn hay nhỏ hơn Lo? Câu 8(1điểm). Hai điểm sáng S1 và S2 cùng nằm trên trục chính, ở về hai bên của một thấu kính hội tụ, cách thấu kính lần lượt là 6 cm và 12 cm. Khi đó ảnh của S1 và ảnh của S2 tạo bởi thấu kính là trùng nhau. a. Hãy vẽ hình và giải thích sự tạo ảnh trên. b. Từ hình vẽ đó hãy tính tiêu cự của thấu kính. Câu 9(1điểm). Hãy đưa ra một phương án thí nghiệm để tạo ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây dẫn kín? Câu 10(1điểm). Một chiếc nút chai bằng thủy tinh kín, rỗng ở bên trong. Hãy xác định thể tích của phần rỗng bên trong nút chai đó mà không được đập vỡ nút chai. Cho dụng cụ: Một chiếc cân đĩa, một bộ quả cân, một bình chứa nước. Biết khối lượng riêng của thủy tinh là D, toàn bộ nút chai có thể thả ngập trong nước. ------------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 06 trang) Chú ý: - Thí sinh làm theo cách khác nếu đúng thì cho điểm đủ số điểm tối đa mỗi bài. - Điểm bài thi là 10. Câu 1 (1điểm) Đáp án Điểm - Gọi C là điểm taxi đuổi kịp xe buýt và t là thời gian taxi đi đoạn AC. AC  2 1 AB ; CB  AB  3 3 0,5 điểm AC  2CB . - Thời gian xe buýt đi đoạn AC là : t + 20 (phút). - Thời gian mỗi xe đi tỷ lệ thuận với quãng đường đi của chúng, nên thời gian taxi đi đoạn CB là t (phút). 2 Thời gian xe buýt đi đoạn CB là : t + 20 t = + 10 (phút). 2 2 0,5 điểm - Vậy, thời gian người đó phải đợi xe buýt ở bến B là : t  t Δt =  + 10  = 10 (phút). 2  2 2 (1điểm) Chiều dài đoạn đường BC: BC= AC 2  AB 2 0,5 = 130 2  50 2 Thời gian ô tô đến B là: BC = 120 (m) B C 0,5 120 t = v  10  12( s ) 1 điểm Để đến B đúng lúc ô tô vừa đến B, người phải đi với vận tốc: v2 = điểm A AB 50   4,2( m / s ) t 12 3 Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 25oC tới 100oC là: 0,5 (1điểm) Q1 = m1c1 ( t2 – t1 ) = 0,5.880.(100 – 25 ) = 33000 ( J ) điểm Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước từ 25oC tới 100oC là: Q2 = mc ( t2 – t1 ) = 2.4200.( 100 – 25 ) = 630000 ( J ) Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết: Q = Q1 + Q2 = 663000 ( J ) (1) Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước do ấm điện cung cấp trong thời gian 20 phút ( 1200 giây ) là: 0,5 điểm Q = H.P.t (2) ( Trong đó H = 100% - 30% = 70% ; P là công suất của ấm; t = 20 phút = 1200 giây ) *Từ ( 1 ) và ( 2 ) : P = 4 (1điểm) Q 663000.100   789,3( W) H.t 70.1200 Đổi m0 = 260g = 0,26kg Gọi khối lượng nước ở nhiệt độ 500C cần lấy là m1 vậy khối lượng nước ở 0,5 00C cần lấy là 1,5 - m1 khi đó điểm 0 0 Nhiệt lượng tỏa ra của ấm nhôm từ 20 C xuống 10 C là : Q0= c0m0 (20-10) = 10 c0m0(J) Nhiệt lượng tỏa ra của m1 kg nước từ nhiệt độ 500C xuống 100C là Q1= m1c1(50-10) = 40m1c1(J) Nhiệt lượng thu vào của 1,5-m1 (kg) nước ở nhiệt độ 00C lên 100C là Q2= c1 ( 1,5-m1) 10 =15c1 -10 m1c1 (J) Ta có phương trình cân bằng nhiệt sau : Q0+ Q1= Q2 hay 10 c0m0 + 40m1c1 = 15c1 -10 m1c1 0,5 điểm Thay số vào ta có : 10.880.0,26 + 40 . 4200.m1 =15.4200-10.4200m1 Giải phương trình ta được m1 = 0,289kg Khối lượng nước cần lấy ở 00C là m2 =1,211kg 5 (1điểm) Mạch điện được mắc R1 nt(Đ2//(R2 nt Đ1)) Điện trở của bóng đèn Đ1 và Đ2 lần lượt là : ud 12 32 ud 2 2 6 2   6 ; Rd2=   12 Rd1= pd 1 1,5 Pd 2 3 a. Khi điều chỉnh R1=1,2  ; R2= 2  khi đó điện trở tương đương đoạn mạch là: RMN= R1+ Rd 2 ( R2  Rd1 ) = 6 Rd 1  Rd 2  R2 Cường độ dòng điện mạch chính là : I= IA= U MN 9  =1,5A => số chỉ am pe kế là 1,5 A RMN 6 Hiệu điện thế hai đầu bóng đèn Đ2 là : Ud2=UMN - U1=9- I.R1=9-1,5.1,2 =9-1,8= 7,2 V >Uđm2 suy ra lúc này bóng đèn Đ2 sáng hơn lúc bình thường 0, 5 điểm Hiệu điện thế hai đầu bóng đèn Đ1 là : Ud1= Ud 2 7, 2 .Rd 1  .6  5, 4V >Udm1 suy ra bóng đèn Đ1 sáng hơn Rd 1  R1 26 lúc bình thường b. Điều chỉnh R1 và R2 sao cho cả hai bóng sáng bình thường khi đó 0, 5 Hiệu điện thế hai đầu bóng đèn Đ2 là Ud2 = 6V cường độ dòng điện là điểm Id2= Pd 2 3   0,5 A Ud 2 6 Hiệu điện thế hai đầu bóng Đ1 là Ud1=3V ,cường độ dòng điện là: Id1= Pd 1 1,5   0,5 A suy ra U d1 3 Cường độ dòng điện qua điện trở R2 là I2=Id1= 0,5A Vậy hiệu điện thế hai đầu R2 là : U2 = Ud2 - Ud1= 6 - 3= 3V Vậy phải điều chỉnh điện trở R2 có giá trị là: R2= U2 3   6 I 2 0,5 Hiệu điện thế hai đầu R1 là U1= UMN - Ud2 = 9 - 6= 3V Cường độ dòng điện qua R1 là I1= Id2 + I2 = 0,5+ 0,5= 1A Do đó phải điều chỉnh điện trở R1 có giá trị là : R1= 6 (1điểm) U1 3   3 R1 1 U d2  4() Điện trở của mỗi bóng: Rđ= Pd Số bóng đèn cần dùng để chúng sáng bình thường: n = 0,5 = 40 (bóng) điểm Nếu có một bóng bị cháy thì điện trở tổng cộng của các bóng còn lại là: R = 39Rđ = 156 (  ) Dòng điện qua mỗi đèn bây giờ: I= U 240   1,54( A) R 156 Công suất tiêu thụ mỗi bóng bây giờ là: Pđ = I2.Rđ = 9,49 (W) Công suất mỗi bóng tăng lên so với trước: Pđm - Pđ = 9,49 - 9 = 0,49 (W) Nghĩa là tăng lên so với trướclà: 0,5 điểm 0,49.100 .%  5,4% 9 7 Kí hiệu mắt người là M, cá là S, ảnh của cá qua mặt nước là S’. Khi nhìn 0,5 theo (1điểm) phương thẳng đứng thì hai tia phát ra từ S đến mắt người, tựa như xuất phát từ S’. Do i - Xem thêm -