Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lí Lớp 9 - Năm học 2014-2015 - Phòng GD và ĐT Krông Ana (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lí Lớp 9 - Năm học 2014-2015 - Phòng GD và ĐT Krông Ana (Có đáp án)

1. PHÒNG GD&ĐT KRÔNG ANA ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN KHÓA NGÀY 09/02/2015 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 9 ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút Bài 1: (5,5 điểm) Hai chiếc xe máy chuyển động đều trên cùng một đường thẳng. Nếu chúng đi lại gần nhau thì cứ 6 phút khoảng cách giữa chúng lại giảm đi 6 km. Nếu chúng đi cùng chiều thì cứ sau 12 phút khoảng cách giữa chúng tăng lên 2 km. Tính vận tốc của mỗi xe. Bài 2: (3,5 điểm) C Cho thanh AB gắn vuông góc với tường thẳng đứng nhờ bản lề tại B như hình vẽ.Biết AB = BC và thanh cân bằng . Tính lực căng của dây AC biết trọng lượng của AB là P = 40N. B A Bài 3: (4,0 điểm) o Có hai bình cách nhiệt. Bình thứ nhất chứa m 1 = 2kg nước ở nhiệt độ t 1 = 40 C. Bình o thứ hai chứa m 2 = 1kg nước ở nhiệt độ t 2 = 20 C. Nếu trút từ bình 1 sang bình 2 một lượng nước m(kg), sau khi nhiệt độ của bình 2 ổn định lại trút một lượng nước như vậy từ bình 2 ' o sang bình 1. Nhiệt độ cân bằng của bình 1 lúc này là t1 38 C . Tính khối lượng nước (m) đã ' trút ở mỗi lần và nhiệt độ cân bằng t2 ở bình 2. Bài 4: (3,0 điểm) Có hai loại điện trở R = 3  và R’ = 5  . Hỏi phải chọn mỗi loại mấy chiếc để khi ghép nối tiếp đoạn mạch có điện trở tương đương là : Rtđ = 55  . U Bài 5: (4,0 điểm) R2 R1 Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện U có hiệu điện thế P không đổi là 21V; R = 4,5Ω, R1 = 3Ω, bóng đèn có điện trở không đổi R = 4,5Ω. Ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể. Đ C RX Đ N M a. Khi khóa K đóng, con chạy C của biến trở ở vị trí điểm N, thì ampe kế chỉ 4A. Tìm giá trị của R . R 2 K b. Xác định giá trị của đoạn biến trở R X (từ M tới C) để đèn tối nhất khi khóa K mở. A c. Khi khóa K mở, dịch con chạy C từ M đến N thì độ sáng của đèn thay đổi thế nào? Giải thích. Hết (Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Chữ ký giám thị 1 Chữ ký giám thị 2
2. PHÒNG GD&ĐT KRÔNG ANA ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN KHÓA NGÀY 09/02/2015 MÔN: VẬT LÝ 9 ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút ĐÁP ÁN – BIỂU ĐIỂM VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM A/ ĐÁP ÁN – BIỂU ĐIỂM: TT Đáp án Điểm Gọi v1, s1, t1 là vận tốc, quãng đường và thời gian của xe 1. 0,25đ Gọi v2, s2, t2 là vận tốc, quãng đường và thời gian của xe 2. 0,25đ Đổi: 6 phút = 0,1h; 12 phút = 0,2h. 0,25đ Khi 2 xe đi ngược chiều. Quãng đường mà xe 1 đi được là: s s 1 0,25đ ADCT: v v1 s1 v1.t1 t t1 thay số ta có s 0,1v .(km ) (1a) 1 1 0,25đ Quãng đường mà xe 2 đi được là: s s2 Bài 1 ADCT: v v1 s2 v2 .t2 0,25đ t t2 (5,5 0,25đ thay số ta có s 0,1v .(km )(2a) điểm) 2 2 0,25đ Theo đề bài ta có s1 + s2 =6 (3a) Từ (1a) , (2a) và (3a) ta lại có: 0,25đ 0,1v1 + 0.1v2 = 6  v1 + v2 =60. (4a) Khi 2 xe đi cùng chiều. Quãng đường mà xe 1 đi được là: 0,50đ s s11 ADCT: v v1 s11 v1.t2 t t2 0,25đ thay số ta có s11 0,2v1.(km) (1b) Quãng đường mà xe 2 đi được là: s s12 0,25đ ADCT: v v2 s12 v1.t2 t t2 thay số ta có s2 0,2v2 .(km )(2b) 0,25đ Theo đề bài ta có s1 s2 2(km) (3b) 0,25đ Từ (1) , (2) và (3) ta lại có: 0.2v1 0,2v2 2 . v1 v2 10 (4b) 0,50đ Giả sử xe thứ nhất có vận tốc lớn hơn xe thứ 2.
3. v1 v2 60 0,50đ Kết hợp (4a) và (4b) ta có hệ phương trình (I) v1 v2 10 Giải I ta có v1 = 35km/h và v2 = 25km/h 0,25đ Giả sử xe thứ nhất có vận tốc nhỏ hơn xe thứ 2. v1 v2 60 Kết hợp (4a )và (4b) ta có hệ phương trình (II) 0,25đ v2 v1 10 Giải (II) ta có v = 25km/h và v = 35km/h 1 2 0,25đ Ta cã h×nh vÏ: 0,50đ C H T B O A p Bài 2 Ta thÊy thanh AB chÞu t¸c dông cña søc c¨ng T vµ träng l­îng P nh­ h×nh 0,50đ vÏ. (3,5 Khi thanh c©n b»ng th× T.BH = P.OB. điểm) víi OB = 1/2 AB vµ tam 0,50đ gi¸c ABC vu«ng c©n nªn: 0,50đ 2 0,50đ BH = AB 2 1 Tõ ®ã T.AB 2 = P AB. 2 2 0,50đ P 40 T = = = 20 2 N 2 2 0,50đ + Khi trút nước từ bình 1 sang bình 2 lượng nước m(kg) ở nhiệt độ o t1 = 40 C, nó tỏa ra nhiệt lượng: ' Q Cm(t1 t2 ) 0,25đ Nhiệt lượng mà bình 2 hấp thụ: ' 0,25đ Q2 Cm2 (t2 t2 ) khi cân bằng nhiệt thì Q Q2 0,50đ m(t t' ) m (t' t ) (1) Bài 3 1 2 2 2 2 + Khi trút m(kg) nước (đang ở nhệt độ t' ) sang bình 1. Nhiệt lượng do (4,0 2 bình 1 tỏa ra: Q (m m).C(t t' ) điểm) 1 1 1 1 0,50đ Nhiệt lượng do m(kg) nước hấp thụ: ' ' Q' Cm(t1 t2 ) 0,50đ ' ' Trong đó : t2 và t1 là nhiệt độ khi đã có cân bằng nhiệt sau lầ trút thứ nhất và lần trút thứ 2. + Khi cân bằng nhiệt lần 2: Q1 Q' 0,25đ 0,25đ 1
4. ' ' ' (m1 m).C(t1 t1) m.C(t1 t2 ) (2) Ta có hệ phương trình: ' ' m(t1 t2 ) m2 (t2 t2 ) ' ' ' 0,50đ (m1 m).(t1 t1) m.(t1 t2 ) Hay: m(40 t' ) 1(t' 20) (3) 2 2 0,50đ ' (2 m).(40 38) m.(38 t2 ) (4) Từ (3) và (4) suy ra: m = 0,25Kg 0,25đ ' o 0,25đ t2 24 C + Gọi điện trở mỗi loại là x và y ( xvà y nguyên dương) 0,25đ Ta được phương trình: 0,50đ 3x + 5y = 55 55 3x 3 0,50đ y hay y 11 x 5 5 0,25đ Đặt x = 5t lúc đó ta có : y = 11 – 3t 0,25đ Vì x và y nguyên dương nên: 5t 0 => t 0 0,25đ 11 11 – 3t 0 => t 3,67 Bài 4 3 0,25đ (3,0 Vậy x và y không âm khi : 0 t 3,67 điểm) X và y nguyên nên ta chọn : x = 0,1,2,3 0,50đ t x y 0 0 11 1 5 8 2 10 5 3 15 2 0,25đ Vậy ta có 4 phương án để lựa chọn như bảng trên. a) Khi K đóng và con chạy ở đầu N thì toàn bộ biến trở MN mắc 0,25đ song song với ampe kế. Khi đó mạch điện trở thành: (R2 // Đ) nt R1 Lúc này ampe kế đo cường độ dòng điện mạch chính U 21 0,25đ R 5,25 (1) tm I 4 R .R 4,5.R 0,25đ Bài 5 Mặt khác: R đ 2 R 2 3 (2) tm R R 1 4,5 R (4,0 đ 2 2 điểm) Từ (1) và (2) giải ra: R2 = 4,5Ω 0,25đ b) Gọi điện trở của phần biến trở từ M tới con chạy là RX, như vậy 0,25đ điện trở của đoạn từ C đến N là R - RX. Khi K mở mạch điện thành: U R1 0,25đ R1ntRXnt{R2//[(R-RXntRđ)]} Đ R-RX RX P N C M 2 R2
5. 2 (R RX Rđ )R2 RX 6RX 81 0,50đ Điện trở toàn mạch: Rtm RX R1 R RX Rđ R2 13,5 RX U U (13,5 RX ) 0,25đ Cường độ dòng điện ở mạch chính: I 2 Rtm RX 6RX 81 U (13,5 RX ) (9 RX ).4,5 4,5U (9 RX ) 0,25đ UPC = I.RPC = 2 . 2 RX 6RX 81 13,5 RX RX 6RX 81 U PC 4,5U 0,25đ Cường độ dòng điện chạy qua đèn: I đ 2 (3) 9 RX RX 6RX 81 Đèn tối nhất khi Iđ nhỏ nhất. Mẫu của biểu thức trong vế phải của (3) là 0,25đ một tam thức bậc hai mà hệ số của RX âm. Do đó mẫu đạt giá trị lớn nhất khi: 6 4,5.U R 3 hoặc phân tích: I để R = 3  X d 2 X 0,25đ 2.( 1) 90 (Rx 3) Vậy khi Rx = 3Ω thì Iđ nhỏ nhất, đèn tối nhất. 0,25đ c) Theo kết quả câu trên, ta thấy: Khi K mở, nếu dịch chuyển con 0,50đ chạy từ M tới vị trí ứng với RX = 3Ω thì đèn tối dần đi, nếu tiếp tục dịch chuyển con chạy từ vị trí đó tới N thì đèn sẽ sáng dần lên. B/ HƯỚNG DẪN CHẤM: 1/ Công thức, lập luận, kết quả đúng thì cho điểm tối đa như biểu điểm. 2/ Công thức đúng, lập luận đúng nhưng kết quả sai thì cho một nửa số điểm ứng với biểu điểm. Nếu kết quả đúng nhưng công thức sai, lập luận sai thì không cho điểm ứng với phần đó. 3/ Mọi cách giải khác nếu lập luận đúng và kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa ứng với phần (hoặc câu) đó. Trong quá trình chấm, các giám khảo cần trao đổi thống nhất để phân bố điểm chi tiết đến 0,25 điểm cho từng phần. 3