Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lí Lớp 9 - Năm học 2019-2020 - Phòng GD và ĐT Krông Ana (Kèm đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lí Lớp 9 - Năm học 2019-2020 - Phòng GD và ĐT Krông Ana (Kèm đáp án)

1. PHÒNG GDĐT KRÔNG ANA KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN KHÓA NGÀY 09/01/2020 ĐỀ CHÍNH THỨC Đề thi môn: VẬT LÝ LỚP 9 Thời gian làm bài: 150 phút Câu 1. (4,0 điểm) Vào lúc 6 giờ sáng có hai xe cùng khởi hành, xe (1) chạy từ A với vận tốc không đổi v = 7m/s chạy liên tục nhiều vòng v1 1 A B trên chu vi hình chữ nhật ABCD; xe (2) chạy từ D với vận tốc không đổi v2 = 8m/s và chạy liên tục nhiều vòng trên chu vi hình tam giác DAC như hình vẽ 1(H.1). Biết AD = 3km, AB = 4km và khi gặp nhau v các xe có thể vượt qua nhau. 2 a) Ở thời điểm nào xe (2) chạy được số vòng nhiều hơn xe (1) D C H.1 là một vòng? b) Tìm khoảng cách ngắn nhất giữa hai xe trong 6 phút đầu tiên. C Câu 2. (5,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ 2(H.2). Cho biết R1 = 2Ω, R2 = 10Ω, R3 = 6Ω, R4 là biến trở; Hiệu điện R1 R3 thế UAB = 24V. + - V a) Khi vôn kế chỉ số không, tính R4. A B R b) Điều chỉnh R4 để vôn kế chỉ 2V. Tìm giá trị R4 khi 2 R4 đó. Cực dương của vôn kế nối vào điểm nào? D H.2 Câu 3. (4,0 điểm) Có một số chai sữa hoàn toàn giống nhau, 0 đều đang ở nhiệt độ t x C. Người ta thả từng chai lần lượt vào một bình cách nhiệt chứa nước, sau khi cân 0 bằng nhiệt thì lấy ra rồi thả chai khác vào. Nhiệt độ nước ban đầu trong bình là t 0 = 36 C, chai thứ nhất 0 0 khi lấy ra có nhiệt độ t 1 = 33 C, chai thứ hai khi lấy ra có nhiệt độ t 2 = 30,5 C. Bỏ qua sự hao phí do tỏa nhiệt ra môi trường. a) Tìm nhiệt độ tx. b) Đến chai thứ bao nhiêu thì khi lấy ra nhiệt độ nước trong bình bắt đầu nhỏ hơn 260C? Câu 4. (4,0 điểm) Hai gương phẳng M 1, M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau, cách nhau một đoạn d. Trên đường thẳng song song với hai gương có hai điểm S và O với các khoảng cách được cho trên hình vẽ 3(H.3). a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương M 1 tại I, phản xạ đến gương M2 tại J rồi phản xạ đến O. Vẽ hình biểu diễn. b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B. Câu 5. (3,0 điểm) Trên trần nhà có một chiếc đèn ống dài 1,2m. Với những dụng cụ có sẵn là: Tấm bìa cứng và một thước đo dài 20cm, hãy trình bày H.3 phương án để đo chiều cao của trần nhà. Hết Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Họ, tên thí sinh Số báo danh Chữ ký của giám thị số 1 Chữ ký của giám thị số 2
2. KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN KHÓA NGÀY: 09/01/2020 Môn: VẬT LÝ 9 ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Ý CÂU trong ĐÁP ÁN ĐIỂM câu ABCDA Thời gian chạy 1 vòng của xe (1): t1 = 2000 s 0,5 v1 DACD Thời gian chạy 1 vòng của xe (2): t2 = 1500 s 0,5 v2 a Gọi t là khoảng thời gian để xe (2) chạy được số vòng nhiều hơn xe (1) một vòng, ta có: t t t t 0,5 1 t 1 2 = 6000 s hay t = 1giờ 40phút t2 t1 t1 t2 Vậy, thời điểm xe (2) chạy được số vòng nhiều hơn xe (1) một vòng là vào lúc 7 0,5 giờ 40phút. - Quãng đường xe (1) và xe (2) đi được trong 6 phút đầu tiên là S1 = v1t = 2520 m < AB S2 = v2t = 2880 m < DA - Vậy, trong khoảng thời gian trên xe (1) đang chạy trên AB và xe (2) đang chạy trên DA. - Giả sử, tại thời điểm t xe (1) ở vị trí N và xe (2) ở vị trí M 0,5 1 b - Gọi AD = a; MN = L 2 2 2 2 2 Ta có: L AM AN = (a v2t) (v1t) 2 2 2 2 2 = a 2av2t v2t v1 t 2 2 2 2 = (v1 v2 )t 2av2t a 0,75 2 2 2 2 av2 av2 2 = (v1 v2 ) t a v2 v2 v2 v2 1 2 1 2 2 av2 Ta thấy L đạt giá trị cực tiểu khi: t 2 2 = 0 0,25 v1 v2 2 2 2 2 2 2 av2 2 a v1 av1 Khi đó: Lmin (v1 v2 ) a = Lmin = 1976 m 0,5 v2 v2 v2 v2 2 2 1 2 1 2 v1 v2 Vì vôn kế chỉ số không nên: VC = VD Mạch cầu cân bằng 0,5 a R1 R3 R 2R3 Ta có: R 4 30 0,5 R 2 R 4 R1 2 Trường hợp 1: UCD = 2V U R R b AC 1 1 UAC UAB 4V 0,5 UAB R1 R 2 R1 R 2 UAD UAC UCD 6V 0,5
3. UDB UAB UAD 18V 0,5 R 4 UDB UDB R 4 R3 18 0,5 R3 UAD UAD Trường hợp 2: UDC = 2V UAC R1 R1 UAC UAB 4V 0,5 UAB R1 R 2 R1 R 2 UAD UAC UCD UAC UDC 2V 0,5 UDB UAB UAD 22V 0,5 R 4 UDB UDB R 4 R3 66 0,5 R3 UAD UAD Gọi q1, q2lần lượt là nhiệt lượng tỏa ra của nước trong bình khi nó giảm nhiệt độ đi 0,25 10C và nhiệt lượng thu vào của chai sữa khi nó tăng lên 10C. Phương trình cân bằng nhiệt giữa bình với chai sữa thứ nhất là: 0,25 a q1(t0 – t1) = q2(t1 – tx) (1) Phương trình cân bằng nhiệt giữa bình với chai sữa thứ 2 là: 0,25 q1(t1 – t2) = q2(t2 – tx) (2) 0 0 0 0 Chia (1) và (2) rồi thay số với t0 = 36 C, t1 = 33 C, t2 = 30,5 C ta được: tx = 18 C 0,25 0 q2 1 Thay tx = 18 C vào (1) hoặc (2) = 0,5 q1 5 q1.t0 + q2.t x q1 Từ phương trình (1) suy ra: t1 = = t x + (t0 - t x ) (3) 0,5 q1 + q2 q1 +q2 3 q1 Từ phương trình (2) suy ra: t2 = t x + (t1- t x ) (4) 0,5 q1 + q2 2 q1 b Thay (3) vào (4), ta được: t2 = t x + (t0 - t x ) . 0,5 q1 + q2 n q1 Tổng quát, chai thứ n khi lấy ra nhiệt độ: tn = t x + (t0 - t x ) 0,5 q1 + q2 n 0 q2 1 5 Theo điều kiện: tn< 26 C và = tn = 18 + (36 - 18) 26 n 5 q 5 6 1 0,5 Vậy đến chai thứ 5 thì khi lấy ra nhiệt độ của nước trong bình bắt đầu nhỏ hơn 260C h 0,5 a 4 Lấy S1 đối xứng S qua gương M1; lấy S1 đối xứng S qua gương M1. 0,5 Nối S1O1 cắt gương M1 tại I, gương M2 tại J. 0,5 Nối SI, JO ta được tia sáng cần vẽ. 0,5
4. b Theo tính chất đối xứng ta có: S 1A = SA = a và từ O1 hạ O1H  SB BH = SB (H và S đối xứng qua B) 0,5 AS1 + BH = d => S1H = 2d Xét các tam giác AIS1 và BJS1, ta có: AI S A a a 1 => AI = BJ (1) 0,5 BJ S1B a d a d Xét các tam giác S1AI và S1HO, ta có: AI S A a ah 1 => AI = (2) 0,5 HO1 S1H 2d 2d a d h Từ (1) và (2), ta được: BJ = 0,5 2d 0,75 5 Dùng vật nhọn khoét một lổ tròn nhỏ trên tấm bìa, đặt tấm bìa nằm ngang và cách sàn nhà một khoảng  . Chùm sáng từ đèn ống AB đi qua lổ O tạo nên một ảnh 0,75 MN trên mặt sàn. Ta xét các tam giác OAB và OMN, ta được: NM OH'  AB 0,75 h 1 . (*) AB OH h  NM Dùng thước đo NM,  và thay vào (*) ta tìm được chiều cao trần nhà. 0,75 HƯỚNG DẪN CHẤM 1. Bài làm của học sinh đúng đến đâu cho điểm đến đó. 2. Học sinh có thể sử dụng kết quả câu trước làm câu sau. 3. Đối với các bài hình, nếu vẽ sai hình hoặc không vẽ hình thì không cho điểm. 4. Nếu thí sinh làm bài không theo cách nêu trong đáp án mà đúng vẫn cho điểm đủ từng phần như hướng dẫn, thang điểm chi tiết do tổ chấm thống nhất. 5. Việc chi tiết hoá thang điểm (nếu có) so với thang điểm trong hướng dẫn phải đảm bảo không sai lệch và đảm bảo thống nhất thực hiện trong toàn hội đồng chấm. 6. Tổng điểm toàn bài là 20. Điểm thành phần và tổng điểm không làm tròn.