Đề thi học sinh giỏi Lớp 9 năm học 2013-2014 môn Vật lý - Trường THCS Bích Hòa (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi Lớp 9 năm học 2013-2014 môn Vật lý - Trường THCS Bích Hòa (Có đáp án)

1. phßng gD ĐT thanh Oai §Ò thi häc sinh giái líp 9 TRƯỜNG THCS BÍCH HÒA N¨m häc 2013 -2014 Môn: Vật Lý ĐỀ CHÍNH THỨC (Thời gian: 150 phút không kể thời gian giao đề) Câu 1: (3 điểm) Lúc 6 giờ hai xe xùng xuất phát từ hai địa điểm A và B cách nhau 24 km. Chúng chuyển động thẳng đều và cùng chiều từ A đến B. Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc 42 km/h. Xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc 36 km/h. a. Tìm khoảng các giữa hai xe sau 45 phút kể từ lúc xuất phát. b. Hai xe có gặp nhau không? Nếu có chúng gặp nhau lúc mấy giờ? Ở đâu? Câu 2: (6 điểm) Một ấm đun nước điện 220V – 1000W được mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U là 220V. a. Tính điện trở của dây đốt nóng và cường độ định mức của ấm. b. Dây đốt nóng được làm từ một sợi dây nikênin có S là 0,1 mm 2. Tính độ dài dây đó. c. Tính thời gian cần thiết để đun 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 200C đến lúc sôi. Biết rằng hiệu suất của quá trình đun nước là 80%. d. Tính điện năng hao phí trong thời gian đun nước trên theo đơn vị kWh. e. Tính tiền điện phải trả trong 1 tháng (30 ngày). Nếu mỗi ngày đun 2 lít nước. Trong bài lấy điện trở suất của nikênin là 40.10 -8  m, nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K, giá tiền điện là 700đ/kWh. Câu 3: (5 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ biết: Hiệu điện thế U có giá trị bằng 18V không đổi. Điện trở R0 = 0,4  . Đèn Đ 1 và Đ2 giống hệt nhau. Biến trở đều MN, con chạy C ở vị trí đoạn MC có điện trở 5,6  . Ampe kế, vôn kế là những dụng cụ lý tưởng.
2. 1. Khi K đóng Ampe kế chỉ 1A, vôn kế chỉ bao nhiêu? 2. Khi K đóng 2 đèn sáng bình thường. Xác định hiệu điện thế định mức và công suất định mức của mỗi bóng đèn. 3. Khi dịch chuyển con chạy C của biến trở sang phía N thì độ sáng của hai đèn thay đổi thế nào? Giải thích? Câu 4 : (3 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ: Biết: R1 = 30  ; R2 = 60  ; R3 = 90  Điện trở của Ampe kế nhỏ không đáng kể; Hiệu điện thế UAB = 150V. a. Cho R4 = 20  thì Ampe kế chỉ bao nhiêu? b. Điều chỉnh R4 để Ampe kế chỉ số 0. Tính trị số R4 khi đó? Câu 5: (3điểm) Có 2 gương (I) và (II) hợp với nhau một góc = 300 và hai mặt phản xạ quay vào nhau như hình vẽ. Một tia sáng SI đến gương thứ (II) phản xạ theo IJ đến gương thứ (I) rồi phản xạ tiếp theo theo phương JR. a. Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ S phản xạ lần lượt qua hai gương trên. b. Tính độ lớn góc  hợp bởi tia tới SI và tia phản xạ JR. ——————————————– Hết ——————————————–
3. phßng gD ĐT thanh Oai h­íng dÉn chÊm m«n : LÝ 9 TRƯỜNG THCS BÍCH HÒA N¨m häc 2013-2014 Câu 1( 3 điểm) a) Quãng đường các xe đi được sau 45 phút tức ( ¾ h ) là: 3 S v t 42. 31,5(km) 0.25 đ 1 1 4 3 S v t 36. 27(km) 0.25 đ 2 2 4 vị trí hai xe đối với điểm A là: 0.25 đ x1 S1t 31,5(km) x S AB S 51(km) 2 2 2 0.25 đ Khoảng cách hai xe sau 45 phút là: x2 x1 l 51- 31,5 = 19,5 km 0.25 đ 0.25 đ b) Do v1 v2 nên 2 xe gặp nhau 0.25 đ ĐK để 2 xe gặp nhau x2 x1 Mà 0,25đ x S v t 42t (1) (2) 1 1 1 0.25 đ x2 AB S2 24 v2t 0.25 đ t 4h 0,25đ 2 xe gặp nhau lúc 4 + 6 = 10( h) Vị trí gặp nhau cách A một khoảng S1 AB S 2 168(km) 0.25 đ Hoặc cách B 1 khoảng S 2 v2t 144(km) Câu 2( 6 điểm) a) Điện trở của dây đốt nóng là: 0,75 đ U 2 2202 R DM 48,4() PDM 1000 Cường độ dòng điện định mức của ấm là: 0,75 đ P 1000 50 I DM (A) DM U 220 11 DM 0,5 đ l b) Từ R . l 12,1(m) S c) Nhiệt lượng để đun sôi 2l nước là: 0,75đ Qi cm(t2 t1 ) 672000(J ) Hiệu suất là 80% nên Qtp mà ấm điện tỏa ra là: Qi 0,75 đ H .100% Qtp 840000(J ) Qtp Thời gian cần thiết để đun sôi là: Q 0,5 đ Q A pt t 840(s) 14 phút 40 giây p
4. d)Theo c thì điện năng toàn phần mà ấm tiêu thụ là: A = 840000J 0,5đ Điện năng hao phí là: A Ai AHP 0,5đ AHP 168000(J ) 0,047(kWh) e) Điện năng ấm tiêu thụ trong 1 tháng là: A' A.30 252.106 (J ) 7kWh 0,5 đ Tiền điện phải trả trong 1 tháng là: T=7.700=4900đ 0,5 đ Bài 3( 5 điểm) 1)Vôn kế do hiệu điện thế biến trở và 2 bóng mắc song song nên: 0,25 đ U AB U x U // Tính U I.R 5,6(V ) x MC 0,5 đ U I .R 0,4(V ) 0 0 0 0,5 đ U U U U U U U U 12V 0 1 x // o x 0,5 đ U AB 5,6 12 17,6(V ) 0,5 đ 2) Do các đèn sáng bình thường nên U DM U Sd 12V 0,5đ Do 0,25đ D1 // D2 U1 U 2 U // 0,5 đ U DM1 U DM 2 12V Do 2 đèn giống hệt nhau tức là: U U ; R R I I I / 2 0,5A 0,5đ 1 2 1 2 1 2 0,5 đ PDM1 PDM 2 U DM1.I DM1 12.0,5 6W R R 3) Khi dịch con chạy C ->N => MC tăng => mach tăng 0,25đ Vì I tỉ lệ nghịch với R => I giảm => I d giảm => đèn sang yếu hơn bình thường 0,25đ Câu 4( 3 điểm) Giả sử chiều dòng điện từ C đến D: Tại C có I a I1 I 2 0,25đ Do Ra nhỏ không đáng kể nên có thể chập C trùng D mạch có dạng: (R // R )nt R // R 1 3 2 4 0,25đ R .R R .R R R R 1 3 2 4 37,5() AB 13 24 R R R .R 1 3 2 4 0,25đ U 150 I AB 4A RAB 37,5 0,25đ U AC IR13 4.22,5 90(V ) I U AC 0,25đ vậy I1 3A R1 0,25đ U IR 4.15 60V CD 24 0,25đ U 60 I CB 1A 2 R 60 2 0,25đ I I I 2A a 1 2 0,25đ b)Cường độ dòng điện qua ampe kế bằng 0 0,25đ I1 I 2 ; I 3 I 4 Vc VD R1 R3 0,25đ Ta có: R4 180() R2 R4 0,25đ
5. Câu 5( 3 điểm) a)-Từ S kẻ tia tới SI tới gương II 0,25đ - Dựng pháp tuyến vuông góc với gương II 0,25đ - Có tia IJ là tia phản xạ tới G(I) 0,25đ - Dựng pháp tuyến vuông góc với G(I) 0,25đ - Có tia phản xạ JR 0,25đ Vật tia SỈ là tia cần vẽ 0,25đ b)Góc hợp bởi 2 gương phẳng bằng thì góc hợp bởi 2 pháp tuyến cũng bằng ( là góc IHJ) 0,25đ Vận dụng định lí về góc ngoài của một tam giác 0,25đ + Tam giác IHJ có: i i1 (1) ( i1 là góc IJH) 0,5đ + Tam giác IJK có: 2i 2i1  (2)  2(i i )  Từ (2) => 1 ( là góc SKJ) Từ ( 1) => i i1 =>  2 2.30 600 0,5đ J S i (I) O I (II) H K R