Đề + đáp án HSG lớp 9 vật lý 18 19 KS lan 2

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THIỆU HÓA (Đề thi gồm 01 trang) ĐỀ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2018 – 2019 Môn: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Ngày thi Câu 1. (4,0 điểm) Một xe tốc hành chuyển động với vận tốc không đổi đi ngang qua một đèn tín hiệu bên đường mất thời gian t0 = 8 s, sau đó nó liên tiếp vượt qua hai tầu điện có cùng chiều dài và mất thời gian là t1 = 20 s và t2 = 15 s. Hỏi tầu điện thứ nhất vượt qua tầu điện thứ hai trong thời gian bao lâu, biết rằng vận tốc của nó gấp 1,5 lần tầu điện thứ hai. Câu 2. (4,0 điểm) Có một số chai sữa hoàn toàn giống nhau, đều đang ở nhiệt độ tx0 C. Người ta thả từng chai lần lượt vào một bình cách nhiệt chứa nước, sau khi cân bằng nhiệt thì lấy ra rồi thả chai khác vào. Nhiệt độ nước ban đầu trong bình là t0 = 360C, chai thứ nhất khi lấy ra có nhiệt độ t¬1 = 330C, chai thứ hai khi lấy ra có nhiệt độ t2 = 30,50C. 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 3. (5,0 điểm) 1. Cho mạch điện như hình vẽ 1. Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 21 V; biến trở có RNM = 4,5 , R1 = 3 Ω, bóng đèn có điện trở không đổi RĐ = 4,5 Ω, ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể. a. Khi khóa K đóng, con chạy C của biến trở ở vị trí điểm N, thì ampe kế chỉ 4 A. Tìm giá trị của R2. b. Xác định giá trị của đoạn biến trở RX (từ M tới C) để đèn tối nhất khi khóa K mở. c. Khi khóa K mở, dịch con chạy C từ M đến N thì độ sáng của đèn thay đổi thế nào ? Giải thích ? 2. Có 2016 điểm trong không gian. Cứ hai điểm bất kì trong số điểm đó, được nối với nhau bằng một điện trở có giá trị R = 2016 Ω. Một nguồn điện có hiệu điện thế 12 V được mắc vào hai điểm trong mạch. Bỏ qua điện trở dây nối. Tìm công suất tỏa nhiệt trong mạch điện này. Câu 4. (4,0 điểm) Cho gương phẳng hình vuông cạnh a đặt thẳng đứng trên sàn nhà, mặt hướng vào tường và song song với tường. Trên sàn nhà, sát chân tường, trước gương có nguồn sáng điểm S. a. Xác định kích thước của vệt sáng trên tường do chùm tia phản xạ từ gương tạo nên ? b. Khi gương dịch chuyển với vận tốc v vuông góc với tường (sao cho gương luôn ở vị trí thẳng đứng và song song với tường) thì ảnh S’’ của S và kích thước của vệt sáng thay đổi như thế nào? Giải thích? Tìm vận tốc của ảnh S’? Câu 5. (3,0 điểm) Hãy trình bày phương án xác định (gần đúng) khối lượng riêng của một vật nhỏ bằng kim loại. Dụng cụ gồm: Vật cần xác định khối lượng riêng. Lực kế. Ca đựng nước có thể nhúng chìm hoàn toàn vật. Một số sợi dây nhỏ mềm có thể bỏ qua khối lượng. Coi rằng khối lượng riêng của không khí là D1 và khối lượng riêng của nước là D2 đã biết. Hết

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THIỆU HÓA

(Đề thi gồm 01 trang)

ĐỀ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG ĐỘI TUYỂN HỌC SINH

GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2018 – 2019

Môn: Vật lí

Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)

Ngày thi

Câu 1 (4,0 điểm)

Một xe tốc hành chuyển động với vận tốc không đổi đi ngang qua một đèn tín hiệu bên đường mất thời gian t0 = 8 s, sau đó nó liên tiếp vượt qua hai tầu điện có cùng chiều dài và mất thời gian là t1 = 20 s và t2 = 15 s Hỏi tầu điện thứ nhất vượt qua tầu điện thứ hai trong thời gian bao lâu, biết rằng vận tốc của nó gấp 1,5 lần tầu điện thứ hai

Câu 2 (4,0 điểm)

Có một số chai sữa hoàn toàn giống nhau, đều đang ở nhiệt độ tx0 C Người ta thả từng chai lần lượt vào một bình cách nhiệt chứa nước, sau khi cân bằng nhiệt thì lấy ra rồi thả chai khác vào Nhiệt độ nước ban đầu trong bình là t0 = 360C, chai thứ nhất khi lấy ra có nhiệt độ t1 = 330C, chai thứ hai khi lấy ra có nhiệt độ t2 = 30,50C 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 3 (5,0 điểm)

1 Cho mạch điện như hình vẽ 1 Nguồn điện có hiệu

điện thế không đổi U = 21 V; biến trở có RNM = 4,5 ,

R1 = 3 Ω, bóng đèn có điện trở không đổi RĐ = 4,5 Ω,

ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể

a Khi khóa K đóng, con chạy C của biến trở ở vị trí

điểm N, thì ampe kế chỉ 4 A Tìm giá trị của R2

b Xác định giá trị của đoạn biến trở RX (từ M tới C)

để đèn tối nhất khi khóa K mở

c Khi khóa K mở, dịch con chạy C từ M đến N thì

độ sáng của đèn thay đổi thế nào ? Giải thích ?

2 Có 2016 điểm trong không gian Cứ hai điểm bất

kì trong số điểm đó, được nối với nhau bằng một điện trở

có giá trị R = 2016 Ω Một nguồn điện có hiệu điện thế 12 V được mắc vào hai điểm trong mạch

Bỏ qua điện trở dây nối Tìm công suất tỏa nhiệt trong mạch điện này

Câu 4 (4,0 điểm)

Cho gương phẳng hình vuông cạnh a đặt thẳng đứng trên sàn nhà, mặt hướng vào tường và song song với tường Trên sàn nhà, sát chân tường, trước gương có nguồn sáng điểm S

a Xác định kích thước của vệt sáng trên tường do chùm tia phản xạ từ gương tạo nên ?

b Khi gương dịch chuyển với vận tốc v vuông góc với tường (sao cho gương luôn ở vị trí thẳng đứng và song song với tường) thì ảnh S’’ của S và kích thước của vệt sáng thay đổi như thế nào? Giải thích? Tìm vận tốc của ảnh S’?

Câu 5 (3,0 điểm) Hãy trình bày phương án xác định (gần đúng) khối lượng riêng của một vật

nhỏ bằng kim loại

Dụng cụ gồm:

- Vật cần xác định khối lượng riêng

- Lực kế

- Ca đựng nước có thể nhúng chìm hoàn toàn vật

Hình 1

Đ P

R1 R

2

U

Đề thi lần 2

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HUYỆN THIỆU HÓA

KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI

LỚP 9 NĂM HỌC 2018 – 2019

Môn: Vật lý

Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)

Ngày thi

HƯỚNG DẪN CHẤM

Câu 1

4,0 đ

Gọi chiều dài, vận tốc của xe tốc hành, tàu điện thứ nhất và tàu điện thứ hai lần lượt là

l0, l1, l2 và v0, v1, v2

- Ta có l1 = l2 và v1 = 1,5v2

- Khi đi ngang qua đèn tín hiệu: l0 = v0t0 (1)

- Khi vượt qua tàu thứ nhất: l0 + l1 = (v0 – v1).t1 (2)

- Khi vượt qua tàu thứ hai: l0 + l2 = (v0 – v2).t2 (3)

0,5

0,5

-Tàu điện thứ nhất vượt qua tàu thứ hai hết thời gian t: l1 + l2 = (v1 – v2).t

Suy ra: t = 1 2 2

l + l 2l =

v - v 0,5v (4)

0,5

0,5

- Từ (2) và (3) ta có: (v0 – v1)t1 = (v0 – v2)t2 hay (v0 – 1,5v2)20 = (v0 – v2).15

Suy ra : v0 = 3v2 ; Thay v0 vào (1) và (3), ta được l2 = 6v2

0,5 0,5

- Thay l2 vào (4) ta được: t = 2

2

2.6v

Câu 2

4,0đ

- Gọi q1 là nhiệt lượng tỏa ra của nước trong bình khi nó giảm nhiệt độ đi 10C;

- Gọi q2 là 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:

q1(t0 – t1) = q2 (t1 – tx) (1)

- Phương trình cân bằng nhiệt giữa bình với chai sữa thứ 2 là:

q1 (t1 – t2) = q2 (t2 – tx) (2)

0,5

- Chia (1) và (2) rồi thay số với t0 = 360C, t1 = 330C, t2 = 30,50C ta được: tx = 180C 0,5

- Thay tx = 180C vào (1) và (2) 2

1

=

�

- Từ phương trình (1) suy ra: 1 1 0 2 x x 1 0 x

0,5

0,5

- Tương tự khi lấy chai thứ hai ra, do vai trò của t0 bây giờ là t1 ta có:

2 x 1 1 x

1 2

q

- Thay (3) vào (4) =>

2 1

1 2

q

q + q

- Tổng quát: Chai thứ n khi lấy ra nhiệt độ:

n 1

1 2

q

q + q

0,5

0,5

- Theo điều kiện: tn < 260C và 2

1

=

q 5

n

n

5

t = 18 + (36 - 18) 26 n 5

6

� �

Vậy: đến chai thứ 5 thì khi lấy ra nhiệt độ của nước trong bình bắt đầu nhỏ hơn 260C

0,5

Câu 3

5,0đ

1.

3,0đ

1 a.- Khi K đóng và con chạy ở đầu N thì toàn bộ biến trở MN mắc 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

  5,25

4

21

I

U

0,5

5 , 4

5 , 4

2

2 1

2











R

R R

R R

R R R

đ

đ

b - Gọi điện trở của phần biến trở từ M tới

con chạy là RX, như vậy điện trở của đoạn

từ C đến N là R - RX Khi K mở mạch

điện thành:

R1ntRXnt{R2//[(R-RXntRđ)]}

- Điện trở toàn mạch:

X

X X X

đ X

đ X tm

R

R R R

R R R R R

R R R R R



























5 , 13

81 6

)

1 2

2

Cường độ dòng điện ở mạch chính:

81 6

) 5 , 13 (

2  









X X

X

R U

R

U I

UPC = I.RPC =

81 6

) 9 ( 5 , 4 5

, 13

5 , 4 )

9 ( 81 6

) 5 , 13 (

2

















X X

X X

X X

X

X

R R

R U R

R R

R

R U

0,5

Cường độ dòng điện chạy qua đèn:

81 6

5 , 4



X X X

PC đ

R R

U R

U

Đèn tối nhất khi Iđ nhỏ nhất Mẫu của biểu thức trong vế phải của (3) là một tam thức

bậc hai mà hệ số của RX2 âm Do đó mẫu đạt giá trị lớn nhất khi:









) 1 (

2

6

X

x 3) R ( 90

U 5 , 4



Vậy khi Rx = 3Ω thì Iđ nhỏ nhất, đèn tối nhất

0,5

c Theo kết quả câu trên, ta thấy: Khi K mở, nếu dịch chuyển con chạy từ M tới vị trí

ứng với RX = 3 Ω thì đèn tối dần đi, nếu tiếp tục dịch chuyển con chạy từ vị trí đó tới

N thì đèn sẽ sáng dần lên

0,5

R2

U

X

R-RX

R1

2

1,5 đ

2 Mạch điện được vẽ như hỡnh bờn

Ngoài hai điểm A, B nối với cỏc cực của

nguồn điện thỡ cũn lại là 2014 điểm từ C1

đến C2014 mà giữa chỳng từng đụi một

được nối với điện trở R Do tớnh chất của

mạch cầu nờn khụng cú dũng điện chạy

qua cỏc điện trở này và cú thể bỏ qua cỏc

điện trở đú trong mạch Khi đú mạch AB

gồm 2015 mạch mắc song song, trong đú

cú 2014 mạch nhỏnh cú điện trở 2R và

một nhỏnh cú điện trở R

0,5

0,5

Điện trở của mạch AB là: AB

2R

2014

R 2014



Cụng suất:

2

AB

U

R

0,5

0,5

Cõu 4.

4,0 đ

a Dựng S’ đối xứng với S qua gơng Từ S’ nối đến bốn đỉnh

của gơng hình vuông cạnh a ta đợc bốn tia giới hạn của chùm

sáng phản xạ (Trên hình vẽ do chỉ là một mặt cắt vuông góc

nên ta chỉ vẽ đợc hai tia) Bốn tia này tạo ra bốn đỉnh của vệt

sáng hình vuông cạnh 2a

Thật vậy: Có IK // LS, S’K = SK => IK là đờng trung bình của

tam giác S’LS

-> 1

2

IK LS => LS = 2IK = 2a

0,5

0,5

0,5

+ U

-A B

C1

R R

C2014

T ờng

2a

'

I K

L

b

Giả sử gơng đã dịch

chuyển từ H sang bên trái

một đoạn nhỏ s đến H’

Khoảng cách từ S đến gơng

lúc này là (s + s) (với s là

khoảng cách từ S đến gơng

khi gơng cha dịch chuyển)

- Khoảng cách từ S’’ đến S là:

2.(s + s) = 2s + 2s

( S’’ là ảnh của S qua gơng sau khi gơng dịch chuyển )

- Vì S’ cách S một khoảng 2s nên ảnh của điểm sáng S đã

dịch chuyển một đoạn:

S’S’’ = SS’’ - SS’ = 2s + 2s - 2s = 2s

Trên cùng một thời gian, gơng dịch chuyển s còn ảnh dịch

chuyển 2s mà vận tốc của gơng là v nên vận tốc của ảnh là

2v , vận tốc của ảnh cùng chiều với vận tốc của gơng

Do ảnh S’ luôn đối xứng với vật sáng S nên khoảng cách từ S’

đến tờng luôn gấp đôi khoảng cách từ gơng đến tờng

Tỉ lệ đồng dạng của hai tam giác S’LS và SKH luôn bằng 2:1,

tức vệt sáng hình vuông trên tờng luôn có cạnh bằng 2a không

phụ thuộc vào vị trí của gơng

0,5

0,5

0,5 0,25

0,25 0,5

c Xỏc định quỹ tớch cỏc điểm rất sỏng quan sỏt được

-Hỡnh vẽ

+ Ta cú F1 đối xứng với F’ qua gương và gương nghiờng gúc 450 so với trục

chớnh nờn ' 0

1

OF F 45

+Khi dịch chuyển gương tới B thỡ ảnh cuối cựng F2 và �OF’F2 = 450

+ Vậy quĩ tớch cỏc điểm sỏng quan sỏt được là đoạn thẳng F'M, vuụng gúc với

mặt phản xạ của gương; nú cũng tạo với trục chớnh OF' một gúc 450, với M nằm

trờn mặt phẳng thấu kớnh

0,5 0,5 0,5

Cõu 6

3,0 đ

Bước 1: Treo vật vào lực kế

Đo số chỉ của lực kế khi vật ở trong khụng khớ (P1)

Nhỳng chỡm vật trong nước Đọc số chỉ của lực kế khi vật bị nhỳng chỡm (P2) 0,5 Bước 2: Thiết lập phương trỡnh:

Gọi thể tớch của vật là V, lực đẩy Acsimet khi vật ngoài khụng khớ là PA1 và khi vật ở

trong nước là FA2

Khi vật trong khụng khớ: P1 = P - FA1 = P - 10D1V (1)

Khi vật được nhỳng chỡm trong nước: P2 = P - FA2 = P - 10D2V (2) 0,5

Từ (1) và (2); 1 2

2 1

P P V

10(D D )





 (3)

2 1

P D P D

P P 10D V





0,5

0,5

Khối lượng của vật: 1 2 2 1

2 1

P D P D P

m





L

'

''

S

S

s



H

'

H K

-HẾT -Chú ý: Học sinh làm cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.