Đề thi HSG lớp 9 môn Vật lý năm 2014-2015 - Phòng GD&ĐT Lai Vung

Đề thi HSG lớp 9 môn Vật lý năm 2014-2015 - Phòng GD&ĐT Lai Vung nhằm giúp cho các em chuẩn bị tinh thần tốt nhất để bước vào kỳ thi chọn HSG chính thức trong thời gian tới. Đề thi có kèm theo đáp án để học sinh dễ đối chiếu với kết quả làm bài của mình. Mời các bạn cùng tham khảo!

UBND HUYỆN LAI VUNG

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9

NĂM HỌC 2014 – 2015

ĐỀ CHÍNH THỨC

(Đề thi gồm 02 trang)

MÔN THI: VẬT LÝ

Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Ngày thi: 07/12/2014

Câu 1 (2,0 điểm)

Một cầu thang cuốn (dạng băng chuyền) đưa hành khách từ tầng trệt lên tầng một trong siêu thị Cầu thang nói trên đưa một người khách đứng yên trên

nó lên đến tầng một trong thời gian t1=1,0 phút Nếu cầu thang đứng yên thì người khách đó phải đi bộ hết thời gian t2=3,0 phút Hỏi nếu cầu thang chuyển động đi lên (coi chuyển động của cầu thang là đều), đồng thời người khách đi bộ trên nó theo hướng lên tầng một thì thời gian để người khách lên tới tầng một là bao nhiêu?

Câu 2 (3,0 điểm)

Khi kéo một vật có khối lượng m1=100kg chuyển động đều trên sàn nằm ngang ta cần lực F1=100N theo phương chuyển động của vật Coi lực cản chuyển động tỷ lệ với trọng lượng của vật

a) Tính lực cần để kéo một vật có khối lượng m2=500kg chuyển động đều trên sàn? Biết rằng độ lớn của lực không đổi

b) Tính công của lực ở câu a để kéo vật m2 trên đi quãng đường S=10m Dùng đồ thị diễn tả lực kéo theo quãng đường chuyển động để biểu diễn công

này

Câu 3 (3,0 điểm)

Người ta bỏ một miếng hợp kim chì - kẽm có khối lượng 50g ở nhiệt độ

136oC vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14oC Hỏi có bao nhiêu gam chì

và bao nhiêu gam kẽm trong miếng hợp kim trên? Biết rằng nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 18oC và muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm 1oC thì cần 65,1J; nhiệt dung riêng của nước, chì và kẽm lần lượt là 4190 J/(kg.K), 130 J/(kg.K) và 210 J/(kg.K) Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài

Câu 4 (3,0 điểm)

Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 20 Dây điện làm biến trở là dây hợp kim nicrom có =1,1.10-6Ωm, tiết diện 0,5mm2 và được quấn đều sao cho các vòng sát nhau xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 2cm Tính số vòng dây của biến trở nầy

Câu 5 (3,0 điểm)

Cho mạch điện như hình vẽ

Nếu đặt vào AB hiệu điện thế 100V thì người ta có thể lấy ra ở hai đầu CD một hiệu điện thế UCD = 40V và ampe kế chỉ 1A

Nếu đặt vào CD hiệu điện thế 60V thì người ta có thể lấy ra ở hai đầu AB hiệu điện thế UAB = 15V Coi điện trở của ampe kế không đáng kể Tính giá trị của mỗi điện trở

Câu 6 (3,0 điểm)

Một bóng đèn dây tóc giá 3500 đồng có công suất 75W, thời gian thấp sáng tối đa là 1000 giờ Một bóng đèn compăc (compact fluorescent lamp) giá 60000 đồng công suất 15W, có độ sáng bằng bóng đèn dây tóc nói trên, có thời gian thấp sáng tối đa 8000 giờ

a) Tính điện năng sử dụng của mỗi loại bóng đèn trên trong 8000 giờ b) Tính toàn bộ chi phí (gồm tiền mua bóng đèn và tiền điện phải trả) cho việc sử dụng mỗi loại bóng đèn này trong 8000 giờ Biết giá 1kWh là 700 đồng c) Sử dụng bóng đèn nào có lợi hơn? Vì sao?

Câu 7 (3,0 điểm)

Hai gương phẳng (M) và (N) đặt song song quay mặt phản xạ vào nhau cách nhau một khoảng AB Trên đoạn thẳng AB có một điểm sáng S cách gương (M) một đoạn SA (SA > SB) Xét một điểm O nằm trên đường thẳng đi qua S vuông góc với AB

a) Vẽ đường đi của một tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên gương (N) tại điểm I và truyền qua O

b) Vẽ đường đi của một tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên gương (N) tại điểm H, trên gương (M) tại điểm K và truyền qua O

- HẾT -

Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Chữ ký của giám thị 1: Chữ ký của giám thị 2:

Lưu ý: Thí sinh không được sử dụng tài liệu Giám thị không giải thích gì thêm

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HUYỆN LAI VUNG

HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ THANG ĐIỂM

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9

NĂM HỌC 2014 – 2015 MÔN: VẬT LÝ Câu 1: (2,0 điểm)

Một cầu thang cuốn (dạng băng chuyền) đưa hành khách từ tầng trệt lên tầng một trong siêu thị Cầu thang nói trên đưa một người khách đứng yên trên nó lên đến tầng một trong thời gian t1=1,0 phút Nếu cầu thang đứng yên thì người khách đó phải đi bộ hết thời gian t2=3,0 phút Hỏi nếu cầu thang chuyển động đi lên (coi chuyển động của cầu thang là đều), đồng thời người khách đi bộ trên nó theo hướng lên tầng một thì thời gian để người khách lên tới tầng một là bao nhiêu?

(2 điểm) Gọi v1 là vận tốc chuyển động của cầu thang cuốn; v2 là vận tốc của người

khách

+ Nếu người đứng yên còn cầu thang cuốn chuyển động thì chiều dài cầu

thang cuốn được tính:  1 1 1

1

s

t (1)

0,5

+ Nếu cầu thang cuốn đứng yên, còn người khách chuyển động trên mặt

cầu thang cuốn thì chiều dài thang cuốn được tính:  2 2 2 

2

s

t (2)

0,5

+ Nếu cầu thang cuốn chuyển động với vận tốc v1, đồng thời người khách

chuyển động trên mặt thang cuốn với vận tốc v2 thì chiều dài thang cuốn

được tính:  1 2  1 2 s

t (3)

0,5

Thay (1), (2) vào (3) ta được:

út)

1 2

t t

0,5

Câu 2: (3,0 điểm)

Khi kéo một vật có khối lượng m1=100kg chuyển động đều trên sàn nằm ngang

ta cần lực F1=100N theo phương chuyển động của vật Coi lực cản chuyển động tỷ lệ với trọng lượng của vật

a) Tính lực cần để kéo một vật có khối lượng m2=500kg chuyển động đều trên sàn? Biết rằng độ lớn của lực không đổi

b) Tính công của lực ở câu a để kéo vật m2 trên đi quãng đường S=10m Dùng

đồ thị diễn tả lực kéo theo quãng đường chuyển động để biểu diễn công này

(a)

(1,75điểm)

- Do lực cản tỉ lệ với trọng lượng, ta có: Fc= k.P= k.10.m

(với k là hệ số tỷ lệ)

0,5

- Do vật chuyển động đều: F= Fc

Ta có: F1= k.10.m1 (1)

0,25 0,25

F2= k.10.m2 (2) 0,25

- Từ (1) và (2) ta suy ra: 2

1

500

100

m

m

(b)

(1,25điểm)

- Công của lực F2 là

A2=F2.S =500.10 =5000J 0,5

- Do lực kéo không đổi trong suốt quá trình di chuyển

Đồ thị biểu diễn hình vẽ

- Trên đồ thị công A2 chính là diện tích

hình chữ nhật OSMF2

0,25 0,5

Câu 3: (3,0 điểm)

Người ta bỏ một miếng hợp kim chì - kẽm có khối lượng 50g ở nhiệt độ 136oC vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14oC Hỏi có bao nhiêu gam chì và bao nhiêu gam kẽm trong miếng hợp kim trên? Biết rằng nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 18oC

và muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm 1oC thì cần 65,1J; nhiệt dung riêng của nước, chì và kẽm lần lượt là 4190 J/(kg.K), 130 J/(kg.K) và 210 J/(kg.K) Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài

(3 điểm) - Gọi khối lượng của chì và kẽm lần lượt là mc và mk,

ta có: mc + mk = 0,05(kg) (1) 0,25

- Nhiệt lượng do chì và kẽm toả ra: Q = m c (136 - 18) = 15340m1 c c c;

Q = m c (136 - 18) = 24780m2 k k k;

0,5 0,5

- Nước và nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là:

Q = m c (18 - 14) = 0,05 4190 4 = 838(J)3 n n   ;

Q = 65,1 (18 - 14) = 260,4(J)4 

0,5 0,5

- Phương trình cân bằng nhiệt: Q + Q = Q + Q1 2 3 4 

15340mc + 24780mk = 1098,4 (2)

0,25 0,25

- Giải hệ phương trình (1) và (2) ta có: mc  0,015kg; mk  0,035kg

Đổi ra đơn vị gam: mc  15g; mk  35g

0,25

Câu 4 (3,0 điểm)

Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 20 Dây điện làm biến trở là dây hợp kim nicrom có =1,1.10-6Ωm, tiết diện 0,5mm2 và được quấn đều sao cho các vòng sát nhau xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 2cm Tính số vòng dây của biến trở nầy

F

s

M

F2

S

O

Câu 4 Đáp án Điểm

(3 điểm)

- Chiều dài của dây hợp kim nicrom là:

6 6

20.0,5.10

9,1 1,1.10

R S







3,14.2.10 6, 28.10

- Số vòng dây quấn quanh lõi sứ: 9,1 2 145

6, 28.10

l N

- Vậy số vòng dây của biến trở là 145 vòng

1,0

Câu 5: (3,0 điểm)

Cho mạch điện như hình vẽ

Nếu đặt vào AB hiệu điện thế 100V thì người ta có thể lấy ra ở

hai đầu CD một hiệu điện thế UCD = 40V và ampe kế chỉ 1A

Nếu đặt vào CD hiệu điện thế 60V thì người ta có thể lấy ra ở hai

đầu AB hiệu điện thế UAB = 15V Coi điện trở của ampe kế không

đáng kể Tính giá trị của mỗi điện trở

(3 điểm) - Trường hợp đặt vào giữa A và B hiệu điện thế 100 V

thì đoạn mạch có (R3 nt R2)// R1,

nên I3 = I2 = IA = 1 A; R2 =

2

I

U CD

= 40 ;

UAC = UAB – UCD = 60 V; R3 =

3

I

U AC

= 60 

- Trường hợp đặt vào giữa C và D hiệu điện thế 60V

thì đoạn mạch có (R3 nt R1)// R2

Khi đó UAC = UCD - UAB = 45 V;

I3 = I1 =

3

R

U AC

= 0,75 A; R1 =

1

I

U AB

= 20 

0,5 0,5 0,5

0,5 0,5 0,5

Câu 6: (3,0 điểm)

Một bóng đèn dây tóc giá 3500 đồng có công suất 75W, thời gian thấp sáng tối

đa là 1000 giờ Một bóng đèn compăc (compact fluorescent lamp) giá 60000 đồng công suất 15W, có độ sáng bằng bóng đèn dây tóc nói trên, có thời gian thấp sáng tối

đa 8000 giờ

a) Tính điện năng sử dụng của mỗi loại bóng đèn trên trong 8000 giờ

b) Tính toàn bộ chi phí (gồm tiền mua bóng đèn và tiền điện phải trả) cho việc

sử dụng mỗi loại bóng đèn này trong 8000 giờ Biết giá 1kWh là 700 đồng

c) Sử dụng bóng đèn nào có lợi hơn? Vì sao?

a

(1 điểm)

- Điện năng sử dụng:

+ Đèn dây tóc: A1= P1 t = 75.8000= 600kWh

+ Đèn compăc: A2= P2 t = 15.8000= 120kWh

0,5 0,5

b

(1,5điểm)

- Chi phí sử dụng mỗi loại đèn:

+ Đèn dây tóc:

Tiền mua bóng: T1 = 8 3500= 28000 đồng (8 bóng)

Tiền điện phải trả T2 = 600.700= 420000 đồng

Tổng số tiền: T = T1+T2= 448000 đồng

+ Đèn compăc:

Tiền mua bóng: T1’= 1 60000= 60000 đồng (1bóng)

Tiền điện phải trả T2’ = 120.700= 84000 đồng

Tổng số tiền: T’ = T1’+T2’= 144000 đồng

0,25 0,25 0,25

0,25 0,25 0,25

c

(0,5điểm)

- Sử dụng đèn compăc có lợi hơn, vì:

+ Giảm chi phí phải trả do mua bóng và tiền điện sử dụng

+ Giảm bớt sự quá tải về điện trong giờ cao điểm

0,25 0,25

Câu 7: (3,0 điểm)

Hai gương phẳng (M) và (N) đặt song song quay mặt phản xạ vào nhau cách

nhau một khoảng AB Trên đoạn thẳng AB có một điểm sáng S cách gương (M) một

đoạn SA (SA > SB) Xét một điểm O nằm trên đường thẳng đi qua S vuông góc với

AB

a) Vẽ đường đi của một tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên gương (N) tại điểm

I và truyền qua O

b) Vẽ đường đi của một tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên gương (N) tại điểm

H, trên gương (M) tại điểm K và truyền qua O

a

(1,5điểm)

- Xác định được vị trí của hai gương và các điểm đã cho trong đề bài

- - Cách vẽ: (Hình)

Lấy S’ đối xứng với S qua gương (N) Nối OS’ cắt gương (N) tại I

Tia SIO là tia sáng cần tìm

0,25

0,25 0,25 0,25 0,5

b

(1,5điểm)

- Cách vẽ: (Hình)

+ Lấy S’ đối xứng với S qua (N)

+ Lấy O’ đối xứng với O qua (M)

+ Nối S’O’ cắt (N) tại H cắt (M) tại K

+ Nối KO,

Tia sáng SHKO là tia sáng cần tìm

0,5 0,25 0,25 0,25 0,25

* Chú ý:

- Học sinh có thể giải theo cách khác, đúng hợp logic thì cho điểm trọn của câu

- Sai từ 2 lần đơn vị trở lên trừ 0,5 điểm toàn bài

- Tia sáng không mũi tên là hình vẽ sai

S

I

S’

O

(N) (M)

K

S

H

S’

O

(N) (M)

O’