Đề thi HSG Vật Lí (có đáp án)

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
HUYỆN ĐÔNG HƯNG Năm học 2019 - 2020
Mơn: Vật lí 9
(Đề thi có 02 trang)
Thời gian: 120 phút (không kể giao đề)

Họ tên thí sinh:.....................................................................

Số báo danh:........................................................................

ĐỀ BÀI

Câu 1. (4,0 điểm )

Cho mạch điện như Hình 1. Biết R1 = R2 = R3 = 3Ω; R4=1Ω; UAB = 9V. Điện

trở của dây nối và Ampe kế rất nhỏ.

a) Tìm số chỉ của Ampe kế A1.

b) Nối M và B bằng một dây dẫn có điện trở rất nhỏ. Tính cường độ dòng điện

qua các điện trở. A1 N R4

A R1 R B

R3
2

M

Hình 1

Câu 2. (4,0 điểm)
Một người đi ơtơ khởi hành từ thành phố A đi thành phố B với vận tốc 40km/

h. Nhưng sau khi đi được 1 thời gian dự tính, người này muốn tới B sớm hơn 30

4

phút nên đã tăng vận tốc lên 60km/h. Tính quãng đường từ A đến B và thời gian dự

tính đi hết quãng đường đó?

Câu 3. (4,0 điểm)
Một chậu nhơm có khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở nhiệt độ 200C.
a) Thả vào chậu nhôm một thỏi đồng có khối lượng 200g lấy ở lị nung ra.
Nước nóng đến 21,20C. Tìm nhiệt độ của bếp lị. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là
c1=880J/kg.K, của nước là c2=4200J/kg.K và của đồng là c3=380J/kg.K. Bỏ qua sự
tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh.
b) Thực tế trong trường hợp này nhiệt lượng tỏa ra môi trường chiếm 10%
nhiệt lượng cung cấp cho chậu nước. Tìm nhiệt độ thực sự của bếp lị.
c) Nếu tiếp tục bỏ vào chậu nước một thỏi nước đá có khối lượng 100g ở 00C
thì nước đá có tan hết khơng? Tìm nhiệt độ cuối cùng của hệ thống hoặc lượng nước

đá cịn sót lại nếu khơng tan hết? Biết nhiệt nóng chảy của nước đá là
 3,4.105 J/kg .

Câu 4. (4,0 điểm)
Để truyền tải điện năng từ nơi sản xuất điện đến nơi tiêu thụ cách 5km, người
ta dùng dây dẫn có đường kính 2mm, điện trở suất 1,57.10-8 m . Nơi tiêu thụ cần

hiệu điện thế 200V và công suất tiêu thụ 10kW.
a) Tính điện trở của dây tải điện (cho  =3,14 ).
b) Tính hiệu điện thế hai đầu dây nơi sản xuất điện.
c) Tính độ sụt thế, cơng suất hao phí trên đường dây và hiệu suất của đường dây.
Câu 5. (4,0 điểm)
Một người dùng một gương phẳng để chiếu một chùm tia sáng mặt trời hẹp xuống
đáy giếng sâu theo phương thẳng đứng. Biết các tia sáng mặt trời hợp với mặt phẳng nằm
ngang một góc 350. Tính góc hợp bởi giữa mặt gương và mặt phẳng nằm ngang.

----------------------------------Hết----------------------------------

(Cán bộ coi thi khơng giải thích gì thêm)

PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM

HUYỆN ĐÔNG HƯNG ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN

Năm học 2019-2020

(Hướng dẫn chấm có 03 trang) Mơn: Vật lí 9

Câu Đáp án Điểm
a) Mạch điện có dạng: (R1 // (R2 nt R3)) nt R4 1,0
1 R23 = R2 + R3 = 6Ω 0,5
(4,0 đ) RAN = R1.R 23 = 3.6 =2() 0,5
0,5
R1+R 23 3+6
0,5
RAB = RAN + R4 = 3
Cường độ dòng điện mạch chính: I = UAB = 9 =3(A)

R AB 3

Hiệu điện thế đoạn mạch AN là:
UAN = I. RAN = 3.2 = 6V
Dòng điện qua ampe kế là : IA1 = I1 = UAN = 6 =2(A)

R1 3

b) Khi nối M với B bằng một dây dẫn có điện trở nhỏ nên coi
M ≡ B mạch điện có dạng: [(R3 //R4) nt R1] // R2

R R 34 = 3.R4 = 3.1 = 3 R ( 4 ) M
R3+R 4 3+1 4 B
N

3 1 A R
R134 = R1 + R34 = 3 + = 3,75Ω R3
4

R2

I1 = UAB = 9 =2,4(A) 0,25
R134 3,75

I2 = UAB = 9 =3(A) 0,25
R2 3

Hiệu điện thế giữa 2 điểm N và B là:

UNB = I34. R34 = I1. R34 = 2,4. 34 = 1,8(V) 0,25
I3 = UNB =1,8 =0,6(A)

R3 3

I4 = UNB =1,8 =1,8(A) 0,25
R4 1

2 Gọi độ dài quãng đường AB là s (km, s > 0) 0,25

(4,0 đ) Thời gian dự tính đi hết quãng đường AB là t = s (h) 0,25
40

Thời gian người đó đi với vận tốc 40km/h là: 0,25

t1 = 14 t = 14 . s40 = s160 (h)

Quãng đường người đó đi được trong 1 thời gian dự tính là:
4 s s 0,25

s1 = 40.t1 = 40.160 = 4 (km)

Qng đường cịn lại sau đó là s2 = s -s1 = 3s4 (km) 0,25
Thời gian đi hết quãng đường s2 là: t2 = s2 = 3s = 3s = s (h) 0,5

v2 4v2 4.60 80

Theo đề bài ta có: t = t1 + t2 + 1 0,5

2

 s40 = s160 + s80 + 12  s160 = 12  s =80 1,0

Vậy quãng đường AB là s = 80 (km) 0,25

Thời gian dự tính đi từ A đến B là: t = s40 = 8040 = 2(h) 0,5

3 a) Gọi t0C là nhiệt độ của bếp lò (cũng là nhiệt độ ban đầu của (4,0 đ) thỏi đồng). 0,25

Nhiệt lượng chậu nhôm nhận được để tăng nhiệt độ từ t1 = 200C

đến t2 = 21,20C là: Q1 = m1.c1.(t2-t1) (m1 là khối lượng của chậu 0,25

nhôm).

21,20 Nhiệt lượng nước nhận được để tăng nhiệt độ từ t1 = 200C đến t2 = C là: Q2 = m2.c2.(t2-t1) (m2 là khối lượng của nước). 0,25

Nhiệt lượng thỏi đồng tỏa ra để hạ nhiệt độ từ t0C đến t2 = 21,20C là: Q3 = m3.c3.(t-t2) (m3 là khối lượng của thỏi đồng). 0,25

Do không có sự tỏa nhiệt ra mơi trường xung quanh nên ta có: Q3 = Q1 + Q2 hay m3.c3.(t-t2) = (m1.c1 + m2.c2).(t2-t1) 0,25

 t = (m1c1+m2c2 ).(t2 -t1)+m3c3t2 160,78 0C 0,5
m3c3

b) Thực tế, do có sự tỏa nhiệt ra mơi trường nên phương trình cân

bằng nhiệt được viết lại như sau: 0,5

Q3 - 0,1.(Q1 + Q2) = Q1 + Q2

 Q3 = 1,1(Q1 + Q2 ) 0,25

 m3.c3.(t'-t2) = 1,1.(m1.c1 + m2.c2).(t2-t1) 0,25

Nhiệt độ thực sự của bếp lò là:

t' = 1,1.(m1c1+m2c2 ).(t2 -t1)+m3c3t2 174,74 0C 0,25
m3c3

c) Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hồn toàn ở 00C 0,25
là: Q= .m =3,4.105.0,1=34000(J)

Nhiệt lượng cả hệ thống gồm chậu nhôm, nước, thỏi đồng tỏa ra

để giảm từ 21,20C xuống 00C là: 0,25

Q' = (m1c1+m2c2 +m3c3).(21,2-0) =189019,2(J)

Do Q' > Q nên nước đá tan hết và cả hệ thống nâng lên đến nhiệt 0,25
độ t'' được tính như sau:

Q'' = Q' -Q =189019,2-34000=155019,2(J)

t'' = Q'' 16,6 0C 0,25
m1c1+(m2 +m)c2 +m3c3

a) Điện trở của dây tải điện là:

 1,57.10-8.2.5.103 1,0
Rd   -3 2 =12,5()

S 3,14.(2.10 )

b) Dịng điện qua tải tiêu thụ (cũng chính là dịng điện tồn
4 phần trên dây dẫn): I= P = 10000 =50(A) 1,0
U 200
(4,0đ) Hiệu điện thế giữa hai đầu dây nơi sản xuất điện:

U0 = U + I.Rd = 200 + 50.12,5 = 825 (V) 0,5

c) Độ sụt thế trên đường dây: Ud = I.Rd = 50.12,5 = 625 (V) 0,5

Cơng suất hao phí: Php = Rd.I2 = 12,5.502 = 31 250 (W) 0,5

Hiệu suất truyền tải: H= P = U = 200 0,2424 = 24,24% 0,5
P0 U0 825

Vẽ hình đúng SG

N I 1,5

T 350

P K

5 Do P KI 350  P IR  P IK 550 (1) R
(4,0 đ)
0,5

S IN  S IG N IR  P IR 900 0,5

Mà S IN N IR (góc tới bằng góc phản xạ) S IG P IR 0,25

Lại có S IG P IK (hai góc đối đỉnh) nên P IK P IR (2) 0,25

Từ (1) và (2) ta có P IK 27,50 0,5

Vậy gương phải hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc 700 T PI P IK  P KI 27,50  500 77,50 (góc ngồi tam giác) 0,5
(Lưu ý: Học sinh làm theo cách khác, đúng vẫn cho điểm tối đa).