Đề đáp án 9 2015 2016 (ngọc)22 8 2016

UBND HUYỆN NGHĨA ĐÀN
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ CHÍNH THỨC

Đề thi gồm 01 trang

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2015 - 2016
MÔN THI: VẬT LÍ
Thời gian: 150 phút ( Không tính thời gian giao nhận đê)

Câu 1: (4,0 điểm)
Lúc 8 giờ, trên đoạn đường thẳng AB, An đi từ A đến B, trong
vận tốc 40km/h, trong

2
đoạn đường đầu đi với
3

1
đoạn đường sau đi với vận tốc 30km/h. Cùng lúc đó Bình đi từ B về
3

A với vận tốc v, đi được nửa quãng đường thì dừng lại nghỉ 12 phút sau đó tiếp tục đi về A với
vận tốc 2v. Cả hai đến nơi cùng một lúc, coi các chuyển động là đều.
a. Tính vận tốc trung bình của An trên đoạn đường AB.
b. An đến B lúc 10 giờ, tính v.
c. Tìm thời điểm và vị trí hai người gặp nhau.
Câu 2: (3,0 điểm)
Một cái nồi bằng nhôm chứa nước ở 240C, nồi và nước có khối lượng tổng cộng là 3kg.
Đổ thêm vào đó 1kg nước sôi thì nhiệt độ của nước khi cân bằng là 450C.

a. Tính khối lượng của nồi.
b. Phải đổ thêm bao nhiêu nước sôi nữa để nhiệt độ của nước trong nồi khi cân bằng là 600C.
Biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là 4200 và 880(J/kg độ). Bỏ qua nhiệt
lượng tỏa ra môi trường.
Câu 3: (5,0 điểm)
Một khối gỗ hình hộp lập phương có cạnh bằng 18cm. Khối gỗ được thả thẳng đứng trong một
bình nước. Biết trọng lượng riêng của gỗ và nước lần lượt là 9000 N/m 3, 10000 N/m3.
a. Tính độ cao phần gỗ chìm trong nước ?
b. Người ta đổ thêm một lượng dầu vào bình cho đến lúc khối gỗ vừa ngập hết trong
nước và dầu. Cho rằng dầu không trộn lẫn vào nước. Biết trọng lượng riêng của dầu là 7000
N/m3. Tính độ cao phần gỗ ngập trong dầu ?
c. Từ kết quả câu a, hãy tính công tối thiểu để nhấn khối gỗ xuống vừa ngập ngang mặt
nước ? Biết rằng diện tích đáy bình và đáy khối gỗ lần lượt là Sb=800 cm2, Sg= 400 cm2.
Câu 4: (5,0 điểm)
C K
Cho mạch điện như hình vẽ,biết R1=6Ω,R2 =18Ω, R3 = R4
= 12Ω ( điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)
R1
a. Tính điện trở tương đương của mạch khi khóa K đóng và A +
R4
R3
khi khóa K mở.
R2
b. Khi K đóng, UAB = 12V. Tính cường độ dòng điện qua
D
các điện trở và công suất tiêu thụ của mạch.
c. Tính cường độ dòng điện qua khóa K khi K đóng.
Câu 5: (3,0 điểm)
Một gương phẳng hình tròn đường kính 10cm đặt trên bàn cách trần nhà 2m, mặt phản xạ
hướng lên trên. Ánh sáng từ 1 bóng đèn (xem là nguồn sáng điểm) cách trần nhà 1m.

a. Hãy tính đường kính vệt sáng trên trần nhà.
b. Cần phải dịch bóng đèn về phía nào (theo phương vuông góc với gương) một đoạn bằng
bao nhiêu để đường kính vệt sáng tăng gấp đôi?

( Học sinh bảng B không làm Câu 3c )
------------------HẾT-----------------

Họ và tên thí sinh:…………………………………………………SBD:…………

-B


UBND HUYỆN NGHĨA ĐÀN
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

Ý

ĐÁP ÁN, BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI
LỚP 9
NĂM HỌC 2015 - 2016
MÔN THI: VẬT LÍ

Nội dung
Gọi s là quãng đường A đến B. Vận tốc trung bình của anh An:

a

vtb =

s

2s
s
+
3.40 3.30

=

1
= 36
10
(km/h)
360

Thời gian anh An đi từ A đến B: tA=10-8=2(h)
Quãng đường từ A đến B: s=vtb.tA=36.2=72(km)
Bình cũng đến B lúc 10h và nghỉ 12 phút =0,2h nên ta có :

Câu
b

Biểu điểm
bảng
A
B
1,0
1,0

0,25
0,25
0,5

0,25
0,25
0,5

0,5

0,5

0,25

0,25

0.25

0.25

Thời điểm anh Bình bắt đầu đi nửa đoạn đường thứ 2
t2B=1,2+0,2=1,4h
Vậy 2 người gặp nhau trong đoạn lúc t≤1,2h
=> sA+sB=72 ⇔ 40t+30t=72
36
⇔t=
≈ 1h 2 min và sA ≈ 41km

0,25

0,25

0,5

0,5

Vậy 2 người gặp nhau lúc 9 giờ 2 phút và cách A khoảng 41km.
Gọi khối lượng nồi là m (kg, m>0) thì khối lượng nước là 3-m.

0,25

0,25

0,5 đ

0,5 đ

0,25

0,25

0,25

0,25

0,5

0,5

0,5

0,5

0,25

0,25

s
s
+ 0,2 +
= 2 (h)
2v
4v

=>

3s
3.72
3s
=
= 30 (km/h)
= 1,8 ⇔ v =
4.1,8 7,2
4v

Thời gian anh An đi hết 2/3 đoạn đường đầu : t1A=

2s
2.72
=
3.v1 A 3.40

=1,2(h)

Thời gian anh Bình đi hết nửa đoạn đường đầu t1B=

1
(4đ)

c

s
72
=
= 1,2 (h)
2.v 2.30

35

2
(3đ)

Nhiệt lượng của nồi nước thu vào là:
Qthu =
[(3-m)c1+mc2].(45-24) (J)
Nhiệt lượng của nước sôi tỏa ra là:
Qtỏa = 1.c1(100-45)
Theo pt cân bằng nhiệt ta có : Qthu = Qtỏa
[(3-m)c1+mc2].(45-24) = 1.c1(100-45)
Giải phương trình tìm được m = 0.482 kg.
Vậy khối lượng nồi là 0,482kg
Gọi khối lượng nước cần đổ thêm để đạt nhiệt độ 60oC là x (kg,
x>0),

Khối lượng nước ban đầu trong nồi là : 3- 0,482 = 2,518 ( kg)
Nhiệt lượng của nồi nước thu vào là:
Qthu = 3,518. 4200 ( 60 -45) + 0,482. 880 .(60-45) =227996,4 (J)
Nhiệt lượng của nước sôi tỏa ra là:
Qtỏa = x. 4200 .(100-60 )= 168000. x (J)
Theo pt cân bằng nhiệt ta có : Qthu = Qtỏa
168000.x = 227996,4
Giải phương trình ta được x = 1,357 kg

3
(5đ)

a

Gọi h là chiều cao khối gỗ (h = 18cm); Trọng lượng riêng của gỗ
là d1 = 9000N/m3 ; Trọng lượng riêng của nước là d2 =
10000N/m3 ; h1 là chiều cao phần gỗ ngập trong nước ;Sg là diện
tích đáy khối gỗ, V là thể tích khối gỗ, V1 là thể tích phần gỗ chìm
trong nước
Khối gỗ chịu 2 lực tác dụng gồm :
- Trọng lượng của khối gỗ : P = d1.V = d1. Sg.h
- Lực đẩy Acsimet tác dụng lên khối gỗ : FA = d2.V1 = d1.Sg.h1
Vì khối gỗ nổi cân bằng nên P = FA Hay d1.Sg .h = d2.Sg .h1
 d1 .h = d2.h1


h1 =

d1.h

d1 .h 9000.18
=
= 16,2(cm)
=
d2
d2
10000

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,5

0,5

0,25

0,75

0,75

1,0

0,5

0,75

0,25

0,5

0,75

1,0

0,5

1,0

Vậy phần chiều cao khối gỗ chìm trong nước là 16,2 cm

b

Gọi chiều cao phần vật chìm trong nước và dầu lần lượt là : h x hy
Ta có: hx + hy = 18 (cm) (1)
Thể tích nước và dầu bị khỗi gỗ chiếm chỗ lần lượt là V x và Vy;
Trọng lượng riêng của dầu là d3= 7000 N/m3. Lúc này khối gỗ
chịu 3 lực tác dụng gồm:
- Trọng lượng của khối gỗ : P = d1.V = d1.Sg.h
- Lực đẩy Acsimet do nước t/d lên khối gỗ:
FA1 = d2.Vx = d2.Sg.hx

-Lực đẩy Acsimet do dầu t/d lên khối gỗ:
FA2 = d3.Vy = d3.Sg.hy
Vì khối gỗ cân bằng nên ta có
P = FA1 + FA2
Hay
d1.S.h = d2.S.hx + d3.S.hy
 d1.h = d2.hx + d3. hy (2)
Từ (1) và ( 2) giải ra ta được:
hy =

c

h(d 2 − d1 ) 18(10000 − 9000)
=
= 6(cm)
d2 − d3
9000 − 7000

Vậy độ cao phần gỗ ngập trong dầu là 6 cm.
Để khối gỗ ngập sâu thêm vào nước thì lực nhấn ngày càng phải
tăng do lực đẩy Acsimet tăng. Ban đầu P cân bằng với F A, khi
khỗi gỗ ngập sâu thêm 1 đoạn x thì lực đẩy tăng thêm ∆F A =
d2.Sg.x. Khi nhấn đều cho khối gỗ ngập từ 0 -> h 1 (vừa ngập hẳn
trong nước) thì lực đẩy ∆FA tăng từ 0 -> d2.Sg.h1. Điều này có
nghĩa lực nhấn F biến thiên từ 0 -> d 2.Sg.h1. Lúc này lực nhấn
được tính trung bình của quá trình tức là

0,5

0,5

F=

d 2 .S g .h1
2

=

10000.400.10 −4.1,8.10 −2
= 3,6( N )
2

Do Sb = 2Sg nên khi nhấn khỗi gỗ xuống sâu thêm bao nhiêu (Khi
chưa ngập hết) nước dâng lên quá mức ban đầu bấy nhiêu, khiến
cho khối gỗ chỉ cần đi một nửa quãng đường h 1 là mặt gỗ đã
ngang mặt nước. Như vậy quãng đường di chuyển của lực F là
s=

h1 1,8.10
=
2
2

−2

0,5

= 0,9.10 − 2 (m)

Công tối thiểu để nhấn khối gỗ vừa ngập trong nước là:

0,5

Áp dung:
A = F.s = 3,6.0,9.10-2 = 3,24.10-2 (J)
* ) Khi K mở đoạn mạch như hình vẽ:

a

Đoạn mạch gồm : [(R1 nt
R4 ) // R2 ] nt R3
R14 = 18 Ω ; R124 = 9 Ω RAB = 21 Ω
* ) Khi K đóng đoạn mạch như hình vẽ:
Đoạn mạch gồm :
[(R3 // R4 ) nt R2 ] // R3

R34 = 6 Ω ; R234 = 24 Ω

RAB = 4,8 Ω

Ta có U1 = U234 = 12 V
Cường độ dòng điện chạy qua các điện trở là :

4
(5đ)

I1 =

U1 12

= = 2( A)
R1 6

I 2 = I34 = I 234 =

b

U 234 12
=
= 0,5( A)
R234 24

U 3 = U 4 = U 34 = I 34 .R34 = 0,5.6 = 3(V )
I3 = I 4 =

U3 3
=
= 0,, 25( A)
R3 12

Công suất tiêu thụ của toàn mạch là:
P=

c

2
AB

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,25

0,25

0,25

0,25

0,5

0,5

0,25

0,25

0,25

0,25

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

2

U
12
=
= 30(W)
RAB 4,8

Ta có :
IAB = I1 + I2 = 2+0,5 = 2,5 (A)
Xét tại B ta có:
IAB = I 3 + IK => IK = IAB - I3 = 2,5 – 0,5 = 2 (A)
Vậy cường độ dòng điện chạy qua khóa K khi K đóng là 2 A.

A’

I’

B’
1,0

1,0

0,5

0,5

0,5

0,5

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

S.
A

a

I

B

S’
Vẽ hình :
không có nét đứt, không có chiều truyền ánh sáng – 0,5 đ
Xét tam giác S’IA đồng dạng với tam giác S’I’A’ có:

5
(3đ)

S 'I
IA
BA
S ' I ' .BA S ' I + II '
' '
=
=
→
A

B
=
=
.BA
S ' I ' I ' A' B ' A'
S 'I
S 'I

mà SI = S’I -> A’B’= 30cm
Để đường kính vệt sáng tăng gấp đôi ta phải di chuyển bóng
đèn đến gần gương khi đó A’B’ = 30 .2 = 60 cm
Xét tam giác S’IA đồng dạng với tam giác S’I’A’ có:
A B 60 SI + II
=
=
→ 6 SI = SI + II ' → 5SI = II '
AB 10
SI
'
II
2
→ SI =
= = 0, 4(m) = 40cm
5 5
'

b

'

'

Vậy ta phải dịch bóng đèn lại gần gương một đoạn là:
H = 100 – 40 = 60(cm).

Lưu ý: Học sinh làm bằng cách khác đúng bản chất Vật lí vẫn cho điểm tối đa.