Đề thi HSG môn Vật lí 9 huyện Yên lạc 2017-2018

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (150.71 KB, 7 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

UBND HUYỆN YÊN LẠC

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2018 - 2019
MƠN : VẬT LÍ 9

(Thời gian 150 phút Không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (2.0 điểm).

Một đèn điện được đặt tại tâm của một quả cầu thuỷ tinh mờ có bán kính 0,2m rồi
được treo ở vị trí cách sàn nhà 5m và cách trần nhà 1m kể từ tâm quả cầu. Phía dưới ngọn
đèn theo phương thẳng đứng và cách sàn nhà 1m, người ta đặt một gương phẳng trịn bán
kính 0,1m song song với sàn và quay mặt phản xạ về phía trần nhà. Mơ tả hiện tượng quan
sát được trên sàn, trên trần và tính kích thước của các hình quan sát được.

Câu 2 (2.0 điểm).

1. Cho mạch điện như hình vẽ ; Các điểm 3, 2, 1, 0
là các đầu dây. Các điện trở r1 = r2 = r3 = r = 20. Hiệu

điện thế đặt vào hai đầu mạch có giá trị không đổi U =
24V. Bỏ qua điện trở các dây nối

a) Mắc vào các đầu 3 – 2 ; 2 – 1 ; 1 – 0 theo thứ tự các
điện trở

R1 = 5 , R2 = 80 , R3 = 90. Tìm hiệu điện thế giữa hai

đầu 2 – 0 , giữa hai đầu 3 – 1 .

b) Tháo các điện trở R1, R2, R3 ở trên ra rồi mắc vào vị trí

cũ các điện trở R1, R2, R3 khác (R1, R2, R3 có giá trị hữu

hạn và khác khơng) thì đo được hiệu điện thế giữa hai đầu
2 và 0 bằng 12V ; giữa hai đầu 3 và 1 bằng 20V. Biết hai
trong ba điện trở R1, R2, R3 có giá trị bằng nhau. Xác định

giá trị các điện trở đó .

2. Có 2009 điểm trong khơng gian. Cứ hai điểm bất kì trong số điểm đó, được nối với
nhau bằng một điện trở có giá trị R = 2009. Một nguồn điện có hiệu điện thế 12V được
mắc vào hai điểm trong mạch. Bỏ qua điện trở dây nối. Tìm công suất toả nhiệt trong mạch
điện này.

Câu 3 (2.0 điểm).

Cho hai bình cách nhiệt chứa hai chất lỏng khác nhau, có khối lượng khác nhau, có
nhiệt độ ban đầu khác nhau. Một học sinh dùng nhiệt kế lần lượt nhúng đi nhúng lại vào
bình 1 rồi bình 2.

Chỉ số của nhiệt kế sau 4 lần nhúng lần lượt là 40oC; 8oC; 39oC; 9,5oC.

a) Thiết lập mối quan hệ giữa nhiệt dung của hai bình.

b) Đến lần nhúng thứ 5 ( lần thứ 3 vào bình 1) nhiệt kế chỉ bao nhiêu?
c) Sau một số rất lớn lần nhúng như vậy, nhiệt kế chỉ bao nhiêu?

(Nhiệt dung của vật là nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho vật để vật nóng thêm 1oC)
Câu 4 (2.0 điểm).

Có ba điện trở R1, R2, R3 (R1  0, R2  0, R3  0) được ghép thành bộ (khơng ghép hình

sao và tam giác, khơng ghép đoản mạch các điện trở, mỗi cách ghép đều chứa cả 3 điện trở)
a) Hỏi có tất cả bao nhiêu cách ghép R1, R2, R3 thành bộ. Vẽ các cách ghép đó .

b) Đặt vào hai đầu các cách ghép trên hiệu điện thế không đổi U = 24V rồi đo cường độ dịng
điện mạch chính trong các cách ghép đó thì chỉ thu được 4 giá trị, trong đó giá trị lớn nhất là
9A. Hỏi cường độ dịng điện mạch chính của các cách ghép khác là bao nhiêu. Bỏ qua điện
trở các dây nối.

U +

-r1

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

Câu 5 (2.0 điểm).

Một thùng hình trụ đứng đáy bằng chứa nước, mực nước trong thùng cao 80cm.

Người ta thả chìm vật bằng nhơm có dạng hình lập phương có cạnh 20cm. Mặt trên của vật
được móc bởi một sợi dây (bỏ qua trọng lượng của sợi dây). Nếu giữ vật lơ lửng trong thùng
nước thì phải kéo sợi dây một lực 120N. Biết: Trọng lượng riêng của nước, nhôm lần lượt là
d1 = 10000N/m3, d2 = 27000N/m3, diện tích đáy thùng gấp 2 lần diện tích một mặt của vật.

a) Vật nặng rỗng hay đặc? Vì sao?

b) Kéo đều vật từ đáy thùng lên theo phương thẳng đứng với công của lực kéo

A 120J. Hỏi vật có được kéo lên khỏi mặt nước không?

Hết

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

HƯỚNG DẪN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG

LỚP 9 CẤP HUYỆN

Môn: VẬT LÝ

(Hướng dẫn và biểu điểm chấm gồm 05 trang)

---Câu

Nội dung

Biểu

điểm

1

(2,0

điểm)

Vì quả cầu được chế tạo bằng thuỷ tinh mờ
nên coi quả cầu là nguồn sáng S1S2 với bán 
kính 0,2 m .

1) Hiện tượng quan sát được trên sàn nhà là:
vết bóng đen hình trịn AB viền đều quanh
bóng đen là vùng nửa tối AC, BD, ngoài cùng
là vùng sáng (H.1)

0,5

Gọi độ cao từ O tới sàn nhà là h.
ΔOAB ~ ΔOMN → h

h+1=

AB
MN(∗)

ΔOMN ~ ΔOS1S2→h+1
h+5=

S1S2=

2→ h=3(m)

Thay giá trị của h và của gương MN vào (*) ta được AB=0 , 15 m
Đường kính bóng đen là 0,15m. Ta có:

ΔMAC ~ ΔMS1S2→AC
S1S2

4→ AC=

S1S2

4 =
0,4

4 =0,1(m)

Vùng nửa tối là hình vành khăn bao quanh bóng đen có độ rộng là 0,1m.

0,5

2. Hiện tượng quan sát được trên
trần nhà là: Trên nền sáng của trần
nhà do nhận được ánh sáng từ
nguồn sáng, ta thấy xuất hiện hình
vành khăn sáng hơn (AC và BD)
do đồng thời nhận ánh sáng từ

nguồn sáng và ánh sáng phản xạ
từ gương MN (xem H.2):

0,5

ΔS1' ON ~ ΔS

' BD →ON

BD=
4
9 .

Thay ON = 0,1m vào ta được BD = AC = 0,225m. Độ rộng của hình vành
khăn sáng là 0,225m.

0,5

S1 S2

S’1 S’2

M N

D
B
A
C

O
Hình 1

C A B D

1 S2

N
M

S’2
S’1

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

2

(2,0

điểm)

1. a)Khi mắc vào các đầu 3 – 2 ; 2 – 1 ; 1 – 0 theo thứ tự các điện trở

R

, R

thì ta có mạch tương đương như hình vẽ

R

21 = 16 ; R10

= 9

R

mạch

= R

+ R

= 30 ; I

mạch

= U/R

mạch

= 0,8A

0,25

U

= I.R

= 0,8(16+9) = 20V ;

U

= I.R

= 0,8(5+ 16) = 16,8 V ;

0,25

b).Có : U

= 12V ; U

= 20V ; U

= 24V

U

= U

– U

= 12 V ; U

= U

– U

= 8V ;

U

= U

– U

= 4V

Dịng điện trong mạch chính như nhau

I =

R
U

=

10
10
10
21

2
21
R
U
r
U
r
U
r
U
R
U





=> I =

1 2 R3

4
10
4
R
8
20
8
R
12






0,25

* R

= R

+)

8
20
8
R
12



 R = 10 = R

= R

+)

4
10
4
R
12



 R

= 5

* R

= R

+)

4
10
4
R
12



 R = 20 = R

= R

+)

8
20
8
R
12



 R

= 40

* R

= R

+)

4
10
4
R
8
20
8




 R =  : Khơng có R thoả mãn.

0,5

2. Mạch điện được vẽ lại như hình trên

Ngoài hai điểm A,B nối với các cực

của nguồn điện thì cịn lại là 2007 điểm

từ C

đến C

2007

mà giữa chúng từng đôi

một được nối với điện trở R.

Do tính chất của mạch cầu nên khơng

có dịng điện chạy qua các điện trở này

và có thể bỏ qua các điện trở đó trong

0,25

R1 R2
r
r

r
R3

3 2 1 0

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

-mạch.

Công suất toả nhiệt trong mạch AB :

Khi đó mạch AB gồm 2008 mạch mắc song song, trong đó có 2007

nhánh có điện trở 2R và một nhánh có điện trở R

R

=

2009
2009
.
2
2009

R
2
R
2007

R
2

R
.

2007

R
2






= 2

0,25

P =

AB
2

R
U

= 72 W

0,25

3

(2,0

điểm)

Nhiệt dung của bình 1 là q

Nhiệt dung của bình 2 là q

Nhiệt dung của nhiệt kế là q.

Sau lần nhúng thứ nhất và thứ hai ta biết được:

+Nhiệt độ của bình 1 đang là 40

C

+ Nhiệt độ của bình 2 đang là 8

C

+ Nhiệt kế đang trong bình 2 nên cũng có nhiệt độ là 8

C.

Phương trình cân bằng nhiệt cho lượt nhúng thứ hai vào bình 1 là:

(40 39) (39 8)
31 (1)

q q

  

 

0,25

Phương trình cân bằng nhiệt cho lượt nhúng thứ hai vào bình 2 là:

2
2

(9,5 8) (39 9.5)
1,5 29,5

3 59 (2)

q q

  

 

0,25

Lập tỉ lệ:

1
2
1
2

(1) 31

(2) 3 59
93
59

q
q
q
q

 

 

0,25

b/ Gọi nhiệt kế chỉ giá trị t

khi nhúng lượt thứ ba vào bình 1.

Phương trình cân bằng nhiệt cho lượt nhúng thứ ba vào bình 1 là:

1(39 x) ( x 9,5)(3)

q  t q t 

0,25

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

1
1

(1) 31

(3) (39 ) ( 9,5)

1 31

9,5 31(39 )
(39 ) 9,5

32 1218,5
38, 08

x x

x
o
x

q q

q t q t

t t

t t
t

t C

 

 

     

 

 

 

c/ Sau khi nhúng đi nhúng lại một số lần rất lớn thì nhiệt độ cùa hai

bình và nhiệt kế là như nhau.

Gọi nhiệt độ đó là t. Ta có phương trình cân bằng nhiệt cho hệ là:

1(40 ) ( 2)( 8)

q  t  q q t 

(4)

0,25

thế (1) và (2) vào (4) ta được:

31 (40 ) ( )( 8)
3

62
1240 31 ( 8)

3
155 4216

27, 2o

q t q q t

t t

t

t C

   

   

 

 

(4)

0,25

4

(2,0

điểm)

Ta có tất cả 8 cách ghép thoả mãn

1,0

Khi ghép các điện trở với nhau thì ta được 4 dạng mạch

0,25

* Khi đặt vào 8 mạch ở trên cùng một hiệu điện thế U mà chỉ thu được

0,25

R1
R2
R3

R1 R2

R1 R2 R3

R1 R2
R3
R2

R1
R3

R3 R1

R2 R3

R2
R1 R3

Dạng a Dạng b

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

4 giá trị của I mạch, do đó sẽ có một số mạch có R

tđ

như nhau. Ta nhận

thấy rằng dạng mạch a,b đã cho 2 giá trị  2 giá trị còn lại là của dạng

mạch c và d. Như vậy 3 mạch dạng c phải có điện trở tương đương nhau

và 3 mạch dạng d phải có điện trở tương đương. Điều này chỉ xảy ra khi

3 điện trở bằng nhau và bằng R

* Cường độ dịng mạch chính lớn nhất khi 3 điện trở mắc song song

R

=

24
3
R



 R = 8

0,25

Dạng b: R

= 24  I

= 1A

Dạng c : R

= 12  I

= 2A

Dạng d : R

= 16/3   I

= 4,5A

0,25

5

(2,0

điểm)

+Thể tích vật V = 0,2

= 8.10

-3

m

, giả sử vật đặc thì

trọng lượng của vật P = V. d

= 216N

+Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật : F

= V.d

= 80N.

+Tổng độ lớn lực nâng vật F = 120N + 80N = 200N

do F<P nên vật này bị rỗng.

Trọng lượng thực của vật 200N

0,75

b. Khi nhúng vật ngập trong nước do

Sđáy thùng 2Smv

nên mực nước dâng thêm trong thùng là: 10cm.

Mực nước trong thùng là: 80 + 10 = 90(cm).

0,25

* Công của lực kéo vật từ đáy thùng đến khi mặt trên tới mặt nước:

- Quãng đường kéo vật: l = 90 – 20 = 70(cm) = 0,7(m).

- Lực kéo vật: F = 120N

- Công kéo vật : A

= F.l = 120.0,7 = 84(J)

0,25

* Công của lực kéo tiếp vật đến khi mặt dưới vật vừa lên khỏi mặt nước:

Đề thi HSG môn Vật lí 9 huyện Yên lạc 2017-2018

Hết

<b>HƯỚNG DẪN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG </b>

<b>LỚP 9 CẤP HUYỆN</b>

<b>Môn: VẬT LÝ</b>

(Hướng dẫn và biểu điểm chấm gồm 05 trang)

<b>---Câu</b>

<b>Nội dung</b>

<b>Biểu</b>

<b>điểm</b>

<b>1</b>

<b>(2,0</b>

<b>điểm)</b>

<b>0,5</b>

<b>0,5</b>

<b>0,5</b>

<b>0,5</b>

<b>2</b>

<b>(2,0</b>

<b>điểm)</b>

1.

a)Khi mắc vào các đầu 3 – 2 ; 2 – 1 ; 1 – 0 theo thứ tự các điện trở

R

, R

, R

thì ta có mạch tương đương như hình vẽ

R

= 9

R

= R

+ R

+ R

= 30 ; I

= U/R

= 0,8A

<b>0,25</b>

U

= I.R

= 0,8(16+9) = 20V ;

U

= I.R

= 0,8(5+ 16) = 16,8 V ;

<b>0,25</b>

b).Có : U

= 12V ; U

= 20V ; U

= 24V

U

= U

– U

= 12 V ; U

= U

– U

= 8V ;

U

= U

– U

= 4V

Dịng điện trong mạch chính như nhau

I =

=

=> I =

<b>0,25</b>

* R

= R

= R

+)

 R = 10 = R

= R

+)

 R

= 5

* R

= R

= R

+)

 R = 20 = R

= R

+)

 R