Đề thi HSG Vật lý 9 huyện Lai Vung năm 2015-2016

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN LAI VUNG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2015 – 2016 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN THI: VẬT LÝ Họ và tên thí sinh: .......................................... Chữ ký của giám thị 1: ...................... Thời gian làm bài: 150 phút Ngày thi: 17/01/2016 Số báo danh: .......................... Chữ ký của giám thị 2: ............................ NỘI DUNG ĐỀ THI (Đề thi có 02 trang, gồm 4 câu ) Bài 1 (7,0 điểm) a) Một máy đóng cọc có quả nặng trọng lượng 1000N rơi từ độ cao 4m đến đập vào cọc móng, sau đó cọc được đóng sâu vào đất 25cm. Cho biết khi va chạm cọc móng, búa máy đã truyền 80% công của nó cho cọc. Hãy tính lực cản của đất đối với cọc. b) Hai người đua xe đạp cùng xuất phát từ một điểm trên đường đua hình tròn có bán kính 250m. Hỏi số lần hai xe gặp nhau sau 4 giờ đua như vậy. Cho 3,2 và biết vận tốc của hai xe là 32km/h và 34km/h. c) Một xe máy chạy với vận tốc 36km/h thì phải sinh ra một công suất 1610W. Hiệu suất của máy là 30%. Hỏi với 2 lít xăng xe đi được bao nhiêu km? Biết khối lượng riêng và năng suất tỏa nhiệt của xăng lần lượt là 3 7 700kg/m và 4,6.10 J/kg. Bài 2 (3,0 điểm) 0 Một ấm nhôm có khối lượng 250g, chứa 1lít nước ở 20 C. a) Tính nhiệt lượng cần để đun sôi lượng nước nói trên. Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là C 1= 880J/kg.K; C2= 4200J/kg.K; nước 0 sôi ở 100 C. b) Tính lượng củi khô cần để đun sôi lượng nước nói trên. Biết năng suất 7 tỏa nhiệt của củi khô là 10 J/kg và hiệu suất sử dụng nhiệt của bếp là 20%. Bài 3 (5,0 điểm) Cho mạch điện như hình 1 Biết: U=60V, R1=10 , R2=R5=20 , R3=R4= 40 , vôn kế lý tưởng, điện trở các dây nối không đáng kể. a) Hãy tính số chỉ của vôn kế. b)Thay vôn kế bằng một bóng đèn. Biết dòng điện qua đèn có chiều từ P đến Q và có giá trị Iđ= 0,4A (đèn sáng bình thường). Tính điện trở của đèn. Hình 1 Bài 4 (5,0 điểm) S' S P Q H' H Hình 2. Cho hình vẽ như hình 2. Biết: PQ là trục chính của thấu kính, S là nguồn / sáng điểm, S là ảnh của S tạo bởi thấu kính. a) Xác định loại thấu kính, quang tâm O và tiêu điểm của thấu kính bằng cách vẽ đường truyền của các tia sáng. / b) Biết S, S cách trục chính PQ những khoảng tương ứng SH=1cm; / / / S H =3cm và HH =12cm. Tính tiêu cự của thấu kính và khoảng cách từ điểm sáng S tới thấu kính. c) Đặt một tấm bìa cứng vuông góc với trục chính ở phía trước và che kín nửa trên của thấu kính. Hỏi tấm bìa này phải đặt cách thấu kính một / khoảng nhỏ nhất là bao nhiêu để không quan sát thấy ảnh S ? Biết đường kính đường rìa của thấu kính là D = 3cm. --- HẾT --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 2015 – 2016 MÔN: VẬT LÝ Hướng dẫn chấm gồm 04 trang I. HƯỚNG DẪN CHUNG: 1. Học sinh làm bài không theo cách nêu trong hướng dẫn chấm nhưng đúng, chính xác, chặt chẽ thì cho đủ số điểm của câu đó. Chú ý: Nếu sai bản chất vật lý mà đúng đáp số thì không cho điểm phần đó. 2. Học sinh viết thiếu hoặc sai đơn vị từ 1 đến 2 lần trừ 0,25 điểm; từ 3 lần trở lên trừ 0,5 điểm. 3. Việc chi tiết hóa (nếu có) thang điểm trong hướng dẫn chấm phải đảm bảo không làm sai lệch hướng dẫn chấm và phải được thống nhất thực hiện trong tổ chấm thi. 4. Điểm toàn bài tính theo thang điểm 20, làm tròn số đến 0,25 điểm. II. HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ THANG ĐIỂM: Bài 1 (7,0 điểm) Nội dung Điểm a) 2,0 - Công mà máy đóng cọc thực hiện: A = P.h = 1000.4 = 4000(J) 0,5 - Công mà máy đóng cọc truyền cho cọc: A1 = A 80 4000 80 3200( J ) 0,5 100 100 - Công này để thắng công cản của đất và làm cọc lún sâu 25cm: A 3200 12800( N ) A1=F.S F 1 S 1,0 0,25 b) 2,0 - Gọi v1 là vận tốc của xe chạy nhanh, v2 là vận tốc của xe chạy chậm. 0,5 - Chiều dài của một vòng tròn: 0,5 S 2 R 2 . 3,2 . 250 1600 (m ) 1,6 (km) - Thời gian để hai xe gặp nhau một lần: t S v 1 v2 1, 6 0,8 (h) 0,5 2 - Số lần hai xe gặp nhau trong 4 giờ: 4 : 0,8 = 5 (lần) 0,5 Nội dung Điểm c) 3,0 3 v=36 km/h=10 m/s; P=1610 W=1,61.10 W; H=30%=0,3; -3 3 3 0,5 7 V= 2 lít = 2.10 m ; D= 700kg/m ; q= 4,6.10 J/kg - Công của động cơ sinh ra trên quãng đường s là: A P. t P. s 0,5 v - Nhiệt lượng do xăng tỏa ra để sinh được công trên là: Q A P.s (1) H 0,5 H .v - Mặt khác, nhiệt lượng này được tính theo công thức: Q q.m q. D.V (2) 0,5 - Từ (1) và (2) suy ra: 7 s q.D.V.H.v P 3 4,6.10 .700.2.10 .0,3.10 1,2.105 (m) = 120 (km) 1,0 1,61.103 Bài 2 (3,0 điểm) Nội dung Điểm a) 1,5 - Nhiệt lượng ấm nhôm nhận vào để đun nước sôi: Q 1 = m1.C1(t2 - t1) 0,5 - Nhiệt lượng nước nhận vào để sôi: Q2 = m2.C2 (t2 - t1) 0,5 - Nhiệt lượng cần cung cấp để đun nước sôi : Q = Q1 + Q2 = (m1C1 + m2C2).(t2 - t1) 0,5 Q = (0,25.880 + 1.4200). (100 - 20) = 353600J= 353,6 (KJ) b) 1,5 - Gọi Q’ là nhiệt lượng do củi khô cung cấp: Q’ = q.m (với q là năng suất tỏa nhiệt của củi khô; m khối lượng của củi khô) 0,5 - Hiệu suất của bếp: H Q .100% 0,5 Q ' - Theo giả thiết, suy ra: 20% Q .100% m q .m Q . 100 q 20 0,5 353600.100 0,1768 (kg) 107.20 Bài 3 (5,0 điểm) Nội dung Điểm a) 2,5 - Điện trở tương đương của mạch: R= R1+ (R2 R3 ).(R4 R5 ) R2 R3 R4 R5 Thay số ta tính được: R= 40 - Dòng điện chạy qua R1 là: I1= I= U 0,5 0,5 R Thay số tính được: I1= I= 1,5A - Do R23=R45 nên I2=I4 I 0,75A 0,5 2 - Hiệu điện thế trên R2 và trên R4 tương ứng là: U2= I2R2= 0,75.20= 15V U4= I4R4= 0,75.40= 30V 0,5 - Vậy số chỉ của vôn kế là UV= U4- U2 = 15V b) 0,5 - Dòng điện qua đèn Iđ= 0,4A có chiều từ P đến Q, nên: I3= I2 - 0,4 ; I5= I4+ 0,4 - Mà U2+ U3= U4 + U5 => 20I2+ 40(I2- 0,4) = 40I4+ 20(I4+ 0,4) => I2= I4+ 0,4 I = I2+ I4 = 2I4+ 0,4 - Mặt khác: U1+ U4 + U5= U => 10(2I4+ 0,4)+ 40I4+ 20(I4+ 0,4) = 60 =>I4=0,6A;I2=1A => Hiệu điện thế hai đầu bóng đèn là: Uđ= U4 - U2 = 40.0,6 - 20.1= 4V 0,5 - Điện trở của đèn là: Rđ= Uđ = 4 Iđ = 10 2,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0, 4 Bài 4 (5,0 điểm) Nội dung a) Điểm 1,5 Nội dung Điểm Lập luận được: / / - Do S cùng phía với S qua trục chính nên S là ảnh ảo / - Do ảnh ảo S ở xa trục chính hơn S nên đó là thấu kính hội tụ Vẽ đúng hình, xác định được vị trí thấu kính 0,5 0,5 Vẽ, xác định được vị trí các tiêu điểm chính 0,5 b) 2,5 / / / / 0,5 Đặt H H = l ; SH=h; S H = h ; HO = d ; OF = f. / / Ta có: ∆ S H F đồng dạng với ∆ IOF (1) h/ l d f h / H/F OI OF h f / / 0,5 ∆ S H O đồng dạng với ∆ SHO: l d =l 1 (2) h/ h d d h/1 h h/ l d h h l d h.l d h / (3) 0,5 h Thay (3) vào (1) h/ l h.l h h / l.h.h/ f h f= f h.l d= 0,5 = 12.1.3 = 9 (cm) (3 1)2 (h / h)2 1.12 = 6 (cm) 0,5 31 h/ h c) 1,0 / Nối S với mép ngoài L của thấu kính, cắt trục chính thấu kính tại K thì K là vị trí gần nhất của tấm bìa E tới thấu kính, mà đặt mắt bên kia thấu / kính ta không quan sát được ảnh S . / Do: ∆ KOL đồng dạng với ∆ KHS d min 6 d min D 2 h 1,5 = 1,5 1 KO OL/ HK SH , (KO = dmin) dmin = 9 - 1,5dmin ---Hết--- dmin = 3,6 (cm) 0,5 0,5