Đề thi HSG Vật lý 9 huyện Phù Ninh năm 2014-2015

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÙ NINH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2014-2015 Môn: Vật lý Thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1 (4,0 điểm): Lúc 9h hai ô tô cùng khởi hành từ hai điểm A và B cách nhau 96km đi ngược chiều nhau. Vận tốc xe đi từ A là 36km/h, vận tốc xe đi từ B là 28km/h. a. Tính khoảng cách của hai xe lúc 10h. b. Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau. Câu 2 (3,0 điểm): Một thau nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở 20 0C. Thả vào thau nước một thỏi đồng có khối lượng 200g lấy ở lò ra, nước nóng đến 21,2 0C. Tìm nhiệt độ của bếp lò? Biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, đồng lần lượt là C 1 = 880J/kg.K; C2 = 4200J/kg.K; C3 = 380J/kg.K. Bỏ qua sự toả nhiệt ra môi trường. Câu 3 (4,0 điểm): Có hai mẩu gương phẳng nhỏ nằm cách nhau và cách một nguồn sáng điểm S những khoảng cách bằng nhau (hình vẽ 1). Góc giữa hai gương phải bằng bao nhiêu để một tia sáng từ S sau hai lần phản xạ trên gương thì quay lại nguồn theo đường cũ? Hình 1 Câu 4 (4,0 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ 2. R =8  , ampe kế có điện trở không đáng kể, hiệu điện thế giữa 2 đầu AB là 12V. A R K B R A R Hình 2 a. Khi K mở ampe kế chỉ 0,6A, tính điện trở R ? b. Khi K đóng ampe kế chỉ 0,75A, tính điện trở R ? c. Đổi chỗ ampe kế và điện trở R cho nhau rồi đóng khóa K, hãy cho biết ampe kế chỉ bao nhiêu? Câu 5. (5 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ 3. Hiệu điện thế UMN = 22V, R1 = 40, R2 = 70, R3 = 60, R4 là dây hợp kim dài 10m, tiết + U  A1 diện tròn đường kính 0,2mm. Ampe kế A1 có điện trở M N nhỏ không đáng kể chỉ 0,3A. Cho  = 3,14. R1 B R2 1. Tính điện trở suất của dây hợp kim làm điện trở R4.  2. Mắc ampe kế A2 (có điện trở nhỏ không đáng kể) vào hai điểm B và C. Xác định độ lớn và chiều của dòng điện qua ampe kế A2. R3 C R4  --------------- Hết ----------------- Hình 3 Họ và tên thí sinh: ........................................................ Số báo danh: ................ PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÙ NINH HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2014-2015 Môn: Vật lý Câu 1 (4,0 điểm) a/ Khoảng cách của hai xe lúc 10h. - Hai xe khởi hành lúc 9h và đến lúc 10h thì hai xe đã đi được trong khoảng thời gian t = 1h - Quãng đường xe đi từ A: S1 = v1t = 36. 1 = 36 (Km) - Quãng đường xe đi từ B: S2 = v2t = 28. 1 = 28 (Km) - Mặt khác: S = SAB - (S1 + S2) = 96 - (36 + 28) = 32(Km) Vậy: Lúc 10h hai xe cách nhau 32Km b/ Thời điểm và vị trí lúc hai xe gặp nhau: - Gọi t là khoảng thời gian từ khi người đi bộ đến khởi hành khi đến lúc hai người gặp nhau tại C. - Quãng đường xe đi từ A đi được: S1 = v1t = 36t (1) - Quãng đường xe đi từ B đi được: S2 = v2t = 28t (2) - Vì cùng xuất phát một lúc và đi ngược chiều nhau nên: SAB = S1 + S2 - Từ (1) và (2) ta có: 36t + 28t = 96  t = 1,5 (h) - Thay t vào (1) hoặc (2) ta có: (1)  S1 = 1,5.36 = 54 (Km) (2)  S2 = 1,5. 28 = 42 (Km) Vậy: Sau khi đi được 1,5h tức là lúc 10h30ph thì hai xe gặp nhau và cách A một khoảng 54km và cách B 42km. .Câu 2 (3,0 điểm) - Gọi t0C là nhiệt độ của bếp lò , cũng là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng - Nhiệt lượng thau nhôm nhận được để tăng từ 200C đến 21,20C: Q1 = m1C1(t2 - t1) (1) - Nhiệt lượng nước nhận được để tăng từ 200C đến 21,20C: Q2 = m2C2(t2 - t1) (2) - Nhiệt lượng của thỏi đồng toả ra để hạ từ t0C đến 21,20C: Q3 = m3C3(t0C - t2) (3) - Do không có sự toả nhiệt ra bên ngoài nên theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q3 = Q1 + Q2 (4) - Từ (1),(2),(3) thay vào (4) ta có t = 160,780C. 3. Câu 3 (4,0 điểm): - Vẽ hình đúng. - Để tia sau hai lần phản xạ trên hai gương quay trở về S theo đường cũ thì tia phản xạ trên G1 phải rọi theo phương vuông góc lên G2. - Vẽ pháp tuyến AN của G1, có i = i’ (góc tới bằng góc phản xạ) - Vì tam giác SAB đều nên i = i’= 300 => Â1= 600 (góc phụ của góc 300) - Tam giác ABD có góc B bằng 90 0 Â1= 600 nên góc ADB bằng 300. 0,25 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,75 1,5 1,0 0,5 0,5 0,5 Câu 4 (4,0 điểm) a. K mở: Mạch điện được mắc: R nt R Điện trở tương đương của đoạn mạch là: R = R + R Mà R = U 12  20() I 0,6 Vậy điện trở R có giá trị là: 0,5 R = R - R = 20 - 8 = 12(  ) 0,5 b. K đóng: Mạch điện được mắc: R nt (R // R ) Điện trở tương đương của đoạn mạch là: R =R + R Mà R = U 12  16() ->R I 0,75 = R - R = 16 - 8 = 8(  ) Vậy điện trở R có giá trị là: 1 1 1 1 1 1 1 1 Từ R  R  R  R  R  R  8  12  R3 24() 2, 3 2 3 3 2 c. Đổi chỗ ampe kế và điện trở R cho nhau rồi đóng khóa K: Mạch điện được mắc: R nt R Điện trở tương đương của đoạn mạch là: R =R +R = 8 + 24 = 32(  ) Cường độ dòng điện trong mạch là: I 0,5 U 12  0,375( A) R 32 0,5 0,5 0,5 Câu 5 (5,0 điểm): 1) Tính điện trở suất của dây hợp kim (2,5 điểm) R12 = R1 + R2 = 110  I12 = U MN 0, 2 A R12 I34 = IMN – I12 = 0,1A R34 = R3 + R4 =  U MN 220  R4 = 160 I 34 RS 50, 24.10 8 m  0,5 0,5 0,75 0,75 2) Cường độ và chiều của dòng điện qua A2 (2,5 điểm) RR RR 1120 1 3 2 4 R13 = R  R 24 ; R24 = R  R  23  1 3 2 4 U1 = U13 = UMN R13 7,135V R13  R24 U2 = U24 = UMN – U13 14,865V U1 U2 I1 = R 0,178 A ; I2 = R 0, 212 A 1 2 I2 > I1 vậy dòng điện qua A2 có chiều từ C đến B. Độ lớn IA2 = I2 – I1 = 0,034A 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5