KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 MÔN: VẬT LÝ

PHÒNG GD – ĐT ĐÔNG HẢI KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2014 – 2015 ĐỀ CHÍNH THỨC

(Đề gồm có 01 trang) MÔN: VẬT LÝ

Thời gian làm bài: 150 phút;

(không kể thời gian giao đề) Họ, tên thí sinh :………

Số báo danh :………

Câu 1 (5,0 điểm):

Khi đi xuôi dòng sông, một chiếc ca nô và một chiếc bè cùng xuất phát tại điểm A. Sau thời gian T = 60 phút, chiếc ca nô tới B và đi ngược lại gặp chiếc bè tại một điểm cách A về phía hạ lưu một khoảng l = 6km. Xác đinh vận tốc chảy của dòng nước. Biết rằng động cơ ca nô chạy cùng một chế độ ở cả hai chiều chuyển động .

Câu 2 (5,0 điểm):

Hai gương phẳng có hai mặt phản xạ quay vào nhau, tạo với nhau một góc a = 120⁰ (hình vẽ H. 1). Một điểm sáng S nằm cách cạnh chung của hai gương một

khoảng OS = 6 cm.

a) Hãy vẽ ảnh của điểm sáng tạo bởi hai gương.

và xác định số ảnh tạo bởi hệ gương trên.

b) Tính khoảng cách giữa hai ảnh. H.1 Câu 3 (5,0 điểm):

Cho hai bình cách nhiệt. Bình một chứa m1 = 4kg nước ở nhiệt độ t1 = 20⁰C; bình hai chứa m2 = 8kg nước ở nhiệt độ t2 = 40⁰C. Người ta trút một lượng nước m từ bình hai sang bình một . Sau khi nhiệt độ ở bình một đã cân bằng là t’1 , người ta lại trút một lượng nước m từ bình một sang bình hai. Nhiệt độ ở bình hai khi cân bằng là t’2 = 38⁰C.

Hãy tính lượng nước m đã trút trong mỗi lần và nhiệt đỗ t’1 lúc cân bằng ở bình một.

Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K.

Câu 4 (5,0 điểm):

Cho mạch điện như hình H.2, biết U = 36V không đổi, R1 = 4, R2 = 6, R3 = 9, R5 = 12.

Các ampe kế có điện trở không đáng kể.

a) Khóa K mở, ampe kế A1 chỉ 1,5A. Tìm R4. b) Đóng khóa K, tìm số chỉ của các ampe kế.

--- HẾT---

O N

M

S

PHÒNG GD – ĐT ĐÔNG HẢI KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2014 – 2015 MÔN: VẬT LÝ

Thời gian làm bài: 150 phút;

(không kể thời gian giao đề) HƯỚNG DẪN CHẤM

Câu 1 (5,0 điểm):

(0,25 điểm)

Gọi v1 là vận tốc của ca nô so với dòng nước, v2 vận tốc của nước so với bờ, v là vận tốc của ca nô so với bờ :

- Khi xuôi dòng : v = v1 + v2 (0,50 điểm) - Khi ngược dòng : v’ = v1 – v2 (0,50 điểm) Giả sử B là vị trí ca nô bắt đầu đi ngược , ta có :

AB = (v1 + v2) T (0,50 điểm) Khi ca nô ở B giả sử chiếc bè ở C thì :

AC = v2T (0,25 điểm) Ca nô gặp bè đi ngược lại ở D thì :

l = AB – BD (0,25 điểm)

 l = (v1 + v2) T – (v1 – v2)t (1) (0,50 điểm) l = AC + CD (0,25 điểm)

 l = v2T + v2t (2) (0,50 điểm) Từ (1) và (2) ta có :

(v1 + v2)T – (v1 – v2) t = v2T + v2t (0,50 điểm)

 t = T (3) (0,25 điểm) Thay (3) vào (2), ta có :

l =2 v2 T (0,25 điểm)

 v2 = 2

l

T (0,25 điểm) l

A C D B

V₂ V

Thay số : v2 = ^{6 3 /}

2.1 km h (0,25 điểm) Câu 2 (5,0 điểm):

Vẽ hình: (1,0 điểm)

a) Vẽ ảnh S1 đối xứng với S qua OM  O^ ₁ = O^ ₂ (0,50 điểm) Vẽ ảnh S2 đối xứng với S qua ON  O^ ₃ = O^ ₄ (0,50 điểm) OS1 = OS = OS2 (^S1OS và SOS2 cân tại O) (0,25 điểm) Như vậy có hai ảnh được tạo thành là S1 và S2 (0,25 điểm)

b) Vẽ OH ^ S1S2 . Vì O^ ₂ + O^ ₃= 120⁰ (0,50 điểm)  O^ ₁ + O^ ₄= 120⁰ (0,50 điểm) Do đó góc S1OS2 = 360⁰ – 240⁰ = 120⁰ (0,50 điểm) Trong tam giác S1OS2 cân tại O, AH là đường cao nên cũng là phân giác

Suy ra O^ ₅ = O^ ₆= ^{S OS1 2 1200}

2  2 = 60⁰ (0,50 điểm) S2H = OS2.sin60⁰ » 0,866.6 = 5,196  S1S2 » 10,39 (cm). (0,50 điểm) Câu 3 (5,0 điểm):

Cho biết: m1 = 4kg ; m2 = 8kg ; t1 = 20⁰C ; t2 = 40⁰C ; t’2 = 38⁰C c = 4200J/kg.K

Tính m = ? ; t’1 = ?

Giải :

6 5 4

2 3 1

H S₁

S₂ I

K

O N

M

S

- Khi trút lượng nước m từ bình hai sang bình một ta có:

Qtỏa = Qthu

Suy ra mc(t2 – t’1) = m1c(t’1 – t1) (0,50 điểm)

 m(t2 – t’1) = m1(t’1 – t1) (0,50 điểm) Hay m.(40 – t’1) = 4.(t’1 – 20) (0,50 điểm)

 40m – mt’1 = 4t’1 – 80 (1) (0,50 điểm) - Khi trút lượng nước m từ bình một sang bình hai ta có:

Qthu = Qtỏa

Suy ra mc(t’2 – t’1) = c(m2 – m)(t2 – t’2) (0,50 điểm)

 m (t’2 – t’1) = (m2 – m)(t2 – t’2) (0,50 điểm) Hay 38m – mt’1 = 16 – 2m (0,50 điểm)

 40m - mt’1 = 16 (2) (0,50 điểm) Trừ (1) cho (2) theo vế với vế, ta có :

0 = 4t’1- 96 ^ t’1 = 24⁰C. (0,50 điểm) Thay t’1 = 24⁰C vào (2) ta có: 40m – 24m = 16 ^m = 1kg. (0,50 điểm) Câu 4: (5,0 điểm)

a) Khi khóa K mở, mạch điện trở thành (xem H.3): (0,50 điểm)

Với I3 = 1,5A nên U3 = I3R3 =

1,5  9 = 13,5 (V). (0,25 điểm) Vậy hiệu điện thế trên hai đầu điện trở R1 và R2 là:

U12 = U – U3 = 36 – 13,5 = 22,5(V) (0,25 điểm) Do đó, cường độ dòng điện trong mạch chính là:

12

1 2

22,5 2, 25( ) 10

I U A

R R

  

 (0,25 điểm)

Suy ra cường độ dòng điện qua điện trở R4 là:

I4 = I– I3 = 2,25 – 1,5 = 0,75(A) (0,25 điểm) Điện trở tương đương của R4 và R5 là: ^{4,5 3}

4

13,5 18( ) 0, 75

R U

 I    (0,25 điểm) Vậy điện trở R4 có giá trị là: R4 = R4,5 – R5 = 18 – 12 = 6() (0,25 điểm) b) Khi khóa K đóng, mạch điện tương đương là (xem H.4): (0,50 điểm)

Điện trở tương đương của R2 và R4 là: 2 2,4

6 3( ) 2 2

R  R    (0,25 điểm)

Điện trở tương đương của R2, R4 và R3 là: R2,3,4 = 3 + 9 = 12 () (0,25 điểm) Vậy điện trở tương đương của đoạn mạch CD là: ^{5 12} _{6( )}

2 2

CD

R  R   

(0,25 điểm)

Ta có: ^{1 1 1}

1 1

36 3, 6( ) 4 6 10

CD CD

CD CD

U U U

U U

I A

R R R R

      

  (0,50 điểm) Suy ra UCD = I1RCD = 3,6  6 = 21,6(V) (0,25điểm) Vậy ^{5 3}

5

21,6 1,8( ) 12

UCD

I I A

  R   (0,25 điểm)

5

2 4

1,8 0,9( ) 2 2

I I  I   A (0,25điểm) Ampe kế A2 chỉ: I1 – I2 = 3,6 – 0,9 = 2,7 (A) (0,25 điểm)

Ampe kế A1 chỉ: I3 = 1,8(A) (0,25 điểm) ---HẾT---

*Ghi chú: Thí sinh giải đúng các cách khác vẫn được điểm tối đa.