Đề khảo sát HSG - Môn: Vật lí lớp 9

Nội dung text: Đề khảo sát HSG - Môn: Vật lí lớp 9

1. PHềNG GD&ĐT VĨNH TƯỜNG ĐỀ KHẢO SÁT HSG NĂM HỌC 2013-2014 MễN: VẬT LÍ LỚP: 9 Thời gian làm bài: 150 phỳt Cõu 1: Trong một buổi tập thể lực, hai vận động viờn A và B chạy N P vũng quanh trờn một con đường MNPQ cú dạng một hỡnh chữ v1 nhật. Họ đồng thời xuất phỏt tại hai vị trớ A 0 và B0 cỏch nhau một đoạn L nằm trờn cạnh MN (Hỡnh 1). Hai người chạy đuổi nhau B0 L theo cựng chiều và cú cựng một cỏch chạy. Khi chạy trờn MN v1 hoặc PQ thỡ chạy với vận tốc cú độ lớn là v , khi chạy trờn NP 1 A hoặc QM thỡ chạy với vận tốc cú độ lớn v . Thời gian chạy trờn 0 2 M Q MN, trờn NP, trờn PQ và trờn QM là như nhau. Cho MQ = 2MN. Hỡnh 1 a.Tớnh v2/v1 và khoảng cỏch giữa hai vận động viờn A và B khi hai người cựng chạy trờn cạnh NP. b.Tớnh khoảng cỏch lớn nhất và nhỏ nhất giữa hai vận động viờn A và B trong quỏ trỡnh chạy trờn. Cõu 2: Một cỏi nồi bằng nhụm chứa nước ở 250C, cả nước và nồi cú khối lượng 3kg. Đổ thờm vào nồi 1 lớt nước sụi thỡ nhiệt độ của nước trong nồi là 450C. Hóy cho biết : Phải đổ thờm bao nhiờu lớt nước sụi nữa để nhiệt độ của nước trong nồi là 600C. Bỏ qua sự mất mỏt nhiệt ra mụi trường ngoài trong quỏ trỡnh trao đổi nhiệt, khối lượng riờng của nước là 1000kg/m3 Cõu 3: 0 Hai gương G1 và G2 quay mặt phản xạ vào nhau và hợp với nhau một góc < 180 . a . Chứng minh một tia sáng SI1 ( nằm trong mặt phẳng vuông với cạnh của hai gương ) sau khi chiếu vào G1 thì phản xạ tiếp trên G2 sẽ cho tia phản xạ hợp với SI1 một góc không phụ thuộc vào góc tới của SI1. b . Đặt một điểm sáng S vào giữa hai gương thì ảnh của S qua G1 cách S là a1 = 12 cm, còn ảnh của S qua G2 cách S là a2 = 16 cm. Khoảng cách giữa hai ảnh đó là 20 cm. Tìm . Cõu 4: U Cho 4 điện trở khỏc nhau cú giỏ trị : 100  , 200  , 300  , 400  , mắc với vụn kế và ampe kế như hỡnh vẽ R1 V 2. Hiệu điện thế U=220V khụng đổi, vụn kế chỉ 180V, R3 R4 ampe kế chỉ 0,4A. Hóy xỏc định giỏ trị cụ thể của R 1, R2, R3, R4. Biết ampe kế và vụn kế lớ tưởng. R2 A Cõu 5 : Một hộp kớn cú 4 đầu ra bờn trong là một mạch điện gồm cỏc điện trở cú giỏ trị như nhau và R bằng R, khi đo điện trở ở 2 đầu bất kỡ ta được : R 12= R13= R14=R23= R24= R34 = . Xỏc định 2 sơ đồ mạch điện bờn trong hộp kớn và số điện trở tối thiểu . Cỏn bộ coi khảo sỏt khụng giải thớch gỡ thờm Họ và tờn học sinh dự thi: ;SBD:
2. PHềNG GD&ĐT VĨNH TƯỜNG HD CHẤM KHẢO SÁT HSG NĂM HỌC 2013-2014 MễN: VẬT LÍ LỚP: 9 Thời gian làm bài: 150 phỳt Cõu Nội dung cần đạt Điểm - Cựng thời gian t để 1 vật đi hết từng đoạn MN, MQ ta cú: 0,25 MN = v1t; (1) MQ = v2t (2) 0,25 Chia vế với vế của (2) cho (1) với giả thiết: MQ = 2MN được: 0,5 v2/v1 = 2 (3) - Khi B đến N thỡ A cũn cỏch N một khoảng L, kể từ lỳc này thời gian để A đến N (với vận tốc v1) là: t’= L/v 1 0,25 Trong thời gian đú, B đi trờn NP (với vận tốc v2) được đoạn dài: ’ ’ L = v2.t = v2.(L/v1) = 2L (thay ở (3) vào được) 0,25 Ta thấy khi A và B đi trờn 1 đoạn thẳng cựng vận tốc như nhau thỡ khoảng cỏch của chỳng khụng thay đổi, do đú khi đi trờn đoạn NP thỡ khoảng cỏch giữa 2 người khụng đổi là 2L 1(2,5đ) b. -Theo ý a được khoảng cỏch giữa 2 người khi cựng chuyển động trờn cựng 1 đoạn chiều rộng hỡnh chữ nhật là L cũn trờn cựng 1 đoạn chiều dài là 2L (khụng đổi) (4) 0,25 -Xột quỏ trỡnh 2 người khụng cựng đi trờn một đoạn thẳng. Lỳc này hai người chuyển động trờn hai đoạn giao nhau tại O (O cú thể là M, N, P, hoặc Q): người đi trước với vận tốc v 2 đang ra xa O, người đi sau với vận tốc v 1 đang lại gần O. Sau thời gian t (bất kỡ) từ lỳc người trước bắt đầu rời O (khi đú người sau ở J cỏch O một khoảng L) ta cú khoảng cỏch giữa 2 người là: d AB AO 2 BO 2 (v t)2 (L v t)2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 L 4L d (2.v1t) (L v1t) 5(v1t) 2Lv1t L 5v1t (*) 5 5 0,25 Thời gian t để người sau đi với vận tốc v1 tối đa là hết đoạn L thỡ đến O nờn ta cú: 0 v1t L O v2t A 0 5v1t L 5 L L L d 0 5v1t L 5 5 5 5 L B 2 2 2 L 2 1 L .16 v1t 0 5v1t L 5 5 5 5 Kết hợp (*) được: J
3. 4L2 L2 .16 4L2 0 d 2 0,25 5 5 5 L 4 / 5 d 2L (5) Trong trường hợp cũn lại người đi trước với vận tốc v 1 đang ra xa O, người đi sau với vận tốc v 2 đang lại gần O. Ta thấy lỳc này chớnh là kết 2 người trong trường hợp trờn đi lựi lại với vận tốc vẫn như cũ bởi vậy lỳc này vẫn 0,25 thu được kết quả như ở (5) Tổng hợp cỏc kết quả của (4) và (5) ta được kết luận: khoảng cỏch cực tiểu giữa 2 người là L 4 / 5 , khoảng cỏch cực đại giữa 2 người là 2L, Gọi khối lượng, nhiệt dung riờng của nồi nhụm và nước trong nồi nhụm lần lượt là : m’, C’ và m, C Theo đề : m + m’ = 3 kg (1) 2(2,0đ) 0,5 Khi đổ vào nồi V = 1 lớt = 10 -3 m3 nước sụi vào thỡ nhiệt độ cõn bằng là 450C ta cú : ( m.C + m’.C’ ) ( 45-25 ) = V.D .C.(100 – 45 ) 0,5 m.C + m’.C’ = 2,75 .C .D.V (2) Giả sử ta phải đổ thờm V’ lớt nước vào thỡ nhiệt độ cõn bằng là 600C ta cú : ( m.C + m’.C’ + D.V.C ) ( 60 – 45 ) = D.V’.C. ( 100 -60 ) 8 m.C + m’.C’ + D.V.C = .D.V’.C (3) 3 0,5 Thay (2) vào (3) ta cú : 8 45 2,75 .C .D.V + D.V.C = .D.V’.C V’ = (lớt ) 0,5 3 32 U R1 V R3 R4 R2 A 3(2,5đ) 0,25 Sơ đồ mạch điện : [ ( R1 nt R3 )//R2 ] nt R4 Từ sơ đồ mạch điện và đề bài ta cú : U4 = IA .R4= 0,4.R4 0,5 Và Uv= 180 (V) = U3 + U4 U3 = 180 – 0,4 R4 0,25 Mặt khỏc U= Uv + U1 U1 = 40 (V) R U 0,5 3 3 R U Từ sơ đồ R1 nt R3 nờn 1 1 Ta cú bảng sau : R4 (  ) 100 200 300 400
4. U3=180–0,4 R4 140 100 60 20 0,5 R U 7 5 3 1 3 3 U 3 R U 2 2 2 2 1 1 = 40 Vỡ bốn điện trở cú cỏc giỏ trị 100  ,200  ,300  ,400  nờn kết hợp với 0,5 bảng trờn thỡ khi R4 =400  ,R3= 100  ,R1= 200  và R2= 300  là phự hợp. a. G 1 Hỡnh Chứng minh góc I2GS = 2 I 1 vẽ Chứng tỏ góc I2GS không phụ thuộc G vào góc tới của tia SI1 đỳng M S cho 0,5 Chứng O G2 minh b. SS1 = 12 cm I2 G :0,5 4(2,0đ) SS2 = 16 cm 1 S1S2 = 20 cm Xét tam giác SS1S2 có H1 2 2 2 2 2 SS1 + SS2 = 12 + 16 = 400 = S1S2 S1 X S 0 Suy ra góc S1SS2 = 90 0 Mà + gúc S1SS2 = 180 Hỡnh 0 Vậy = 90 H2 vẽ : 0,25 O G2 S2 Tớnh đỳng :0,75 Theo đề bài thỡ mạch điện bờn trong hộp kớn gồm 6 điện trở ,được mắc trờn cỏc cạnh của hỡnh tứ diện như hỡnh vẽ . 3 0,25 5(1,0đ) 1 2 4
5. Do tớnh đối xứng suy ra vai trũ của 1,2,3,4 là như nhau nờn ta chỉ cần chứng minh điện trở tương đương của điểm 1 và 2 bằng R/2 là đỳng . 0,25 Trong mạch điện xuất hiện nhiều mạch cầu cõn bằng ,nếu mắc ở hai điểm bất kỡ bằng một nguồn điện cú hiệu điện thế U thỡ mạch điện trờn tương đương với mạch điện : R R R 0,25 R R 1 1 2 R R 2R Từ mạch điện trờn ta cú :tđ R = R/2 đỳng . tđ 0,25 Giám khảo lưu ý: - Ngoài đáp án trên nếu học sinh làm theo cách khác mà đúng bản chất và đủ các bước thì vẫn cho điểm tối đa. - Trong mỗi bài nếu học sinh không ghi đơn vị của các đại lượng cần tìm hai lần hoặc ghi sai đơn vị thì trừ 0,25 điểm cho toàn bài.