Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 THCS cấp huyện - Môn: Vật lí - Mã đề 202

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 THCS cấp huyện - Môn: Vật lí - Mã đề 202

1. UBND HUYỆN PHÙ NINH KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS CẤP HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC: 2020 - 2021 Môn: Vật Lý ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi có 04 trang) MÃ ĐỀ THI: 202 Lưu ý: Thí sinh làm bài vào tờ giấy thi; không làm bài vào đề thi. I. PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN. (10,0 điểm) 2 Câu 1. Hai dây nhôm có cùng chiều dài. Dây thứ nhất có tiết diện 0,5mm và có điện trở R1 2 = 5,5Ω. Dây thứ hai có tiết diện 2,5mm và có điện trở R2 bằng A. 1,4Ω.B. 2,75Ω. C. 1,75Ω. D. 1,1Ω. Câu 2. Cho mạch điện như hình. Biết R1= 30Ω, R2= 60Ω, R3= 20Ω, R1 R3 R4= 30Ω. Đặt vào 2 đầu mạch một A B hiệu điện thế UAB = 48V. Số chỉ của A ampe kế là R2 R4 A. 0,1A. B. 0,24A. C. 0,32A. D. 0,4A. Câu 3. Cho 2 điện trở có giá trị R 1= 3R2. Nếu mắc 2 điện trở nối tiếp nhau và đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế U thì công của dòng điện thay đổi như thế nào so với khi hai điện trở mắc song song ? A. Tăng lần. B. Giảm 4 lần. C. Tăng 2 lần. D. Giảm lần. Câu 4. Cho hai điện trở, R1 = 30Ω chịu được cường độ dòng điện lớn nhất là 3A, R 2 = 50Ω chịu được cường độ dòng điện lớn nhất là 2,5A. Hiệu điện thế tối đa đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm hai điện trở R1 mắc nối tiếp R2 là A. 160V. B. 110V. C. 200V. D. 220V. Câu 5. Điện trở R và biến trở R x được mắc nối tiếp với nhau vào nguồn điện có hiệu điện thế U=12V không đổi. Biết rằng khi Rx bằng 2 hoặc 8 thì công suất tiêu thụ của Rx trong hai trường hợp này là giống nhau. Để công suất tiêu thụ trên R x đạt giá trị cực đại thì Rx phải có giá trị bằng A. 8 B. 6 C. 4 D. 2  Câu 6. Một biến trở có ghi 10Ω - 1A gồm một dây nikêlin có điện trở suất là ρ = 0,4.10-6Ωm, đường kính sợi dây là 2 mm ( lấy π = 3,14), được quấn đều vòng nọ sát vòng kia trên một ống sứ cách điện có đường kính 4cm. Số vòng dây của biến trở là A. 125 vòng. B. 625 vòng. C. 500 vòng. D. 62,5 vòng. Câu 7. Một bóng đèn có ghi 220V-100W. Mắc đèn này vào mạng điện 110V, nếu mỗi ngày thắp đèn 4h, giá mỗi kWh là 1800 đồng thì trong một tháng (30 ngày) phải trả số tiền điện cho việc thắp sáng bóng đèn trên là bao nhiêu? A. 5400 đồng. B. 21600 đồng. C. 12600 đồng. D. 62500 đồng. Câu 8. Đoạn mạch điện AB gồm R1 nt (R2//R3). Biết R2 = 3Ω, R3 = 6Ω, U = 18V, cường độ dòng điện qua R3 là 2A. Điện trở R1 có giá trị bằng A. 1Ω. B. 6Ω. C. 8Ω. D. 2Ω.
2. 2 Câu 9. Cho mạch điện như hình vẽ, biết R2 = 10 ; R3= 2R1; điện trở của các vôn kế lớn vô cùng và vôn kế V1 chỉ 10V, V2 chỉ 12V. Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2 có giá trị bằng: A. 2V. B. 8V. C. 10V. D. 12V. Câu 10. Đặt vào hai đầu bếp điện một hiệu điện thế 220V để đun 1,5 lít nước có nhiệt độ ban đầu là 200C, ta thấy sau 25 phút thì nước sôi; biết cường độ dùng điện chạy qua bếp là 2,5A và nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K. Hiệu suất của bếp khi sử dụng là A. 65,1%. B. 67,1%. C. 63,1%. D. 61,1%. Câu 11. Một ô tô rời bến lúc 7 giờ với vận tốc 10m/s. Lúc 8 giờ, một ô tô khác đuổi theo với vận tốc 54km/h. Ô tô sau đuổi kịp ô tô trước lúc A. 8 giờ 36 phút. B. 8 giờ 54 phút. C. 10 giờ. D. 10 giờ 15 phút. Câu 12. Một thuyền đánh cá chuyển động ngược dòng nước làm rớt một cái phao. Do không phát hiện kịp, thuyền tiếp tục chuyển động thêm 30 phút nữa thì mới quay lại và gặp phao tại nơi cách chỗ làm rơi 5km. Tìm vận tốc của dòng nước, biết vận tốc của thuyền đối với nước là không đổi. A. 4 km/h. B. 5km/h. C. 6 km/h. D. 7 km/h. Câu 13. Một vật có thể tích 36cm3 được thả nổi trên mặt một chậu đựng dầu hỏa. Biết dầu hỏa có khối lượng riêng 800kg/m3 và một phần ba thể tích của vật ngập trong dầu. Lực đẩy Acsimét tác dụng lên vật là A. 0,96N. B. 0,096N. C. 28800N. D. 9600N. Câu 14. Một viên gạch nặng 2kg có kích thước 5x10x20cm đặt trên mặt sàn nằm ngang. Hỏi viên gạch có thể gây áp suất lớn nhất lên mặt sàn bằng bao nhiêu? A. 4000Pa. B. 2000Pa. C. 1000Pa. D. 5000Pa. Câu 15. Thả một quả cầu đồng có khối lượng 0,1kg đã được nung nóng tới 300 0C vào một cốc nước ở 200C. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và nước đều bằng 22 0C. Coi như chỉ có quả cầu và nước trao đổi nhiệt với nhau. Biết nhiệt dung riêng của đồng và nước lần lượt là c =380J/kg.K và c = 4200J/kg.K. Khối lượng nước trong cốc là bao nhiêu? 1 2 A. m 1,62kg. B. m 1,26kg. C. m 1,6kg. D. m 2,16kg. Câu 16. Một chậu nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước ở 200C. Người ta thả một khối sắt có khối lượng 2kg vào chậu nước. Nhiệt độ cuối cùng của chậu nước là 430C. Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, sắt lần lượt là: c1 = 880J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K; c3 = 460J/kg.K. Kết luận nào sau đây là đúng? A. Nhiệt lượng chậu nhôm và nước thu vào là 203302J. B. Nhiệt lượng chậu nhôm và nước thu vào là 230320J. C. Nhiệt độ ban đầu của khối sắt là 2640C. D. Nhiệt độ ban đầu của khối sắt là 2530C. Câu 17. Có một chùm sáng chiếu vuông góc với mặt phẳng gương MN (hình vẽ), giữ nguyên tia tới, lấy O làm tâm, quay mặt gương nghiêng 1 góc 150 theo chiều kim đồng hồ. Góc giữa tia tới và tia phản xạ sẽ là M N O A. 100 B. 300 C. 200 D. 400
3. 3 Câu 18. Một người có chiều cao AB = 1,65m đứng đối diện với một gương phẳng hình chữ nhật được treo thẳng đứng. Mắt người đó cách đỉnh đầu 15cm. Mép dưới của gương cách mặt đất ít nhất bao nhiêu để người đó thấy ảnh của chân mình trong gương ? A. 0,75m. B. 0,8m. C. 0,85m. D. 0,9m. Câu 19. Chiếu một tia tới có hướng SI có hướng nằm ngang lên một gương phẳng treo thẳng đứng như hình vẽ. Giữ nguyên tia tới, hỏi gương phải quay như thế nào quanh điểm treo để tia phản xạ có hướng thẳng đứng xuống dưới? A. Gương quay sang trái và nghiêng một góc 450 đối với tia tới SI. B. Gương quay sang phải 450 đối với tia tới SI. C. Gương nghiêng sang trái 300. D. Gương phải nằm ngang. Câu 20. Một điểm sáng S cách màn M một khoảng SH = 1m. Tại trung điểm M của SH người ta đặt một tấm bìa hình tròn có bán kính R = 10cm vuông góc với SH tại tâm O của miếng bìa. Bán kính vùng bóng tối trên màn M là A. 5cm. B. 10cm. C. 15cm. D. 20cm. II. PHẦN TỰ LUẬN: (10,0 điểm) Câu 1. (2,0 điểm) Một chiếc xe phải đi từ địa điểm A đến địa điểm B trong khoảng thời gian quy định t. Nếu xe chuyển động từ A đến B với vận tốc v 1 = 48 km/h thì sẽ đến B sớm hơn 18 phút so với thời gian quy định. Nếu xe chuyển động từ A đến B với vận tốc v 2 = 12km/h thì sẽ đến B chậm hơn 27 phút so với thời gian quy định. a) Tính chiều dài quãng đường AB và thời gian quy định t. b) Để chuyển động từ A đến B theo đúng thời gian quy định t, xe chuyển động từ A đến C (C trên AB) với vận tốc v1 = 48 km/h rồi tiếp tục chuyển động từ C đến B với vận tốc v2 = 12km/h. Tính quãng đường AC. Câu 2. (2,0 điểm) Có hai bình cách nhiệt, bình thứ nhất chứa 10 kg nước ở nhiệt độ 60 0C. Bình thứ hai chứa 2 kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta rót một lượng nước ở bình thứ nhất sang bình thứ hai, khi có cân bằng nhiệt lại rót lượng nước như cũ từ bình thứ hai sang bình thứ nhất. Khi đó nhiệt độ ở bình thứ nhất là 580C. a) Tính khối lượng nước đã rót và nhiệt độ của bình thứ hai. b) Tiếp tục làm như vậy nhiều lần, tìm nhiệt độ của mỗi bình lúc này. Câu 3. (2,0 điểm) Hai gương phẳng G1 và G2 quay mặt phản xạ vào nhau và đặt hợp với nhau một góc = 1350. Một điểm sáng S trước hai gương, cách giao tuyến của chúng một khoảng R = 10cm. a) Tính khoảng cách giữa hai ảnh ảo đầu tiên của S qua các gương G1 và G2. b) Tìm cách dịch chuyển điểm S sao cho khoảng cách giữa hai ảnh ảo ở câu trên là không đổi.
4. 4 Câu 4. (4,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U = 6,9V, r = 1, R1 = R2 = R3 = 2, điện trở của dây dẫn và ampe V kế không đáng kể, điện trở vôn kế vô cùng lớn. U r a) Các khóa K1, K2 đều mở. Tìm số chỉ vôn kế? A B b) Khóa K1 mở, K2 đóng, vôn kế chỉ 5,4 V. Tìm R và hiệu điện thế giữa hai điểm A, D ? 4 R3 C R1 c) Các khóa K1, K2 đều đóng. Tìm số chỉ của ampe kế? d) Các khóa K1, K2 đều đóng, mắc thêm điện trở R5 A R2 K2 song song với đoạn mạch AB (gồm R5 song song với K D nhánh AB) thì công suất mạch ngoài đạt giá trị cực đại. 1 R4 Tìm R5? HẾT Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: . Số báo danh: . PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÙ NINH
5. 5 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2020-2021 Môn: VẬT LÍ (Hướng dẫn chấm có 03 trang) MÃ ĐỀ THI: 202 I. PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (10,0 điểm: Mỗi câu 0,5 điểm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Câu D A D C C B A A B D 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Câu C B B A B C B A A D II. PHẦN TỰ LUẬN (10,0 điểm) Câu 1. (2,0 điểm) Một chiếc xe phải đi từ địa điểm A đến địa điểm B trong khoảng thời gian quy định t. Nếu xe chuyển động từ A đến B với vận tốc v 1 = 48 km/h thì sẽ đến B sớm hơn 18 phút so với thời gian quy định. Nếu xe chuyển động từ A đến B với vận tốc v 2 = 12km/h thì sẽ đến B chậm hơn 27 phút so với thời gian quy định. a) Tính chiều dài quãng đường AB và thời gian quy định t. b) Để chuyển động từ A đến B theo đúng thời gian quy định t, xe chuyển động từ A đến C (C trên AB) với vận tốc v1 = 48 km/h rồi tiếp tục chuyển động từ C đến B với vận tốc v2 = 12km/h. Tính quãng đường AC. Nội dung cần đạt Điểm a) Gọi s là quãng đường AB. 0,25 s Thời gian xe chuyển động nếu xe đi với vận tốc v : t 1 1 48 0,25 s Thời gian xe chuyển động nếu xe đi với vận tốc v : t 2 2 12 0,25 s s Theo bài ra ta có: t 0,3 (1); t 0.45 (2) 48 12 0,25 Giải hệ (1); (2) được kết quả: s =12km, t = 0,55h b) Gọi s1 là quãng đường AC. s 0,25 Thời gian xe chuyển động hết đoạn đường s : t ' 1 1 1 48 s s 0,25 Thời gian xe chuyển động hết đoạn đường s- s : t ' 1 1 2 12 s s s 0,25 Mà t ' t ' = 0,55, suy ra 1 1 = 0,55 (3) 1 2 48 12 0,25 Giải phương trình (3) được s1 = 7,2 km . Vậy AC = 7,2 km Câu 2. (2,0 điểm)
6. 6 Có hai bình cách nhiệt, bình thứ nhất chứa 10 kg nước ở nhiệt độ 60 0C. Bình thứ hai chứa 2 kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta rót một lượng nước ở bình thứ nhất sang bình thứ hai, khi có cân bằng nhiệt lại rót lượng nước như cũ từ bình thứ hai sang bình thứ nhất. Khi đó nhiệt độ ở bình thứ nhất là 580C. a) Tính khối lượng nước đã rót và nhiệt độ của bình thứ hai. b) Tiếp tục làm như vậy nhiều lần, tìm nhiệt độ của mỗi bình lúc này. Nội dung cần đạt Điểm a) Gọi khối lượng nước rót là m (kg), nhiệt độ bình 2 là t2 ta có: Nhiệt lượng thu vào của bình 2 là: Q 1 = 4200.2(t2 - 20) 0,25 Nhiệt lượng tỏa ra của m (kg) nước rót sang bình 2: Q2 = 4200.m(60 - t2) Do Q1 = Q2, ta có phương trình: 4200.2(t2 - 20) = 4200.m(60 - t2) 0,25 => 2t2 - 40 = m (60 - t2) (1) Ở bình 1 nhiệt lượng tỏa ra để hạ nhiệt độ: Q = 4200.(10 - m)(60 - 58) = 4200.2(10 - m) (J) 3 0,25 Nhiệt lượng thu vào của m (kg) nước từ bình 2 rót sang là: Q4 = 4200.m(58 - t2) (J) Do Q3 = Q4, ta có phương trình: 4200.2(10 - m) = 4200.m (58 - t2) 0,25 => 2(10 - m) = m(58 - t2) (2) Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: 2t2 40 m(60 t2 ) 2(10 m) m(58 t2 ) 0,5 0 2 Giải hệ phương trình ta được: t2 = 30 C; m = kg 3 b) Nếu đổ đi đổ lại nhiều lần thì nhiệt độ cuối cùng của mỗi bình gần bằng nhau và bằng nhiệt độ hỗn hợp khi đổ 2 bình vào nhau. Ta có: 10. 4200(60 -t) = 2.4200(t - 20) 0,5 => 5(60 - t) = t - 20 => t 53,30C Câu 3. (2,0 điểm) Hai gương phẳng G1 và G2 quay mặt phản xạ vào nhau và đặt hợp với nhau một góc = 1350. Một điểm sáng S trước hai gương, cách giao tuyến của chúng một khoảng R = 10cm. a) Tính khoảng cách giữa hai ảnh ảo đầu tiên của S qua các gương G1 và G2. b) Tìm cách dịch chuyển điểm S sao cho khoảng cách giữa hai ảnh ảo ở câu trên là không đổi. Nội dung cần đạt Điểm
7. 7 a) Vẽ hình: 0,25 Theo tính chất đối xứng nên: S1O = S2O = SO = 10cm. µ ¶ ¶ ¶ O1 O3; O2 O4 0 0,25 O¶ 360 (Oµ O¶ O¶ O¶ ) 360 2(Oµ O¶ ) 360 2.135 90 5 1 2 3 4 1 2 Áp dụng định lí Pitago cho tam giác vuông S1OS2. Ta có: 2 2 2 2 S1S2 S1O S2O 10 10 10 2cm Vậy khoảng cách giữa 2 ảnh ảo đầu tiên của S qua các gương G1 và G2 là 0,5 10 2cm 2 2 2 2 b) Ta có: S1S2 S1O S2O SO SO SO 2 (cm) 0,5 Để S1S2 không thay đổi thì SO không thay đổi. Do vậy S phải dịch chuyển sao cho S luôn nằm trước 2 gương G1 và G2, khoảng cách từ S đến giao tuyến hai gương luôn bằng 10cm. 0,5 Câu 4. (4,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U = 6,9V, r = 1, R1 = R2 = R3 = 2, điện trở của dây dẫn và ampe V kế không đáng kể, điện trở vôn kế vô cùng lớn. U r a) Các khóa K1, K2 đều mở. Tìm số chỉ vôn kế? A B b) Khóa K1 mở, K2 đóng, vôn kế chỉ 5,4 V. Tìm R và hiệu điện thế giữa hai điểm A, D ? 4 R3 C R1 c) Các khóa K1, K2 đều đóng. Tìm số chỉ của ampe kế? d) Các khóa K1, K2 đều đóng, mắc thêm điện trở R5 A R2 K2 song song với đoạn mạch AB (gồm R5 song song với K D nhánh AB) thì công suất mạch ngoài đạt giá trị cực đại. 1 R4 Tìm R5?
8. 8 Nội dung cần đạt Điểm a) K1, K2 mở: Sđmđ: (R3 nt R1nt r) 0,25 Rm = R3 + R1+ r = 2+2+1 = 5 () Ic = U/Rm = 6,9/5 = 1,38 (A) 0,25 UV = I.R13 = 1,38. 4 = 5,52 (V) 0,25 b) K1 mở, K2 đóng: Sđmđ: ((R3 nt (R1//(R2ntR4)nt r) 0,25 Ic = (U – UV)/r = 1,5 (A) UAC = Ic.R3 = 1,5.2 = 3 (V) 0,25 UCB = UV – UAC = 5,4-3 = 2,4 (V) IR1 = UCB/R1 = 2,4/2= 1,2 (A) IR2 = IR4 = 1,5 - 1,2= 0,3 (A) 0,25 UR2 = IR2.R2 = 0,3.2 = 0,6 (V) UR4 = UCB – UR2 = 2,4 - 0,6 = 1,8 (V) R4 = UR4/ IR4 = 1,8/0,3 = 6 () UAD = UAC + UR2 = 3 + 0,6 = 3,6 (V) 0,25 c) K1, K2 đóng: Sđmđ: ((R3 //R2)nt R1)//R4)nt r) 0,25 Ta có: R23 = 1 ; R123 = R23 + R1 = 1+2= 3 () R1234 = R123.R4/( R123 + R4) = 3.6/(3+6) = 2 () I = U/(R1234 + r) = 6,9/(2+1) = 2,3 A 0,25 UV = U - I.r = 6,9 - 2,3 = 4,6 (V) 0,25 IR4 = UV/R4 = 4,6/6 0,77 (A) IR1 = I - IR4 = 2,3 - 0,77 = 1,53 (A) 0,25 UR1 = IR1.R1 = 1,53. 2 = 3,06 (V) UR2 = UR3 = UV – UR1 = 4,6 – 3,06 = 1,54 (V) I3 = U3/R3 = 1,54/2 = 0,77 (A) IA = I - I3 = 2,3 - 0,77 = 1,53 A 0,25 d) K1, K2 đóng: Sđmđ: ((R3 //R2)nt R1)//R4) nt r) 0,25 U Cường độ dòng điện mạch chính . I = r RAB 2 2 2 0,25 2 U .RAB U .RAB U Công suất tỏa nhiệt trên AB: PAB= I .RAB => PAB= 2 (r RAB ) 4r.RAB 4r ( Theo BĐT Cô si) U 2 0,25 => PABMAX= . Dấu “ =” xảy ra khi r = RAB = 1  4r R5.R1234 2R5 0,25 Mặt khác RAB= = 1  1 R5 2 R5 R1234 R5 2 * Chú ý: Nếu thí sinh làm theo cách khác, giám khảo chấm điểm tương ứng với đáp án này!