Đề thi học sinh giỏi lớp 9 cấp trường năm học 2013- 2014 môn thi: Vật lí

Phòng gd&đt thường xuân Đề thi học sinh giỏi lớp 9 cấp trường Trường thcs vạn xuan năm học: 2013- 2014 Đề chính thức Môn thi: Vật lí ( Thời gian làm bài: 120 phút không kể thời gian giao đề) Đề bài Câu 1 (5,0 điểm): Một xe máy và một xe đạp cùng chuyển động trên một đường tròn với vận tốc không đổi. Xe máy đi một vòng hết 10 phút, xe đạp đi một vòng hết 50 phút. Hỏi khi xe đạp đi một vòng thì gặp xe máy mấy lần. Hãy tính trong từng trường hợp. a. 2 xe khởi hành trên cùng 1 điểm trên đường tròn và đi cùng chiều. b. 2 xe khởi hành trên cùng 1 điểm trên đường tròn và đi ngược chiều nhau. Câu 2 (4,0 điểm): Có hai bình cách nhiệt, bình 1 chứa 10kg nước ở nhiệt độ 600C. Bình 2 chứa 2kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta rót một lượng nước ở bình 1 sang bình 2, khi có cân bằng nhiệt lại rót lượng nước như cũ từ bình 2 sang bình 1. Khi đó nhiệt độ bình 1 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 mỗi bình. Cõu 3 (3,0điểm): Một quả cầu sắt rỗng nổi trong nước.Tỡm thể tớch phần rỗng biết khối lượng quả cầu là 500g và khối lượng riờng của sắt là 7,8g/cm3.Biết nước ngập đến thể tớch quả cầu. Câu 4 (4,0 điểm): Trong một phòng khoảng cách hai bức tường là L và chiều cao tường là H có treo một gương phẳng trên một bức tường. Một người đứng cách gương một khoảng bằng d để nhìn gương. Độ cao nhỏ nhất của gương là bao nhiêu để người đó nhìn thấy cả bức tương sau lưng mình. Câu 5 (4,0 điểm): Cho mạch điện (như hình vẽ) có: R1 = R2 = R3 = 40, R4 = 30, ampe kế chỉ 0,5A. a.Tìm cường độ dòng điện qua các điện trở, qua mạch chính. b. Tính U c. Giữ nguyên vị trí các điện trở, hoán vị ampe kế và nguồn điện U, thì ampe kế chỉ bao nhiêu? Trong bài toán này, ampe kế lí tưởng. Hết Họ và tên thí sinh:.................................................... Số báo danh :............ (Cán bộ coi thi không phải giải thích gì thêm) Phòng gd&đt thường xuân hướng dẫn chấm thi HSG lớp 9 cấp trường Trường thcs vạn xuan năm học: 2013- 2014 Đề chính thức Môn thi: Vật lý B. Đáp án và thang điểm: Câu 1 (5,0 điểm): Nội dung Thang điểm Gọi vận tốc của xe đạp là v đ vận tốc của xe máy là 5v Gọi t là thời gian tính từ lúc khởi hành đến lúc 2 xe gặp nhau. đ (0 < t 50); gọi C là chu vi của đường tròn. 1,0 a. Khi 2 xe đi cùng chiều. Quảng đường xe máy đi được: S1 = 5v.t Quảng đường xe đạp đi được: S2 = v.t Ta có: S1 = S2 + n.C Với C = 50v; n là lần gặp nhau thứ n, n N* 1,0 đ 5v.t = v.t + 50v.n Û 5t = t + 50n Û 4t = 50n Û t = Vì 0 < t 50 đ 0 < 50 Û 0 < 1 Û n = 1, 2, 3, 4. Vậy 2 xe sẽ gặp nhau 4 lần 1,0 b. Khi 2 xe đi ngược chiều. Ta có: S1 + S2 = m.C (m là lần gặp nhau thứ m, mẻ N*) đ 5v.t + v.t = m.50v Û 5t + t = 50m Û 6t = 50m Û t = m 1,0 Vì 0 < t 50 đ 0 <m 50 Û 0 < 1 Û m = 1, 2, 3, 4, 5, 6. Vậy 2 xe sẽ gặp nhau 6 lần. 1,0 Câu 2 (4,0 điểm): Nội dung Thang 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: Q1 = 4200.2(t2 – 20) Nhiệt lượng toả ra của m kg nước rót sang bình 2: Q2 = 4200.m(60 – t2) 0,5 Do Q1 = Q2, ta có phương trình: 4200.2(t2 – 20) = 4200.m(60 – t2) => 2t2 – 40 = m (60 – t2) (1) 0,5 ở bình 1 nhiệt lượng toả ra để hạ nhiệt độ: Q3 = 4200(10 - m)(60 – 58) = 4200.2(10 - m) Nhiệt lượng thu vào của m kg nước từ bình 2 rót sang là; Q4 = 4200.m(58 – t2) 0,5 Do Q3 = Q4, ta có phương trình: 4200.2(10 - m) = 4200.m (58 – t2) => 2(10 - m) = m(58 – t2) (2) 0,5 Từ (1) và (2) ta lập hệ phương trình: Giải hệ phương trình tìm ra t2 = 300 C; m = 1,0 b) Nếu đổ đi 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. gọi nhiệt độ cuối là t ta có: Qtoả = 10. 4200(60 – t) Qthu = 2.4200(t – 20); Qtoả = Qthu => 5(60 – t) = t – 20 => t 53,30C 1,0 Cõu 3 (3,0điểm) Nội dung Thang điểm Gọi thể tớch cả quả cầu là V1,thể tớch phần rỗng là V2 Thể tớch sắt làm quả cầu là V = V1 – V2 0,5 Mặt khỏc ta cú V = hay V1 – V2 = ( 1) 0,5 Khi quả cầu nằm cõn bằng trờn mặt nước FA = P hay 10m = 10Dn.V1 m = Dn.V1 (2) 1,0 Từ (1) và (2) => V2 = 1,0 Cõu 4 (4,0 điểm): Nội dung Thang điểm 1,0 Dựng B’C’ là ảnh của BC qua gương. Để người quan sát nhìn thấy cả bức tường sau gương thì mắt phải đồng thời nhìn thấy ảnh B’ và C’. Muốn vậy mắt M phải đón nhận được các tia phản xạ từ gương của các tia tới xuất phát từ B và C. Gọi I, K lần lượt là giao điểm của B’M và C’M với AD. Do đó chiều cao nhỏ nhất của gương là đoạn IK. 1,0 Ta có (1) 0,5 (2) 0,5 Từ (1) và (2) , áp dụng tính chất dãy tỷ số bằng nhau ta được: Vậy chiều cao nhỏ nhất của gương: 1,0 Cõu 5 (4,0 điểm): Nội dung Thang điểm a. Tớnh cường độ dũng điện : 0,5 Do R1 = R2 và mắc // với nhau nờn I1 = I2 (1) R123 = = = 60; R4 = 30 0,5 I4 = 2 I123 = 2 I12 = 2.( I1 + I2 ) (2) Số chỉ của ampe kế : IA = I2 + I4 = 0,5 A (3) 0,5 Từ (1) (2) (3) ta cú: I1 = 0,1 A I3= 0,2 A 0,25đ I2 = 0,1 A I4= 0,4 A 0,25đ ITĐ = 0,6 A 1,0 b. Hiệu điện thế : U = I4 . R4 = 0,4 . 30 = 12 V 0,5 c. Hoỏn đổi vị trớ ampe kế và nguồn U : Ta cú : IA = I3 + I4 I4 = A I3 = 0,1 A IA = 0,5 A 1,0 Hết Chú ý: Thí sinh giải cách khác mà cho kết quả đúng thì tổ chấm thống nhất cho điểm từng phần ứng với thang điểm của Hướng dẫn chấm.