Đề thi chọn học sinh giỏi vòng I môn Vật lý Lớp 9 - Đề 7 - Năm 2014-2015 - Phòng GD&ĐT Hải Dương (Có đáp án)

PHÒNG GD&ĐT TPHD
L7
ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH LỚP 9
MÔN: VẬT LÍ
Thời gian làm bài:150 phút
( Đề này gồm 05câu, 02trang)
Câu 1( 2,0 điểm): Một chiếc xe phải đi từ địa điểm A đến địa điểm B trong khoảng thời gian dự định t. Nếu xe chuyển động từ A đến B với vận tốc v1 = 48 km/h thì xe tới B sớm hơn dự định 18 phút. Nếu xe chuyển động từ A đến B với vận tốc v2 = 12km/h thì xe đến B muộn hơn dự định 27 phút.
a. Tìm chiều dài quãng đường AB và thời gian dự định t.
b. Để đến B đúng thời gian dự định t, thì xe chuyển từ A đến C ( C nằm trên AB) với vận tốc v1 = 48km/h rồi tiếp tục từ C đến B với vận tốc v2 = 12 km/h. Tìm chiều dài quãng đường AC.
B
K
R1
R5
U
A
A
R4
R3
R2
+
-
Hình 1
Câu 2 ( 2,0 điểm): Có hai bình đựng cùng một loại chất lỏng. Một học sinh lần lượt múc từng ca chất lỏng ở bình 2 đổ vào bình 1 và đo nhiệt độ cân bằng ở bình 1 sau 4 lần đổ cuối: 200C, 350C, không ghi, 500C. Tính nhiệt độ cân bằng ở lần bị bỏ sót không ghi và nhiệt độ của mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 2 đổ vào bình 1. Coi nhiệt độ và khối lượng của mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 2 đều như nhau; bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường.
Câu 3 ( 2,5 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ 1. U = 12V; 
R1 = 3; R3 = 1; R5 = 2; Ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể. Khi K đóng và K mở, ampe kế đều chỉ 1A. Tính giá trị điện trở R2, R4.
Câu 4 ( 1,5 điểm)R1
R2
R
U
Hình 2b
R
R1
R2
U
Hình 2a
: Cho hai điện trở R1, R2 (R1 = 2R2) mắc nối tiếp với điện trở R như sơ đồ trên hình 2a. Khi đó công suất tiêu thụ trên điện trở R là P1 = 20W. Nếu các điện trở R1, R2 được mắc với R như trên hình 2b thì công suất tiêu thụ trên điện trở R tăng lên gấp 4 lần. Hỏi khi không có các điện trở R1, R2 ( nghĩa là trong mạch chỉ còn điện trở R ) thì công suất trên điện trở R là bao nhiêu? ( Hiệu điện thế giữ không đổi). 
Câu 5 (2,0 điểm): Cho vật sáng AB có độ cao h đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ quang tâm O, tiêu cự f, A nằm trên trục chính. Cho khoảng cách từ vật đến thấu kính là AO = d, với d > f.
a. Hãy dựng ảnh A’B’ của AB qua thấu kính.
b.Vận dụng kiến thức hình học, chứng minh các công thức và , trong đó d’ là khoảng cách từ ảnh A’B’ đến thấu kính, h’ là chiều cao của ảnh A’B’.
c. Tìm khoảng cách giữa vật và ảnh theo d và f. Từ đó tìm d (theo f) để khoảng cách giữa vật và ảnh là nhỏ nhất. Tìm giá trị nhỏ nhất đó.
-------- Hết ---------
PHÒNG GD&ĐT GIA LỘC
TRƯỜNG THCS TRÙNG KHÁNH
L-02-HSG9-TK-PGDGL
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG LỚP 9
MÔN: VẬT LÍ
(Hướng dẫn chấm gồm 04 trang)
Câu
Nội dung
Điểm
Câu 1
(2,0 điểm)
a. (1,25 điểm)
Gọi t1, t2 lần lượt là thời gian đi từ A đến B tương ứng với các vận tốc v1, v2.
Ta có: AB = v1t1 = v2t2 hay AB = 48t1 = 12t2 suy ra t2 = 4t1 (1)
0,25đ
Theo bài ra ta có: t1 = t - (2)
0,25đ
 t2 = t + (3)
0,25đ
Thay (2), (3) vào (1) ta được: 
0,25đ
Quãng đường AB: AB = v1t1 = 
0,25đ
b. (0,75 điểm)
Chiều dài quãng đường AC
Ta có: t = 
0,25đ
Hay: 0,05 = 
0,5đ
Câu 2
(2,0 điểm)
 - Theo bài, nhiệt độ ở bình 1 tăng dần chứng tỏ nhiệt độ của mỗi ca chất lỏng đổ vào cao hơn nhiệt độ bình 1và mỗi ca chất lỏng đổ vào lại truyền cho bình 1 một nhiệt lượng
0,25đ
- Gọi q1 = c1m1 là nhiệt dung tổng cộng của bình 1 và chất lỏng sau lần đổ thứ nhất của bốn lần đổ cuối cùng, q2 = c2m0 là nhiệt dụng của mỗi ca chất lỏng đổ vào, t2 là nhiệt độ mỗi ca chất lỏng đó và tx là nhiệt độ bị bỏ sót không ghi.
0,25đ
- Ta có các phương trình cân bằng nhiệt ứng với 3 lần trút cuối là:
q1(35-20) = q2(t2 - 35) (1)
0,25đ
(q1 + q2)(tx - 35) = q2(t2 - tx) (2)
0,25đ
(q1 + 2q2) (50 - tx) = q2 (t2-50) (3)
0,25đ
- Từ (1) (4)
0,25đ
- Thay (4) vào (2) và (3) ta có hệ:
( t2 - 20)(tx - 35) = 15(t2 - tx) (5)
0,25đ
(t2 - 5)(50 - tx) = 15(t2 - 50) (6)
Giải hệ phương trình (5) và (6) ta sẽ được: t2 = 800C; tx = 440C
0,25đ
Câu 3
(2,5 điểm)
R1
R5
U
A
A
R4
R3
R2
+
-
I
I1
I2
K
B
- Khi K mở, mạch điện có dạng:
 [(R1 nt R3) // (R2 nt R4) ] nt R5
0,25đ
Ampe kế chỉ I2 = 1A
Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B: 
UAB = U - R5I = (R1 +R3)I1 (1) 
0,25đ
Trong đó: I1 = I - I2 = I - 1
Thay vào (1) ta có: 20 - 2I = 4(I-1)
Vậy I = 4A
0,25đ
Do đó UAB = U - R5I = 12V = (R2 + R4)I2
Vậy: R2 + R4 = = 12 (2)
0,25đ
- Khi K đóng mạch điện có cấu tạo: (R1//R2) nt (R3 // R4) nt R5
0,25đ
Điện trở tương đương của mạch là:
R = 
 = 
0,25đ
Cường độ dòng điện mạch chính:
I = 
I = 
0,25đ
Cường độ dòng điện qua R2: I2 = 
I2 = (3)
0,25đ
Từ (2) rút ra: R2 = 12 - R4 thay vào (3) ta được:
30(1+R4) = 21 + R2 + 3R4 + 3R2R4
3R24 - 8R4 - 3 = 0
0,25đ
Giải phương trình ta được: R4 = 3; từ đó ta có R2 = 5
0,25đ
Câu 4
(1,5 điểm)
- Xét mạch điện H2a 
Cường độ dòng điện chạy trong mạch là:
I1 = (1)
0,25đ
- Xét mạch điện H2b
Cường độ dòng điện chạy trong mạch là:
I2 = 
0,25đ
Theo bài, công suất của điện trở R tăng lên 4 lần có nghĩa là dòng điện trong trường hợp thứ hai tăng lên hai lần. Do đó ta có
 = 2
Măt khác: R1 = 2R2 (2)
Ta có: 
Từ đó rút ra: (3)
Từ (1), (2), (3), ta tính được I1 = 
0,25đ
Do đó biểu thức công suất trên điện trở R trong trường hợp thứ nhất ( khi R nt R1 nt R2)
P1 = RI2 = (4)
0,25đ
Khi bỏ R1, R2 đi thì công suất tiêu thụ trên R là:
P = (5)
0,25đ
Từ (4) và (5) ta có: 
0,25đ
Câu 5
(2,0 điểm)
a. (0,5 điểm)
Hình vẽ: 
A
B
B’
A’
I
O
F
0,5đ
b. (0,75 điểm)
 OI = AB = h; OA = d; OA’ = d’; OF = f; A’B’ = h’
DOA’B’ ~ DOAB: (1)
0,25đ
DOIF ~ DA’B’F: (2)
0,25đ
Từ (1), (2) suy ra: ® 
0,25đ
c. (0,75 điểm)
Dd = d + d’ = d + = 
= 
0,25đ
Côsi: ³ 2
® Dd ³ 4
0,25đ
Vậy Ddmin = 4« « d = 2
0,25đ
-------Hết--------