Đề thi hsg lớp 9 cấp huyện môn Vật lý - Năm học 2014-2015

PHÒNG GD&ĐT
VĨNH TƯỜNG
ĐỀ THI HSG LỚP 9 CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2014- 2015
MÔN: Vật lý 
(Thời gian làm bài: 150 phút)
PHẦN A: Phần chung cho mọi học sinh.
Câu 1: Trên quãng đường AB có hai xe chuyển động, xe xuất phát trước sớm hơn xe xuất phát sau 6 phút. Xe 1 đi từ A đến B nửa quãng đường đầu chuyển động đều với vận tốc v1, nửa quãng đường sau chuyển động đều với vận tốc v2. Xe 2 đi từ B đến A nửa thời gian đầu chuyển động đều với vận tốc v1, nửa thời gian sau chuyển động đều với vận tốc v2. Biết v1= 20km/h; 
v2= 30km/h. Hai xe đến đích cùng lúc. 
 a. Tính quãng đường AB.
B
☼ D
C
A
B’
H
h
 b. Nếu hai xe xuất phát cùng lúc thì hai xe gặp nhau ở vị trí cách B bao xa? 
Câu 2: Một người có chiều cao AB đứng gần cột điện CD. Trên đỉnh cột có một bóng đèn nhỏ. Bóng người đó có chiều dài AB’ (Hình 1).	
 a. Nếu người đó bước ra xa cột thêm c = 2m, thì bóng dài thêm d = 1m. Hỏi nếu lúc ban đầu người đó đi vào gần cột thêm e = 1,5m, thì bóng ngắn đi bao nhiêu ?
 b. Chiều cao cột điện H = 5,4m. Hãy tính chiều cao h của người? 
Hình 1
Câu 3: Một vòi nước nóng 900C và một vòi nước lạnh 150C cùng chảy vào một bình đựng 100kg nước ấm 750C với tốc độ vòi nước nóng là 20kg/phút, vòi nước lạnh là 0,5kg/giây. Tính thời gian các vòi chảy vào bình để nước trong bình đạt 600C?
A
R1
M
N
Đ
R2
A
B
K
C
(Hình 2) 
(Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường)
Câu 4: Cho mạch điện (Hình 2) 
Biết: UAB = 21V không đổi; RMN = 4,5Ω, R1 = 3Ω; 
RĐ = 4,5Ω không đổi; RA ≈ 0. Đặt RCM = x.
1. K đóng và C ≡ N thì ampe kế chỉ 4A.
 a. Tính điện trở R2.
 b. Tính hiệu suất sử dụng điện. Biết rằng điện năng tiêu thụ trên đèn và R1 là có ích. 
2. K mở: Xác định giá trị x để độ sáng của đèn yếu nhất.
 Dịch chuyển con chạy C từ M đến N thì độ sáng của đèn thay đổi như thế nào?
Câu 5: a. Một ấm đun nước bằng điện có 3 dây lò xo, mỗi cái có điện trở R=120, được mắc song song với nhau. Ấm được mắc nối tiếp với điện trở r = 50 và được mắc vào nguồn điện. Hỏi thời gian cần thiết để đun ấm đựng đầy nước đến khi sôi sẽ thay đổi như thế nào khi một trong ba lò xo bị đứt?
 b. Cho mạch điện gồm 2014 điện trở R1, R2,..., R2014 mắc song song vào hai điểm MN. Biết R1=2015W và . 
Tính điện trở tương đương của mạch.
PHẦN B: Phần riêng cho học sinh trường THCS Vĩnh Tường- yêu cầu học sinh làm riêng phần B ra 1 tờ giấy thi;
Câu 6: Xác định nhiệt dung riêng của dầu. Dụng cụ: 1 chai dầu cần xác định nhiệt dung riêng, 1 bình nước (biết nhiệt dung riêng của nước), 2 cốc thủy tinh giống nhau, 1 cân Rô-bec-van không có hộp quả cân, cát khô, nhiệt lượng kế (biết nhiệt dung riêng của chất làm cốc trong nhiệt lượng kế), nhiệt kế, bình đun và nguồn nhiệt.
PHÒNG GD&ĐT
VĨNH TƯỜNG
HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2014-2015
Môn: Vật lí 
Thời gian làm bài 150 phút
Câu
Nội dung cần đạt được
Điẻm 
Câu 1
(2đ)
a.1đ
b.1đ
 a. Gọi chiều dài quãng đường từ A đến B là S
 Thời gian đi từ A đến B của xe A là t1
 Vận tốc trung bình của xe đi từ A trên quãng đường AB là:
 Thời gian đi từ B đến A của xe B là t2
 Vận tốc trung bình của xe đi từ B trên quãng đường BA là:
 Vì: vA t2 nên: t1- t2 = 0,1(h)
 Hay 
Thay giá trị của vA, vB vào ta có S = 60(km).
b. Gọi C là quãng đường xe 2 đi trong nửa thời gian đầu. D là vị trí xe 1 khi xe 2 đi hết nửa thời gian đầu, E là điểm hai xe gặp nhau. I là điểm chính giữa quãng đường AB.
 A D E I C B
Thời gian xe hai đi hết quãng đường AB: t2 = 
Ta có BC = v1
Thời gian xe 1 đi hết nửa quãng đường đầu là t3=
Có vậy D thuộc AI Þ AD =v1.
Khoảng cách hai xe lúc này: DC= AB- AD- BC= 60-24-24= 12km.
Lúc này xe 1 chuyển động với vận tốc v1, xe 2 chuyển động với vận tốc v2 mà v2>v1 nên E thuộc DI.
Thời gian hai xe đi từ C, D đến khi gặp nhau:
 t4 = 
Vậy CE =t4v2=0,24.30=7,2km.
BE = BC + CE = 24+ 7,2=31,2km.
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Câu 2
(1,75đ)
a.1,25đ
b.0,5đ
a. Ký hiệu AB’= a , AC= b 
Tại vị trí ban đầu : ∆B’AB ~ ∆B’CD ta có (1)
- Tương tự khi bước ra xa ta có : (2)
- Khi tiến lại gần bóng ngắn đi một đoạn x
 Ta có: (3)
Áp dụng tính chất của tỷ lệ thức vào cặp phương trình (1) và (2) 
ta suy ra : (4)
Do đó từ (1),(3),(4) ta có : → x = 0,75 (m)
B
☼ D
C
A
B’
H
h
b. Từ (4) Ta suy ra → h = 1,8 (m)
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
Câu 3
1,75đ
Ta có: 0,5kg/giây = 30kg/phút.
Vòi nước nóng chảy với lưu lượng là 20kg/phút và vòi nước lạnh chảy với lưu lượng là 30kg/phút nên khối lượng nước nóng chảy vào bình là m(kg) thì khối lượng nước lạnh chảy vào bình là (kg). 
Vì nhiệt độ cân bằng là 600C nên nước 900C và nước 750C toả nhiệt, nước 150C thu nhiệt
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
 Qtoả = Qthu
Vậy thời gian các vòi chảy vào bình là: T = 40/20 = 2 phút
0,5đ
0,25đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
Câu 4
 2,5đ
1.
a.0,75đ
b.0,5đ
2. 1,25đ
1. K đóng:
a. Khi C ≡ N ta có sơ đồ mạch điện: R1nt(RĐ//R2)
Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 là: UAC=U1=I.R1= 4.3 = 12(V)
Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2: 
 U2 = UCB= U– U1= 21- 12= 9(V)
Cường độ dòng điện qua đèn là: 
Cường độ dòng điện qua R2 là: I2 = I – I3 = 4-2 = 2(A)
Điện trở R2 là: 
b. Hiệu suất sử dụng điện của mạch điện: 
Hình 2
2. K mở: Ta có sơ đồ mạch điện tương đương như hình 2 .
Điện trở tương đương toàn mạch điện:
Cường độ dòng điện qua mạch chính: 
Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch CB:
Cường độ dòng điện chạy qua đèn:
* Để độ sáng của đèn yếu nhất thì I3 min Û 90 - (x-3)2 max Û x = 3. Hay RMC = 3W.
* Dịch chuyển con chạy C từ M đến vị trí sao cho RMC = 3W thì độ sáng của đèn yếu dần.
 Dịch chuyển con chạy C tiếp đến vị trí N thì độ sáng của đèn lại tăng.
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Câu 5
2đ
a.1đ
b.1đ
a. *Lúc 3 lò xo mắc song song:
Điện trở tương đương của ấm:	R1 = 	
Dòng điện chạy trong mạch:	I1 = 	
Thời gian t1 cần thiết để đun ấm nước đến khi sôi:
	Q = R1.I12.t1 hay t1 = (1)	
 *Lúc 2 lò xo mắc song song: (Tương tự trên ta có )
	R2 = ; I2 = ; 
 t2 = ( 2 )	
Lập tỉ số ta được: Þ t1 t2. 
Vậy thời gian cần thiết để đun ấm đựng đầy nước đến khi sôi sẽ thay đổi rất ít (không đáng kể) khi một trong ba lò xo bị đứt?
b. Đặt n= 2014; R=R1 ta có: 
: 
 Vậy:
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Câu 6
1đ
Do không có quả cân nên ta dùng cát làm bì. 
Tiến hành theo các bước:
- Dùng cân xác định tổng khối lượng của cốc trong bình nhiệt lượng kế và một cốc thủy tinh (theo khối lượng cát). 
- Bỏ cốc trong bình nhiệt lượng kế ra rồi rót nước vào trong cốc thủy tinh tới khi thăng bằng, ta được khối lượng nước trong cốc thủy tinh bằng khối lượng cốc của nhiệt lượng kế.
- Làm tương tự với cốc thủy tinh thứ hai chứa dầu, ta có một khối 
lượng dầu bằng khối lượng nước ở cốc kia.
- Đo nhiệt độ ban đầu của dầu.
- Đổ nước vào cốc nhiệt lượng kế rồi đun nóng tới nhiệt độ .
- Đổ dầu ở nhiệt độ vào nhiệt lượng kế rồi khuấy đều và đo nhiệt độ khi thiết lập cân bằng nhiệt.
- Gọi là khối lượng cốc thuộc nhiệt lượng kế (cũng là khối lượng của nước, khối lượng của dầu); , và lần lượt là nhiệt dung riêng của cốc, nước và dầu. 
Phương trình cân bằng nhiệt là: 
 Từ đó ta tính được : 
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
* Trên đây chỉ là gợi ý cách làm và thang điểm cho từng phần, lời giải của học sinh theo cách khác đúng về bản chất vật lý thì vẫn cho điểm tối đa.