Đề thi Khảo sát HSG môn Vật lí 9 - Lần 3 - Năm học 2022-2023 - Trường TH&THCS Hồng Phương (Có đáp án)

Nội dung tài liệu: Đề thi Khảo sát HSG môn Vật lí 9 - Lần 3 - Năm học 2022-2023 - Trường TH&THCS Hồng Phương (Có đáp án)

1. PHÒNG GD&ĐT YÊN LẠC ĐỀ THI KS HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2022 – 2023 TRƯỜNG TH&THCS HỒNG PHƯƠNG LẦN 3 – MÔN VẬT LÝ 9 Thời gian: 150 phút, không kể thời gian giao đề. Câu 1 (4.0điểm): An và Bình khởi hành cùng lúc trên một đường chạy khép kín L (Hình 1). An khởi hành từ A, Bình khởi A hành từ B, chạy ngược chiều nhau và gặp nhau lần đầu 1 2 ở C. Ngay sau khi gặp nhau, Bình quay ngược lại chạy cùng chiều với An. Khi An qua B thì Bình qua A, Bình C tiếp tục chạy thêm 120m nữa thì gặp An lần thứ hai D. Biết chiều dài quãng đường B1A gấp 6 lần chiều dài quãng đường A2C. Coi vận tốc của mỗi bạn không đổi. D B Tìm chiều dài quãng đường chạy L. Hình 1 Câu 2 (3.0điểm): Trong bình hình trụ, tiết diện S chứa nước có chiều cao H = 15cm. Người ta thả vào bình một thanh đồng chất, tiết diện đều sao cho nó nổi thẳng đứng trong nước thì mực nước dâng lên một đoạn h = 8cm. a) Nếu nhấn chìm thanh hoàn toàn thì mực nước sẽ cao bao nhiêu? (Biết khối lượng riêng của nước và 3 3 thanh lần lượt là D1 = 1g/cm ; D2 = 0,8g/cm ). b) Tính công thực hiện khi nhấn chìm hoàn toàn thanh, biết thanh có chiều dài l = 20cm; tiết diện S’ = 10cm2 Câu 3 (3.5điểm): Mùa hè năm nay, ở nước ta đã có một đợt nắng nóng gay gắt khiến nhiệt độ của nước trong các bình chứa có thể lên rất cao. Một người lấy nước từ bình chứa để tắm cho con nhưng thấy nhiệt độ của nước là 450C nên không dùng được. Người đó đã lấy một khối nước đá có khối lượng 6 kg ở nhiệt độ 00C để pha với nước lấy từ bình chứa. Sau khi pha xong thì được chậu nước có nhiệt độ 37 0C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K; khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m 3; khối lượng riêng của nước đá là 900 kg/m 3; nhiệt nóng chảy của nước đá ở 0 0C là λ = 336000 J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. a) Hỏi khi pha xong thì người này có được bao nhiêu lít nước (ở 370C). b) Biết rằng khi vừa thả khối nước đá vào chậu thì mực nước trong chậu cao bằng miệng chậu. Hỏi khi khối nước đá tan hết thì nước trong chậu có bị tràn ra ngoài không? Câu 4 (2.0điểm) Một người đứng trước một gương phẳng MN treo trên một bức tường thẳng đứng để quan sát ảnh của một vật AB treo trên một bức tường thẳng đứng thứ hai ở phía sau lưng mình. Xác định khoảng không gian cần để có thể quan sát được toàn thể ảnh của vật. Câu 5 (5.5điểm): Cho mạch điện (Hình 3). Biết R 1 = 12 Ω, R2 = 9 Ω, R3 là một biến trở, R4 = 6 Ω. Đặt vào A, B một hiệu điện thế R1 M không đổi U = 24 V. Cho điện trở của ampe kế và các dây A nối không đáng kể. R3 1. Cho R3 = 6 Ω. Tìm số chỉ của ampe kế. B 2. Thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở vô cùng lớn A a. Tìm R để số chỉ của vôn kế là 16 V. N 3 R2 R4 b. Nếu cho R 3 giảm thì số chỉ của vôn kế thay đổi Hình 3 như thế nào? Câu 6 (2.0điểm):
2. Có một số kẹo Sôcôla hình cầu, hình trụ và hình nón được đặt trên ba cái cân (Hình 4). Những cái kẹo hình giống nhau có khối lượng bằng nhau. Hãy nghĩ cách chia số kẹo trên thành hai phần vừa có khối lượng bằng nhau, vừa có số lượng bằng nhau. Hình 4 Hết./. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Họ và tên thí sinh: .. SBD:
3. HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI, LẦN 3 NĂM HỌC 2022-2023 MÔN: VẬT LÍ 9 Câu Nội dung Điểm - Gọi t là thời gian An đi từ A đến C. Ta có: 1 0.25 A2C = x = vA.t1 (1) - Cũng trong thời gian t1Bình đi ngược chiều từ 0.25 B đến C: BC = vB.t1 (2) + Từ (1) và (2) ta có: BC v B (3) 0.25 x v A 0.25 - Gọi t2 là thời gian An đi từ C đến B. Ta có: BC = vA.t2 (4) - Cũng trong thời gian t2 Bình đi từ C đến A: BC + 6x = vB.t2 (5) 0.25 + Từ (4) và (5) ta có: BC 6x v B (6) BC vA 0.25 Câu 1 + Từ (3) và (6) ta có: BC 6x BC vB (4,0 điểm) BC 3x 3 (7) BC x vA 0.25 - Gọi t3 là thời gian An đi từ B đến D. Ta có: BD = vA.t3 (8) 0,25 - Cũng trong thời gian t3 Bình đi từ A đến D: 120 = vB.t3 (9) + Từ (8) và (9) ta có: 0.5 120 v B 3 BD 40(m) 0,5 BD vA Mặt khác 120 = BD + 4x x 20(m) 0.5 - Chiều dài đường kín là: 0,5 L = A2C + CB + B1A = x + 3x + 6x =10x = 200 (m) a) (2 đ). Gọi tiết diện và chiều dài thanh là S’ và l. Ta có S trọng lượng của thanh: ’ 0,25 l P = 10.D2.S’.l + Thể tích nước dâng lên bằng thể tích phần chìm h ’P trong nước : 0,25 H V = ( S – S’).h F1 Lực đẩy Acsimet tác dụng vào thanh : F = Câu 2 1 0,25 10.D1(S – S’).h . .. (3,0 điểm) Do thanh cân bằng nên: P = F1 10.D2.S’.l = 10.D1.(S – S’).h D S S' 0.25 l 1 . .h (*) D2 S' . . Khi thanh chìm hoàn toàn trong nước, nước dâng lên một lượng bằng thể tích thanh. 0,25 Gọi Vo là thể tích thanh. Ta có : Vo = S’.l F h Thay (*) vào ta được: l P H F2
4. D1 0,25 V0 .(S S').h D2 Lúc đó mực nước dâng lên 1 đoạn h (so với khi chưa thả thanh vào) 0,25 V0 D1 h .h S S' D2 .. .. D 0,25 Từ đó chiều cao cột nước trong bình là: H’ = H + h =H + 1 .h → H’ = D2 25 cm b) (1 đ). Lực tác dụng vào thanh lúc này gồm : Trọng lượng P, lực đẩy Acsimet F2 và lực tác dụng F. Do thanh cân bằng nên : F = F2 - P = 10.D1.Vo – 10.D2.S’.l 0,25 F = 10( D1 – D2).S’.l = 2.S’.l = 0,4 N .......................... . D2 l Từ pt(*) suy ra : S . 1 .S' 3.S' D1 h Do đó khi thanh đi vào nước thêm 1 đoạn x có thể tích V = x.S’ thì V V x nước dâng thêm một đoạn: y 0,25 S S' 2S' 2 D1 Khi nước vừa ngập hết thanh thì y = h h 1 .h 2cm nghĩa là : D2 x 2 x 4 0,25 2 ............................................................. . Và lực tác dụng tăng đều từ 0 đến F = 0,4 N nên công thực hiện được: 0,25 1 1 A F.x .0,4.4.10 2 8.10 3 J 2 2 . . a) Gọi M là lượng nước nóng ở 450C cần để pha với nước đá, m là khối lượng của nước đá thì phương trình trao đổi nhiệt là: Mc(450 370 ) m mc(370 00 ) 0,5 .m m.c.37 Câu 3 M c.8 (3,5điểm) Thay số: M = 87,75 kg 0,5 - Tổng khối lượng nước tạo ra: M’ = M + m = 93,74 kg 0,5 M ' V 0,09375m3 93,75 lit D 0,5 b) Khi cân bằng, phần khối nước đá có thể tích V chìm trong nước thể tích VC D0 0,5 + Ta có: FA = P 10DV 10D V V V C 0 C D + Khi tan hết, thể tích nước tạo ra thêm là ∆V D0 0,5 + Ta có: m D0V D V V ' V D 0,5 + Do ∆V = VC nên mực nước trong chậu có độ cao không đổi. Vậy nước không bị tràn ra ngoài chậu.
5. Câu 4 Mắt phải đặt trong chùm phản xạ của (2.0điểm) chùm tia tới giới hạn bởi các tia phản xạ ứng với hai tia tới ngoài cùng AM và BN, nghĩa là trong hình chóp có đỉnh là K, đáy là gương, với K là điểm đối xứng của I qua gương. a) Chập hai đầu ampe kế mạch điện gồm: R1// (R2nt(R3//R4)) 0,5 R R + Ta có: R 3 4 3() 0,25 34 R R 3 4 0,25 R234 = R2 + R34 = 9 + 3 = 12 (Ω) U 24 + Dòng điện qua R2: I2 2(A) 0,5 R 234 12 Câu 5 0,25 + Ta có: U I R 2.3 6(V) (5.5 điểm) 34 2 34 U 6 I 34 1(A) 3 0,25 R3 6 U34 6 I4 1(A) R 4 6 0,25 U 24 I 2(A) 1 R 12 1 0,25 + Vì I2> I1 nên dòng điện qua R3 chạy về phía ampe kế. Do đó số chỉ ampe kế 0,25 là: IA I1 I3 3(A) b) * Tìm R3 để số chỉ của vôn kế là 16 V + Khi thay ampe kế bằng vôn kế thì dòng điện không đi qua vôn kế nên mạch điện gồm ((R1nt R3)// R2) nt R4 0,25 Gọi R3 = x + Ta có: U1 U UV 24 16 8(V) 0,25 U1 8 2 0,25 I1 (A) R1 12 3 I R I R 1 2 1 2 I R I I R R R 2 13 1 2 1 2 3 0,5 I 9 21 x 2(21 x) 1 I I I I 21 x 9 1 27 4 0,25 UV U3 U4 I3R3 I4R 4 2x 6.2.(21 x) 10x 84 U 16 V 3 27 9 0,25 10x 84 144 x 6
6. * Nếu cho R3 giảm thì số chỉ của vôn kế thay đổi như thế nào Ta có: R13 R1 R3 Suy ra, khi R3 giảm thì R13 giảm 1 1 1 Mặt khác R132 R13 R 2 1 1 Suy ra, khi R13 giảm thì giảm tăng R132 giảm R13 R132 0,25 + Mà điện trở tương đương của mạch là: R = R132 + R4 + Do đó, khi R3 giảm thì điện trở mạch giảm U 0,25 I I4 R1243 + Ta có: tăng U4 IR 4 tăng U2 U2 U U4 giảm I2 giảm I1 I I2 tăng 0,25 R 2 U1 I1R1 tăng UV U U1 giảm + Vậy số chỉ số vôn kế giảm khi R3 giảm 0,25 Chuyển hai kẹo hình cầu từ cân A và hai kẹo hình cầu từ cân C sang hai đĩa cân B thì cân B vẫn thăng bằng. 1.0 Câu 6 Còn lại ở cân A và cân C có tổng số hai kẹo hình trụ và bốn kẹo hình nón, chia 1.0 (2 điểm) đôi cho mỗi đĩa cân B. * Lưu ý: Học sinh giải theo cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa tương ứng. ==Hết==