Đề thi khảo sát HSG môn Vật lí 9 - Lần 5 - Năm học 2023-2024 - Trường TH&THCS Hồng Phương (Có đáp án)

Nội dung tài liệu: Đề thi khảo sát HSG môn Vật lí 9 - Lần 5 - Năm học 2023-2024 - Trường TH&THCS Hồng Phương (Có đáp án)

1. PHÒNG GD&ĐT YÊN LẠC ĐỀ THI KS HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2023 – 2024 TRƯỜNG TH&THCS HỒNG PHƯƠNG LẦN 5 – MÔN VẬT LÝ 9 Thời gian: 150 phút, không kể thời gian giao đề. Câu 1: (4 điểm) Ông Minh định đi xe máy từ nhà đến cơ quan, nhưng xe không nổ được máy nên đành đi bộ. Ở nhà, con ông sửa được xe liền lấy xe đuổi theo để đèo ông đi tiếp. Nhờ đó thời gian tổng cộng để ông đến cơ quan chỉ bằng nửa thời gian nếu ông phải đi bộ suốt quãng đường, nhưng gấp đôi thời gian nếu ông đi xe máy ngay từ nhà. Hỏi ông đã đi bộ được quãng đường bằng bao nhiêu thì con ông đuổi kịp? Biết chiều dài quãng đường từ nhà ông Minh đến cơ quan là S = 6km. Coi vận tốc khi đi xe máy và đi bộ là không đổi; bỏ qua thời gian lên xuống xe. Câu 2: (3 điểm) Một bình hình trụ có bán kính đáy R 1 = 20cm được đặt thẳng đứng chứa nước ở nhiệt độ t 0 0 1 = 20 C. Người ta thả một quả cầu bằng nhôm có bán kính R 2 = 10cm ở nhiệt độ t 2 = 40 C vào bình thì khi cân bằng mực nước trong bình ngập chính giữa quả cầu. 3 3 Cho khối lượng riêng của nước D 1 = 1000kg/m và của nhôm D 2 = 2700kg/m , nhiệt dung riêng của nước C 1 = 4200J/kg.K và của nhôm C 2 = 880J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và với môi trường. a. Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt. 0 b. Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t 3 = 15 c vào bình cho vừa đủ ngập quả cầu. Biết khối lượng 3 riêng và nhiệt dung riêng của dầu D 3 = 800kg/m và C 3 = 2800J/kg.K. Xác định: Nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt? Áp lực của quả cầu lên đáy bình? Câu 3: (3 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Đặt vào mạch điện hiệu điện thế U = 2V, các điện trở R0 = 0,5; R1 = 1; R2 = 2; R3 = 6; R4 = 0,5; R5 là một biến trở có giá trị lớn nhất là 2,5. Bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối. Thay đổi giá trị của R5, xác định giá trị của R5 để: a. Ampe kế A chỉ 0,2A. b. Ampe kế A chỉ giá trị lớn nhất. Câu 4: (4 điểm) Cho mạch điện như hình 1, U = 12V và luôn không đổi, R1 = 12, đèn Đ ghi 6V- 6W, biến trở là một dây dẫn đồng chất, tiết diện đều có điện trở toàn phần là Rb = 24. Coi điện trở của đèn không đổi và không phụ thuộc vào nhiệt độ, điện trở các dây nối không đáng kể. 1. Điều chỉnh con chạy C sao cho phần biến trở RAC = 12, Tính: a) Điện trở tương đương của đoạn mạch AB. b) Cường độ dòng điện qua đèn và nhiệt lượng tỏa ra trên R1 trong 5 phút. 2. Điều chỉnh con chạy C để đèn sáng bình thường. Tính điện trở của phần biến trở RAC Câu 5: (2 điểm): Chiếu một tia sáng hẹp SI vào một gương phẳng OM như hình vẽ. Nếu cho gương quay đi một góc quanh một trục đi qua điểm O dọc theo mép gương (trục đi qua O và vuông
2. góc với mặt phẳng hình vẽ). Vẽ hình và tính góc quay của tia phải xạ. Câu 6: (2 điểm) Cho hệ thống ròng rọc và mặt phẳng nghiêng như hình vẽ. Góc nghiêng = 300, các dây nối và ròng rọc là lý tưởng. Xác định khối lượng của vật M để hệ thống cân bằng. Cho khối lượng m = 1kg. Bỏ qua mọi ma sát Câu 7: (2 điểm) Hãy xác định khối lượng riêng của một viên sỏi. Cho các dụng cụ sau : lực kế, sợi dây ( khối lượng dây không đáng kể), bình có nước. Biết viên sỏi bỏ lọt và ngập trong bình nước, trọng lượng riêng của nước là d0. Hết./. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: .SBD
3. PHÒNG GD&ĐT YÊN LẠC ĐỀ THI KS HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2023 – 2024 TRƯỜNG TH&THCS HỒNG PHƯƠNG LẦN 5 – MÔN VẬT LÝ 9 Thời gian: 150 phút, không kể thời gian giao đề. Câu Nội dung chính cần tính hoặc nêu được Điểm Câu 1 - Gọi vận tốc của ông Minh đi bộ là v1, vận tốc xe là v2 4đ Quãng đường từ nhà đến cơ quan là S, quãng đường ông Minh đi bộ là S1. 0,5đ Khi đó : S - Thời gian đi bộ của ông Minh là 1 0,5đ V1 - Quãng đường ông Minh được xe đèo : S – S1 S - S - Thời gian ông Minh được xe đèo : 1 V2 S S - S 0,5đ - Thời gian ông Minh được xe đèo và đi bộ : 1 + 1 V1 V2 S - Thời gian đi bộ từ nhà tới cơ quan : V1 S - Thời gian đi xe từ nhà tới cơ quan : V 2 0,5đ - Do thời gian đi bộ và được xe đèo chỉ bằng nửa thời gian đi bộ từ nhà S S - S 1 S tới cơ quan nên : 1 + 1 = . (1) V1 V2 2 V1 - Thời gian đi xe gấp đôi thời gian đi bộ và được xe đèo 0,5đ S S - S 2S 1 + 1 = (2) V V V 1 2 2 0,5đ 1 S 2S - Từ (1) và (2) ta có : . = V2 = 4V1 2 V1 V2 S S - S 1 S 0,5đ - Thay vào (1) ta được : 1 + 1 = . V 4V 2 V 1 1 1 0,5đ 4S1 + S – S1 = 2S 1 3S1 = S S1 = S = 2km 3 Câu 2 Nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt 3đ - Khối lượng của nước trong bình là: 1 4 0,5đ m = V .D = ( R 2 .R - . R 3 ).D 10,467 (kg). 1 1 1 1 2 2 3 2 1 4 3 - Khối lượng của quả cầu là: m 2 = V 2 .D 2 = R 2 .D 2 = 11,304 (kg). 0,5đ 3 - Phương trình cân bằng nhiệt: c 1 m 1 ( t - t 1 ) = c 2 m 2 ( t 2 - t ) c m t c m t Suy ra: t = 1 1 1 2 2 2 = 23,7 0 C. 0,5đ c1m1 c2 m2 - Thể tích của dầu và nước bằng nhau nên khối lượng của dầu là: 0,5đ m1D3 m 3 = = 8,37 (kg). D1 - Tương tự như trên, nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt là: 0,5đ
4. c m t c m t c m t t = 1 1 1 2 2 2 3 3 3 21 0 C x c m c m c m 1 1 2 2 3 3 0,5đ - Áp lực của quả cầu lên đáy bình là: 1 4 3 F = P2- FA= 10.m2 - . R ( D + D ).10 75,4(N) 2 3 2 1 3 Câu 3 a. Xác định R5 để ampe kế chỉ 0,2A 3đ Vẽ lại mạch điện như hình vẽ. Ký hiệu điện trở đoạn AC là x = 0,5 + R5 Điện trở toàn mạch là R x R2 R R R 1 3 tm 0 0,5đ R1 x R2 R3 x 3x 2 Thay số: Rtm = 2 x 1 x 1 U 2 x 1 0,5đ Cường độ dòng điện mạch chính: I Rtm 3x 2 2 Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AC(chứa x): I x 3x 2 x 1 Cường độ dòng điện qua R3 là: I 3 2 3x 2 0,5đ 2 x 1 3 x Xét tại nút C: IA= Ix – I3 I 0,2 (1) A 3x 2 2 3x 2 2 3x 2 0,5đ (do I x I 3 ) Giải phương trình trên ta được x = 1Ω R5 = 0,5Ω b. Ampe kế A chỉ giá trị lớn nhất 3 x Từ phương trình (1), ta có: I A (với x biến đổi từ 0,5Ω đến 3Ω) 2 3x 2 0,5đ 3 x 3 x 3 1 4 6x 4 6x 4 6x 4 6x 4 6 x Nhận thấy IA max xmin xmin= 0,5Ω R5 = 0 0,5đ Thay vào IA ta được IAmax= 0,357A Câu 4 1. Sơ đồ mạch như hình vẽ: + U - 4đ (RAC//Rđ)nt(RBC//R1) RAC RBC A B Rđ R1
5. 2 2 0,5đ P 6 RAC.Rđ 12.6 a) Rđ = 6 (); RACđ 4 () U 6 RAC Rđ 12 6 R R BC. 1 12.12 0,5đ RBC1 6 (); Rtđ = RACđ + RBC1 = 10() RBC R1 12 12 U 12 0,5đ b) IACđ = IBC1 = I = 1,2 (A); Uđ = UACđ = IACđ.RACđ = 4,8(V) R 10 tđ 0,5đ U đ 4,8 - Dòng điện qua đèn : Iđ = 0,8 (A) Rđ 6 0,5đ U1 7,2 - U1 = UBC1 = IBC1.RBC1 = 1,2.6 = 7,2(V); I1 = 0,6 (A) 0,5đ R1 12 2 2 - Nhiệt lượng tỏa ra trên R1 trong 5 phút là : Q = I1 .R1.t = 0,6 .12.300 = 1296 (J) 0,5đ U 2. Để đèn sáng bình thường Uđ = Uđm = 6V = nên RACđ = RBC1 2 0,5đ RAC.Rđ RBC R1 RAC. 6 (24 RAC. ).12 2 = = RAC =288 RAC Rđ RBC R1 RAC 6 36 RAC RAC = 12 2 () 16,97 Câu 5 * Xét gương quayquanh trục O từ vị trí Vẽ 2đ M1 đến vị trí M2 (Góc M1O M1 = ) lúc đó hình pháp tuyến cũng quay 1 góc N1KN2 = đúng (Góc có cạnh tương ứng vuông góc). cho * Xét IPJ có: 1đ Góc IJR2 = JIP IPJ hay: 2i’ = 2i +   = 2(i’-i) (1) * Xét IJK có 0,5đ IJN 2 JIK IKJ hay i’ = i + = (i’-i) (2) Từ (1) và (2) ta suy ra  = 2 0,5đ Tóm lại: Khi gương quay một góc quanh một trục bất kì thì tia phản xạ sẽ quay đi một góc 2 theo chiều quay của gương h h Muốn M cân bằng thì F = P. với = l l Câu 6 sin 2đ => F = P.sin 300 = P/2 (P là trọng lượng của vật M) Lực kéo của mỗi dây vắt qua ròng rọc 1 là: F P 0,2đ Vẽ hình và phân tích lực đủ F1 = cho 0,5đ 2 4 Lực kéo của mỗi dây vắt qua ròng rọc 2 là: 0,5đ
6. F1 P F2 = 2 8 Lực kéo do chính trọng lượng P’ của m gây 0,5đ ra, tức là : P’ = F2 = P/8 => m = M/8. Khối lượng M là: M = 8m = 8.1 = 8 kg. Câu 7 - Buộc viên sỏi bằng sợi dây rồi treo vào móc lực kế để xác định trọng lượng 2đ P của viên sỏi ngoài không khí . 0,5đ - Nhúng cho viên sỏi này ngập trong nước đọc số chỉ lực kế xác định P1 - Xác định lực đẩy Acsimet : FA = P – P1 ( với FA = V.do) 0,5đ F - Xác định thể tích của vật : V= A d0 P P P 0,5đ - Xác định trọng lượng riêng của viên sỏi : d = = d . F 0 V A P - P1 d0 P - Từ đó xác định được khối lượng riêng của viên sỏi D = D0. P - P1 0,5đ