Đề thi học sinh giỏi cấp trường môn Vật lí Lớp 9 - Năm học 2018-2019 - Trường THCS Phan Ngọc Hiển (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp trường môn Vật lí Lớp 9 - Năm học 2018-2019 - Trường THCS Phan Ngọc Hiển (Có đáp án)

1. PHÒNG GD&ĐT HUYỆN NĂM CĂN ĐỀ CHÍNH THỨC TRƯỜNG THCS PHAN NGỌC HIỂN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2018 – 2019 MÔN: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian phát đề) ĐỀ BÀI Câu 1 (4 điểm): Một ca nô chuyển động với vận tốc không đổi v1 = 30km/h. Khi đi xuôi dòng từ A tới B, ca nô đi sớm hơn 48 phút so với khi đi ngược dòng từ B về A. Biết hai bến sông A và B cách nhau 70km. a. Tính vận tốc v2 của dòng nước. b. Nếu ca nô tắt máy trôi theo dòng nước thì đi từ A đến B mất bao lâu? Câu 2 (4 điểm): Cho hai gương phẳng G 1 và G2 đặt song song với nhau (như hình vẽ). Vẽ đường đi của một tia sáng phát ra từ S sau hai lần phản xạ trên gương G 1 và một lần phản xạ trên gương G2 thì qua một điểm M cho trước. G S 1 M G2 C©u 3 (3 điểm): Mét bãng ®Ìn cã ghi 220V – 40W. M¾c bãng ®Ìn nµy vµo nguån ®iÖn 200V. a) TÝnh ®iÖn trë cña ®Ìn. b) TÝnh c«ng suÊt tiªu thô cña ®Ìn vµ ®iÖn n¨ng tiªu thô cña nã trong 5 phót. §Ìn cã s¸ng b×nh th­êng kh«ng? V× sao? C©u 4 (6 điểm): Một ấm đun nước điện 220V – 1000W được mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U là 220V. a. Tính điện trở của dây đốt nóng và cường độ định mức của ấm. b. Dây đốt nóng được làm từ một sợi dây nikênin có S là 0,1 mm 2. Tính độ dài dây đó. B O A   1 A F B1
2. c. Tính thời gian cần thiết để đun 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 20 0C đến lúc sôi. Biết rằng hiệu suất của quá trình đun nước là 80%. d. Tính điện năng hao phí trong thời gian đun nước trên theo đơn vị kWh. e. Tính tiền điện phải trả trong 1 tháng (30 ngày). Nếu mỗi ngày đun 2 lít nước. Trong bài lấy điện trở suất của nikênin là 40.10 -8  m, nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K, giá tiền điện là 700đ/kWh. Bài 5 (3 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ: Biết D R1 = 4 , bóng đèn Đ: 6V - 3W, R 2 là một biến trở. Hiệu điện thế U MN = 10V R (không đổi). M 1 N a. Xác định R2 để đèn sáng bình thường. R2 b. Xác định R2 để công suất tiêu thụ trên R2 là cực đại. Tìm giá trị đó. Hết Lưu ý: HS được sử dụng máy tính cầm tay; không được sử dụng tài liệu khi làm bài.
3. PHÒNG GD&ĐT NĂM CĂN HƯỚNG DẪN CHẤM TRƯỜNG THCS PHAN NGỌC HIỂN CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 VÒNG TRƯỜNG MÔN VẬT LÝ NĂM HỌC 2018 – 2019 CÂU NỘI DUNG ĐIỂM Gọi t x ,tn là thời gian cano đi từ A đến B xuôi dòng và ngược dòng. 0,5 S là độ dài quãng đường AB. 1 , 2 lần lượt là vận tốc của ca nô và của dòng nước Vận tốc thực khi ca nô xuôi dòng:  x 1 2 30 2 Vận tốc thực khi ca nô ngược dòng: n 1 2 30 2 Thời gian cano đi xuôi dòng: S 70 tx 1.5  x 30 2 Thời gian đi ngược dòng: S 70 tn n 30 2 Ta có: 70 70 t t t 0,8 n x 30  30  1 2 2 2 2 0,8 30 2 70 30 2 70 30 2 2 1.5 2 1752 900 0 2 180km/ h 2 5km/ h Chỉ nhận giá trị vận tốc dòng nước là 2 5km/ h Nếu ca nô tắt máy thì cano sẽ chuyển động với vận tốc bằng vận tốc dòng nước. Thời gian ca nô trôi theo dòng nước từ A đến B: S ttr 0,5 2 70 5 14h Vậy cano trôi từ A đến B mất thời gian là 14h g S3 S (G ) 1 g H K 1 2.0 S g g M I (G2 ) S2 g
4. 2 Dựng ảnh S1 của S qua G1. Dựng ảnh S2 của S1 qua G2. Dựng ảnh S3 của S2 qua G1. Nối S3 với M cắt G1 tại K -> tia phản xạ từ G1 đến M.Nối K với S2 cắt G2 tại I -> tia phản xạ từ G2 đến G1.Nối I với S1 cắt G1 2.0 tại H -> tia phản xạ từ G1 đến G2.Nối H với S ta được tia tới G1 là SH. Vậy tia SHIKM là đường truyền của tia sáng cần vẽ. 2 U đm a) Tõ c«ng thøc: P®m = Rđ 2 2 U đm 220 1,0 §iÖn trë cña ®Ìn lµ R® = 1210() Pđm 40 2 2 U đ 200 3 b) C«ng suÊt tiªu thô cña ®Ìn lµ: P® = 33,1(W ) Rđ 1210 §iÖn n¨ng tiªu thô cña ®Ìn trong 5 phót (tøc 300 gi©y) lµ: 2 2 Uđ 200 A = P®.t = t 300 9917,4(J ) Rđ 1210 2,0 §Ìn s¸ng yÕu h¬n b×nh th­êng, v× P® < P®m (33,1 W < 40 W) 4 a) Điện trở của dây đốt nóng là: U 2 2202 R DM 48,4() PDM 1000 Cường độ dòng điện định mức của ấm là: 1.5 PDM 1000 50 I DM (A) U DM 220 11 l b) Từ R . l 12,1(m) S 1.5 c) Nhiệt lượng để đun sôi 2l nước là: 1.5 Qi cm(t2 t1 ) 672000(J )
5. Hiệu suất là 80% nên Qtp mà ấm điện tỏa ra là: Qi H .100% Qtp 840000(J ) Qtp Thời gian cần thiết để đun sôi là: Q Q A pt t 840(s) 14 phút 40 giây p Theo c thì điện năng toàn phần mà ấm tiêu thụ là: A = 840000J Điện năng hao phí là: A Ai AHP AHP 168000(J ) 0,047(kWh) e) Điện năng ấm tiêu thụ trong 1 tháng là: 1.5 A' A.30 252.106 (J ) 7kWh Tiền điện phải trả trong 1 tháng là: T=7.700=4900đ 5 Sơ đồ mạch: R1 nt (Rđ // R2). U2 U2 62 Từ CT: P = Rđ = = = 12( ) R d P 3 P 3 Iđ = = = 0,5 (A) U 6 a. Để đèn sáng bình thường Uđ = 6v, Iđ = 0,5(A). 12.R 2 Vì Rđ // R2 RAB = ; UAB = Uđ = 6v. 12 R 2 1.5 UMA = UMN – UAN = 10 – 6 = 4v R MA UMA 4 2 Vì R1 nt (Rđ // R2) = = = 3RMA = 2RAN. R AN UAN 6 3 2.12.R 2 = 3.4 2.R2 = 12 + R2 R2 = 12 12 R 2 Vậy để đèn sáng bình thường R2 = 12  12.R 2 12R 2 48 16R 2 b. Vì Rđ // R2 R2đ = Rtđ = 4 + = 12 R 2 12 R 2 12 R 2 U 10(12 R ) Áp dụng định luật Ôm: I = MN = 2 . 1.5 R td 48 16R 2 10(12 R 2 ) 120R 2 Vì R nt R2đ IR = I2đ = I = U2đ = I.R2đ = . 48 16R 2 48 16R 2
6. 2 2 2 U U2 (120.R 2 ) áp dụng công thức: P= P 2 = =2 = R R 2 (48 16R 2 ) .R 2 2 120 .R 2 2 (48 16R 2 ) 1202 Chia cả 2 vế cho R2 P2 = 2 48 2 16 R 2 2.48.16 R 2 2 48 2 Để P2 max 16 R 2 2.48.16 đạt giá trị nhỏ nhất R 2 2 48 2 16 .R 2 đạt giá trị nhỏ nhất R 2 HS làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.