Đề Thi HSG Vật Lý 9 Cấp Tỉnh Quảng Nam 2017-2018 Có Đáp Án

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

QUẢNG NAM

KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH

NĂM HỌC 2017-2018

ĐỀ CHÍNH THỨC

(Đề thi có 02 trang)

Môn thi : VẬT LÝ

Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Ngày thi : 17/4/2018

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

QUẢNG NAM

KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH

NĂM HỌC 2017-2018

HƯỚNG DẪN CHẤM CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÍ

Câu

Nội dung

Điểm

Câu 1

1.(2 đ)

1. Tại thời điểm t con bọ đi lên được đoạn BG = u.t, đầu B đi được đoạn OB = v.t. M là trung điểm của AB, , độ cao con bọ lên được GK = h, khoảng cách từ thanh AB đến O là ON = H.

0,25

Vẽ hình

0,25

Ta có:

,

0,5

Khi con bọ đến độ cao lớn nhất thì khoảng cách (tam giác AOB vuông cân). Khi đó:

0,25

TH1:

0,5

TH2:

Con bọ đã đến đầu A mà H chưa đạt

Khi đó

, h_max= ,

h_max=

0,25

2.(3đ)

2.a

(1,75đ)

2.b

(1,25đ)

2 a. Trọng lượng riêng của vật A là :

d_A =

Trọng lượng riêng của vật B là :

d_B =

Trọng lượng riêng của hệ vật là :

d =

Ta thấy d > d₀ nên hệ vật chìm hoàn toàn trong nước.

Vì d_N < d₀ < d_M­ nên vật M chìm tới đáy bể kéo theo vật N chìm vào trong nước và làm dây nối bị căng (hình vẽ)

0,25

0,25

0,25

0,25

Vật N chịu tác dụng của 3 lực :

+ Trọng lực P_N : P_N = 10. m_N = 10.21 = 210N

+ Lực đẩy Acsimet của nước F_N: F_N = d_0­.V = d₀.a³ = 10000.0,3³ = 270N

0,25

+ Lực căng T của sợi dây

Khi hệ vật nằm cân bằng, xét vật N ta có: P_N + T = F_N

0,25

=> T = F_N – P_N = 270 – 210 = 60N

Vậy lực căng của dây nối hai vật là 60N.

0,25

2b. Nếu vật M được kéo ra khỏi mặt nước:

Lực căng của dây nối hai vật lúc này là:

T = P_A = 400N > 300N: Dây đứt.

Vậy dây nối hai vật sẽ đứt khi vật M còn chìm một phần trong nước.

0,5

Khi dây vừa đứt thì lực căng của dây là T_max = 300N .

Gọi chiều cao phần vật M còn chìm trong nước lúc đó là x ( 0<x<a )

Ta có: F_M’ + T_max = P_M

( F_M’ là lực đẩy acsimet của nước tác dụng lên vật M khi đó )

0,25

=> F_M’ = P_M - T_max

=> d₀a²x = P_M - T_max

=> x =

Vậy dây bắt đầu đứt khi vật M còn chìm trong nước một đoạn bằng 11,11 cm

0,25

0,25

Câu 2

2đ

Điện trở giữa AB, BC, AC:

0,75

Nhiệt lượng cần đun sôi nước là:

0,25

So sánh các nhiệt lượng: cần đun sôi nước:

Thời gian đun sôi nước khi nối U vào BC là:

0,5

Thời gian đu sôi nước khi nối U vào BC là:

0,5

Câu 3

3.1

(2,0đ)

3.2

(1,0 đ)

1.Điện trở các bóng đèn là:

0,25

Để các đèn trong bộ đèn sáng giống nhau các đèn phải mắc đối xứng: m dãy, mỗi dãy có n đèn.

0,25

Điện trở tương đương của bộ đèn là

,

0,25

Công suất tiêu thụ trên bộ đèn được tính:

0,25

Công suất tiêu thụ trên bộ đèn lớn nhất khi

0,5

0,25

Với tổng số đèn không quá 50 bóng, có các cách mắc sau:

+ n = 2, m = 3, tổng số đèn là 6 bóng

+ n = 4, m = 6, tổng số đèn là 24 bóng

0,25

2. Cách mắc để các đèn đều sáng bình thường:

Để các đèn đều sáng bình thường cường độ dòng điện qua đèn bằng cường độ dòng điện định mức. Các đèn được mắc đối xứng như ở câu 1

Ta có:

0,5

Với n, m là các số tự nhiên phương trình trên có nghiệm: m = 3, n = 2

Vậy cần sử dụng 6 đèn mắc thành 3 dãy song song, mỗi dãy có hai đèn nối tiếp.

0,5

Câu 4

4.a(2đ)

4.b(3đ)

a) Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ đến 0⁰C:

Q₁ = m c_đ[0 – (– 3,5)] = m.2000.3,5 = 7000m (J).

0,5

Nhiệt lượng cần thiết để làm khối nước đá ở 0⁰C nóng chảy hoàn toàn:

Q₂ = m λ = m.34.10⁴ = 340000m (J).

0,5

Nhiệt lượng mà nước tỏa ra để giảm nhiệt độ đến 0⁰C:

Q_n = m c_n (30 – 0) = m.4200.30 = 126000m (J).

0,5

Vì Q₁ < Q_n < (Q₁ + Q₂) nên nước đá có tan nhưng tan chưa hết, nhiệt độ hệ là 0⁰C.

0,5

b) Gọi S là tiết diện đáy cốc, h₀ là độ cao cột nước ban đầu, h là độ cao cột nước sau khi cân bằng nhiệt, là khối lượng nước đá còn lại khi cân bằng nhiệt (nếu có):

(1)

0,5

Thể tích hỗn hợp khi cân bằng nhiệt:

(2)

0,75

Từ (1) và (2):

0,75

Đá tan chưa hết, nhiệt độ cân bằng 0⁰C.

0,25

Phương trình cân bằng nhiệt: 2mc_n(t – 0) = mc_đ[0 – (– 3,5)] + (m – ∆m)λ

t = 23,5⁰C.

0,75

Câu 5

5.a(2đ)

- Vẽ hình

ΔOAB~ΔOA’B’ => (1)

ΔF’OI~ΔF’A’B’ (2)

Từ (1) và (2):

0,5

0,5

0,5

0,5

5.b(3đ)

Do ảnh A₁B₁ hứng được trên màn nên đây là ảnh thật và thấu kính là TK hội tụ

Khi có ảnh A₁B₁ ta có: (1). Khi có ảnh A₂B₂ ta có: (2)

0,5

Dịch thấu kính ra xa vật 5cm: (3)

Nếu dịch màn ra xa vật mà có ảnh trên màn thì , không thỏa mãn (1) và (2).

Vậy phải dịch chuyển màn lại gần (hình vẽ): (4)

0,25

0,25

Mặt khác:

(5)

0,25

0,5

Từ (5) suy ra: ;

Từ (1) suy ra:

Từ (2) suy ra: ;

Thay vào (4):

Giải phương trình ta có nghiệm:

f = 20cm

d₁ = 25cm

AB = 1cm.

0,5

0,25

0,5