Đề khảo sát học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2017-2018 - Phòng GD & ĐT Tiền Hải (Có đáp án)

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TIỀN HẢI
ĐỀ KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2017–2018
MÔN: VẬT LÍ 9
(Thời gian làm bài 120 phút)
Bài 1 (4,0 điểm) 
 	Một người dự định đi xe đạp từ A đến B với vận tốc v1 = 12km/h. Nếu người đó tăng vận tốc lên thêm 3km/h thì đến B sớm hơn 1 giờ.
a. Tìm quãng đường AB và thời gian dự định đi từ A đến B. 
b. Ban đầu người đó đi với vận tốc v1 = 12km/h được quãng đường s1 thì xe bị hỏng phải dừng lại sửa chữa mất 15 phút. Nên trong quãng đường còn lại người ấy đi với vận tốc v2 = 15km/h thì đến B sớm hơn dự định 30 phút. Tìm quãng đường s1. 
Bài 2(4,0 điểm). 
m1
m2
M
 Hai bình trụ thông nhau có tiết diện các nhánh lần lượt là S1 và S2 đặt thẳng đứng chứa nước được đậy bằng các pittông có khối lượng m1 và m2. Biết S1 = 1,5S2 và m2 = 2m1. Khi đặt một vật nặng có khối lượng M = 2kg lên pittông ở nhánh lớn thì mực nước ở 2 nhánh ở cùng một độ cao. Còn khi đặt vật đó lên pittông ở nhánh nhỏ thì mực nước bên nhánh có vật nặng thấp hơn nhánh kia 25cm. Tính:
 a. Tiết diện các nhánh của bình thông nhau.
 b. Độ chênh lệch mực nước ở hai nhánh khi chưa đặt vật nặng lên các pittông. Biết trọng lượng riêng của nước là 10 000N/m3.
Bài 3 (5,0 điểm). 
 	Một khối gỗ đặc hình hộp chữ nhật tiết diện S1 = 40cm2, cao h1 = 10cm, có khối lượng m1 = 160g.
a. Thả khối gỗ vào nước. Tính khối lượng riêng D1 của gỗ và chiều cao của phần gỗ nổi trên mặt nước. Cho biết khối lượng riêng của nước là D0 = 1000kg/m3.
+ U -
R1
R2
K
A2
R3
R5
R4
A1
b. Bây giờ khối gỗ được khoét một lỗ hình trụ ở giữa có tiết diện S2 = 4cm2, sâu h2 và lấp đầy chì có khối lượng riêng D2 = 11300kg/m3. Khi thả vào nước người ta thấy mực nước bằng với mặt trên của khối gỗ. Tìm độ sâu h2 của lỗ.
Bài 4. (5,0 điểm). 
 Cho mạch điện như hình vẽ.
Biết U = 36V không đổi; R1 = 4W; R2 = 6W; R3 = 9W; R5 = 12W. Các ampe kế có điện trở không đáng kể.
 a. Khóa K mở, ampe kế A1 chỉ 1,5A. Tìm R4.
 b. Đóng khóa K, tìm số chỉ của các ampe kế.
Bài 5. (2,0 điểm): 
 	Trên dòng sông, nước chảy với vận tốc v0, có hai tàu thủy đi ngược chiều nhau. Tại một thời điểm nào đó, khi một tàu thủy qua địa điểm A thì chiếc tàu thủy kia đi qua địa điểm B (cùng bên bờ sông với A), đồng thời từ A có một xuồng máy chạy qua chạy lại giữa hai tàu thủy nói trên cho tới khi hai tàu thủy gặp nhau. Khoảng cách giữa hai địa điểm A và B là S = 100km. Khi nước yên lặng: vận tốc của hai tàu thủy bằng nhau và có giá trị v = 25km/h; của xuồng máy là V = 35km/h. Địa điểm A nằm ở thượng nguồn.
a. Xác định thời gian xuồng máy đã chuyển động từ địa điểm A cho đến khi hai tàu thủy gặp nhau. (bỏ qua thời gian mỗi lần xuồng máy quay đầu).
b. Xác định quãng đường mà xuồng máy đã chạy trong thời gian nói trên. Biết v0 = 5km/h.
–––––––––––––––Hết––––––––––––––––
 Họ và tên thí sinh: .................................................................................
 Số báo danh: .................................................Phòng số:.........................
PHÒNG GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO
TIỀN HẢI
KỲ KHẢO SÁT SINH GIỎI NĂM HỌC 2017-2018
ĐÁP ÁN BIỂU ĐIỂM CHẤM
m¤N: VẬT LÍ 9
(Đáp án và biểu điểm chấm gồm 04 trang)
Bài
Nội dung
 Điểm
Bài 1
4 điểm
a.
2 điểm
Gọi thời gian dự định là t(h)
Quãng đường AB là s (km) (s, t >0)
0,25
Thời gian dự định đi hết quãng đường AB: 
0,25
Thời gian thực đi là: 
0,25
Theo bài ra có t – t1 = 1
0,25
 Û 
0,25
 Û s = 60 (km)
0,25
 Þ t = 5 (h)
 Vậy quãng đường AB dài 60 km và thời gian người đó dự định đi là 5h
0,5
b.
2 điểm
Thời gian đi quãng đường s1 là 
0,25
Thời gian đi quãng đường còn lại là 
0,25
 Û 
0,25
Theo bài ra có t1 + t2 = 5 – 0,25 – 0,5 = 4,25
0,5
 Û 
0,5
 Þ s1 = 15 (km)
Vậy quãng đường s1 dài 15 km.
0,25
Bài 2
5 điểm
a.
2.5 điểm
m1
m2
M
A
B
.
.
Khi đặt vật nặng lên pit tông ở nhánh lớn:
 pA = pB
(Hs có thể không cần vẽ hình, chỉ cần nêu áp
suất gây ra bởi 2 pit tông ở hai nhánh bằng nhau)
0,25
 Û 
0,5
 Û 
0,25
 Þ m1 = 1kg; m2 = 2kg
0,25
C
.
m1
m2
M
D
.
Khi đặt vật nặng lên pit tông ở nhánh nhỏ:
 pC = pD
0,25
0,25
 Û 
0,25
 Þ S2 = m2; S1 = 
Vậy pit tông nhỏ có tiết diện m2 và pit tông lớn có tiết diện 
0,5
b.
1.5 điểm
M
m1
m2
N
.
.
Khi chưa đặt vật nặng lên các pit tông
 pM = pN
0,25
0,5
 Û 
0,25
 Û 500 + 10000h1 = 1500 
0,25
 Þ h1 = 0,1m = 10cm
Vậy khi chưa đặt vật nặng lên các pit tông thì mực nước ở nhánh lớn cao hơn ở nhánh nhỏ 10 cm
0,25
Bài 3
5 điểm
a.
3 điểm
Thể tích khối gỗ: V1 = S1.h1 = 400cm3 = 4.10-4m3
0,25
Khối lượng riêng của gỗ: Þ d1 = 4000N/m3
0,5
Thả khối gỗ vào nước, khi khối gỗ đứng cân bằng, thể tích phần gỗ chìm trong nước là Vc, phần nổi là Vn
0,25
 FA = P1 Û d0. Vc = d1. V1
0,5
 Û 
0,25
 Þ Vc = 
0,25
 Þ Vn = V1 – Vc = = 2,4. 10-4m3
0,5
Chiều cao phần gỗ nổi trên mặt nước: 
Vậy khối lượng riêng của gỗ là 400kg/m3 và chiều cao phần gỗ nổi trên mặt nước là 0,06m
0,5
b.
2 điểm
Trọng lượng phần gỗ bị khoét: 
 Pk = d1 .V2
0,25
 Û Pk = d1. S2. h2 = 1,6h2 
0,25
Vì vật chìm hoàn toàn trong nước:
 FA = Pv 
0,25
 Û d0. Vv = P1 - Pk + P2
0,25
 Û d0.Vv = d1. V1 – Pk + d2. S2. h2 
0,25
Û 10000. 4. 10-4 = 4000. 4. 10-4 – 1,6h2 + 113000. 4.10-4 .h2 
0,25
Û 2,4 = 43,6. h2 
0,25
Þ h2 = 0,055m = 5,5cm; (h2 = ) 
Vậy độ sâu h2 của lỗ bị khoét là 5,5cm
0,25
Bài 4
5 điểm
a.
3 điểm
K mở. 
 PTM: [(R4 nt R5)//R3]nt R2 nt R1
0,5
 U3 = I3 . R3 = 1,5.9 = 13,5V
0,25
 Vì R3// R45 Þ U3 = U45 = 13,5V
0,25
 Vì R12 nt R345 Þ U12 = U – U345 = 22,5V
0,25
 Þ 
0,25
Vì R12 nt (R3// R45) Þ I45 = I12 – I3 = 2,25 – 1,5 = 0,75A 
0,25
 Vì R4 nt R5 Þ I4 = I5 = I45 = 0,75A
0,25
 U5 = I5 .R5 = 0,75 . 12 = 9V
0,25
 Vì R4 nt R5 Þ U4 = U45 – U5 = 4,5V
0,25
 Þ
 Vậy điện trở R4 = 6W
0,5
b.
2 điểm
Khi K đóng:
{[(R2 // R4) nt R3] // R5} nt R1
0,25
 R234 = R24 + R3 = 12W
0,25
0,25
 Rtđ = R1 + R2345 = 10W
0,25
0,25
 U2345 = I2345 . R2345 = 21,6 V = U234 = U5
0,25
 U24 = I24 .R24 = 5,4V = U2 = U4 
0,25
Số chỉ ampe kế A2: IA2 = I1 – I2 = 2,7A
Số chỉ ampe kế A1: IA1 = I3 = 1,8A
0,25
Câu 5
2 điểm
a.
0,75 điểm
Vận tốc của tàu thủy đi từ A là: vA = 25 + v0
Vận tốc của tàu thủy đi từ B là: vB = 25 – v0
0,25
Nếu chọn B làm mốc thì vận tốc của tàu đi từ A so với tàu đi từ B là: 25 + v0 + 25 – v0 = 50 km/h
Thời gian để 2 tàu gặp nhau là: t = S/50 = 2h đó cũng chính là thời gian xuồng máy chuyển động từ A đến khi 2 tàu thủy gặp nhau.
0,5
b.
1,25 điểm
Vận tốc xuồng máy khi chạy xuôi dòng là: Vx = V + v0 = 40km/h
 Vận tốc xuồng máy khi chạy ngược dòng là: Vn = V - v0 = 30km/h 
0,25
A
A1
A2
B
B1
B2
Theo sơ đồ trên ta có: AB1 = AA1 + A1B1
 A1B2 = A1A2 + A2B2
=> AB1 + A1B2 + ..... = (AA1+A1A2 + ....) + (A1B1 +A2B2 +...)
Với AB1 + A1B2 + ...:là tổng qđ Sx xuồng máy đi xuôi dòng
 A1B1 +A2B2 +... :là tổng qđ Sn xuồng máy đi ngược dòng 
 AA1+A1A2 + .... : là tổng qđ SA tàu thủy đi từ A đi được
0,25
Từ trên => Sx = Sn + SA (1)
Mà SA = vA t = (25 + v0) 2 = 60km (2)
Thời gian xuồng máy đi xuôi dòng là: tx = Sx/ 40
Thời gian xuồng máy đi ngược dòng là: tn = Sn/30
Vậy tổng thời gian xuồng máy chuyển động là:
t = tx + tn = Sx/40 + Sn/30 = 2 (3)
0,25
Thay (1), (2) vào (3) Sn = 60/7 = 8,6km
0,25
Thay vào (1) => Sx = 68,6km
Vậy quãng đường xuồng máy đi được trong thời gian 2h là
 S = Sx + Sn = 77,2km
0,25
 *) Mọi cách giải khác đúng vẫn cho điểm tối đa theo thang điểm. 
 *) Tổ giám khảo bám sát biểu điểm thảo luận đáp án và thống nhất. 
 *) Chấm và cho điểm từng phần, điểm của toàn bài là tổng các điểm thành phần không làm tròn.