Đề ôn tập thi học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề ôn tập thi học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 (Có đáp án)

1. Bài 1: Một ụ tụ xuất phỏt từ M đi đến N, nửa quóng đường đầu đi với vận tốc v 1, quóng đường cũn lại đi với vận tốc v2. Một ụ tụ khỏc xuất phỏt từ N đi đến M, trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc v 1 và thời gian cũn lại đi với vận tốc v 2. Nếu xe đi từ N xuất phỏt muộn hơn 0.5 giờ so với xe đi từ M thỡ hai xe đến địa điểm đó định cựng một lỳc. Biết v1= 20 km/h và v2= 60 km/h. a. Tớnh quóng đường MN. b. Nếu hai xe xuất phỏt cựng một lỳc thỡ chỳng gặp nhau tại vị trớ cỏch N bao xa. Bài 2 : 0 Một bỡnh hỡnh trụ cú bỏn kớnh đỏy R1 = 20cm được đặt thẳng đứng chứa nước ở nhiệt độ t1 = 20 c. Người ta 0 thả một quả cầu bằng nhụm cú bỏn kớnh R2 = 10cm ở nhiệt độ t =2 40 c vào bỡnh thỡ khi cõn bằng mực 3 nước trong bỡnh ngập chớnh giữa quả cầu. Cho khối lượng riờng của nước D =1 1000kg/m và của nhụm 3 D2 = 2700kg/m , nhiệt dung riờng của nước C1 = 4200J/kg.K và của nhụm C2 = 880J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bỡnh và với mụi trường. a. Tỡm nhiệt độ của nước khi cõn bằng nhiệt. 0 b.Đổ thờm dầu ở nhiệt độ t3 = 15 c vào bỡnh cho vừa đủ ngập quả cầu. Biết khối lượng riờng và nhiệt dung 3 riờng của dầu D3 = 800kg/m và C3 = 2800J/kg.K. Xỏc định: Nhiệt độ của hệ khi cõn bằng nhiệt? Áp lực của quả cầu lờn đỏy bỡnh? Bài 3: 0 Một bỡnh nhiệt lượng kế ban đầu chứa nước ở nhiệt độ t0 = 20 C. Người ta lần lượt thả vào bỡnh này những quả cầu giống nhau đó được đốt núng đến 100oC. Sau khi thả quả cầu thứ nhất thỡ nhiệt độ của nước trong 0 bỡnh khi cõn bằng nhiệt là t1 = 40 C. Biết nhiệt dung riờng của nước là 4200J/kg.độ. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mụi trường và bỡnh nhiệt lượng kế. Giả thiết nước khụng bị tràn ra ngoài. a) Nhiệt độ của nước trong bỡnh khi cõn bằng nhiệt là bao nhiờu nếu ta thả tiếp quả cầu thứ hai, thứ ba? b) Cần phải thả bao nhiờu quả cầu để nhiệt độ của nước trong bỡnh khi cõn bằng nhiệt là 900 C. Cõu 4 : Một chiếc cốc hỡnh trụ khối lượng m trong đú chứa một lượng nước cũng cú khối lượng m. Cả hệ đang ở 0 0 nhiệt độ t1 = 10 C. Người ta thả vào cốc một cục nước đỏ khối lượng M đang ở nhiệt độ 0 C thỡ cục nước đỏ 1 đú chỉ tan được khối lượng của nú và luụn nổi trong khi tan. Rút thờm một lượng nước cú nhiệt độ t2 = 3 400C vào cốc. Khi cõn bằng nhiệt thỡ nhiệt độ của hệ lại là 100C, cũn mực nước trong cốc cú độ cao gấp đụi mực nước sau khi thả cục nước đỏ. Hóy xỏc định nhiệt dung riờng của chất làm cốc. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mụi trường xung quanh và sự gión nở vỡ nhiệt của cốc và nước. Biết nhiệt dung riờng của nước là C = 4200 J/kg.K và nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg nước đỏ núng chảy hoàn toàn ở 00C là 336.103 J. Cõu 5: Hai gương phẳng giống nhau AB và AC được đặt hợp với nhau một góc 600, mặt phản xạ hướng vào nhau sao cho tam giác ABC là tam giác đều. Một nguồn sáng điểm S di chuyển trên cạnh BC. Ta chỉ xét trong mặt phẳng hình vẽ. Gọi S1 là ảnh của S qua AB, S2 là ảnh của S1 qua AC. a. Hãy nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S, phản xạ lần lượt trên AB, AC rồi đi về S. Chứng tỏ rằng độ dài đó bằng SS2; b. Với vị trí nào của S trên BC để tổng đường đi của tia sáng trong câu a là bé nhất? Cõu 6: Một quả cầu rổng bằng đồng thả vào trong cốc nước thỡ chỡm. Chỉ với cỏc dụng cụ là lực kế và cốc nước hóy xỏc định thể tớch phần rổng ( nước cú trọng lượng riờng dn, đồng cú trọng lượng riờng dcu)
2. STT Nội dung 1 a) Gọi chiều dài quóng đường từ M đến N là S Thời gian đi từ M đến N của xe M là t1 S S S(v v ) 1 2 (a) t1 2v1 2v2 2v1v2 Gọi thời gian đi từ N đến M của xe N là t2. Ta cú: t t v v S 2 v 2 v t ( 1 2 ) ( b) 2 1 2 2 2 2 Theo bài ra ta cú : t1 t2 0,5(h) hay Thay giỏ trị của vM ; vN vào ta cú S = 60 km. Thay S vào (a) và (b) ta tớnh được t1=2h; t2=1,5 h b) Gọi t là thời gian mà hai xe đi được từ lỳc xuất phỏt đến khi gặp nhau. Khi đú quóng đường mỗi xe đi được trong thời gian t là: SM 20t nếu t 1,5h (1) SM 30 (t 1,5)60 nếu t 1,5h (2) SN 20t nếu t 0,75h (3) SN 15 (t 0,75)60 nếu t 0,75h (4) Hai xe gặp nhau khi : SM + SN = S = 60 và chỉ xảy ra khi 0,75 t 1,5h . Từ điều kiện này ta sử dụng (1) và (4): 20t + 15 + ( t - 0,75) 60 = 60 9 Giải phương trỡnh này ta tỡm được t h và vị trớ hai xe gặp nhau cỏch 8 N là SN = 37,5km V h h d - d 2 - Vỡ vật hỡnh trụ nờn 1 = 1 1 2 V2 h2 h2 d1 - d d - d2 h1 = h d1 - d2 - Mà h1 + h2 = h d - d h = 1 h 2 d1 - d2 Gọi H2, H1 lần lượt là độ sõu của lớp chất lỏng d2 và lớp chất lỏng d1. - Điều kiện để vật nổi lờn trờn chất lỏng phớa trờn là : H 1 h2 tức là H2 > h d1 - d2 - Thả cục nước đỏ vào cốc nước, khi cõn bằng nhiệt cục nước đỏ chỉ tan 1/3 khối lượng của nú nờn nhiệt độ cõn bằng là 00C. M - Ta cú phương trỡnh cõn bằng nhiệt: λ = m(C + Cx). t1 = m(C + 3 Cx).10 (1) 3 Trong đú λ = 336.10 J/kg, Cx là nhiệt dung riờng của chất làm cốc - Sau khi rút thờm một lượng nước, khi cõn bằng nhiệt mực nước trong cốc cú độ cao gấp đụi mực nước sau khi thả cục nước đỏ nờn khối lượng nước vừa đổ bằng (m + M). - Ta cú phương trỡnh cõn bằng nhiệt:
3. 2 .Mλ + (MC + mC + mC ).Δt = (m + M).C.Δt 3 x 2 3 2 Hay: ( λ - 20C).M = m(2C - C ) 3 x 20C2 Chia (2) cho (1) ta được: Cx = = 1400 J/kg.K λ - 20C