Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Phòng giáo dục và đào tạo Phú Bình (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Phòng giáo dục và đào tạo Phú Bình (Có đáp án)

1. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI PHÚ BÌNH NĂM 2013-2014 Bài 1. Một người đi xe đạp, đi nửa quãng đường đầu với vận tốc v 1 = 15km/h, đi nửa quãng đường sau với vận tốc v 2 không đổi. Biết các đoạn đường mà người ấy đi là thẳng và vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 10km/h. Hãy tìm vận tốc v 2 ? Bài 2. Đổ 738g nước ở nhiệt độ 15 o C vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 100 o C. Nhiệt độ khi bắt đầu cân bằng là 17 o C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.K. Hãy tính nhiệt dung riêng của đồng. Bài 3. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R = 4Ω, Đ bóng đèn 6V-3W, R là một biến trở. Hiệu điện 2 M R C N thế UMN = 10V không đổi. R2 a) Xác định R2 để đèn sáng bình thường. b) Xác định R2 để công suất tiêu thụ trên R2 là cực đại. Tìm giá trị đó? Bài 4. Một người già phải đeo sát mắt một thấu kính hội tụ có tiêu cự 60cm thì mới nhìn rõ vật gần nhất cách mắt 30cm. Hãy dựng ảnh của vật (có dạng một đoạn thẳng đặt vuông góc với trục chính của thấu kính) tạo bởi thấu kính hội tụ và cho biết khi không đeo kính người đó nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt bao nhiêu? Bài 5. Trong một bình nước hình trụ có một khối nước đá nổi được giữ bằng một sợi dây nhẹ, không giãn. Biết lúc đầu sức căng của sợi dây là 10N. Mực nước trong bình sẽ thay đổi như thế nào nếu khối nước đá tan hết. Cho diện tích mặt thoáng của nước trong bình là 100cm2 và khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3. Bài 6. Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, điện V trở toàn phần của biến trở là Ro, điện trở của vôn kế rất lớn. Bỏ qua điện trở của ampe kế, các dây R A nối và sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. C Duy trì ở hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế U A M N B không đổi. Lúc đầu con chạy C của biến trở ở gần phía M. Hỏi số chỉ của các dụng cụ thay đổi như thế nào khi dịch chuyển con chạy C về phía N? Hãy giải thích tại sao?
2. GIẢI Bài 1. Một người đi xe đạp, đi nửa quãng đường đầu với vận tốc v 1 = 15km/h, đi nửa quãng đường sau với vận tốc v 2 không đổi. Biết các đoạn đường mà người ấy đi là thẳng và vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 10km/h. Hãy tìm vận tốc v 2 ? Bài 1. Gọi quãng đường đi là 2S. Thời gian đi nửa quãng đường đầu: t 1 = = Thời gian đi nửa quãng đường sau: t 2 = Thời gian đi cả quãng đường: t = = Ta có: t = t 1 + t 2 Suy ra: = + = + = + v 2 = 7,5 (km/h) Bài 2. Đổ 738g nước ở nhiệt độ 15 o C vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 100 o C. Nhiệt độ khi bắt đầu cân bằng là 17 o C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.K. Hãy tính nhiệt dung riêng của đồng. m 1 = 738g = 0,738kg m 2 = 100g = 0,1kg m 3 = 200g = 0,2kg t 1 = 15 o C ; t 2 = 100 o C ; t = 17 o C c 1 = 4186J/kg.K c 2 =? Nhiệt lượng cung cấp cho 738g nước: Q 1 = m 1 .c 1 (t - t 1 ) = 0,738.4186(17 - 15) = 6178,536J 2 2 1 Nhiệt lượng cung cấp cho nhiệt lượng kế: Q2 = m .c (t - t ) = 0,1.c 2 .2 = 0,2c 2 Ta có: Q thu = Q 1 + Q 2 = 6178,536 + 0,2c 2 Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra: Q tỏa = m 3 .c 2 (t 2 - t) = 0,2.c 2 (100 - 17) 16,6c 2 Ta có Q tỏa = Q thu Suy ra: 16,6c 2 = 6178,536 + 0,2c 2 c 2 = 376,74 J/kg.K
3. Bài 3. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R = 4Ω, Đ bóng đèn 6V-3W, R là một biến trở. Hiệu điện 2 M R C N thế UMN = 10V không đổi. R2 a) Xác định R2 để đèn sáng bình thường. b) Xác định R2 để công suất tiêu thụ trên R2 là cực đại. Tìm giá trị đó? a) Đèn: 6V-3W suy ra: R Đ = = 12(Ω) Để đèn sáng bình thường thì: U Đ = U CN = 6V Ta có: U MN = U MC + U CN Suy ra: U MC = 4V Ta có: I MC = I = I CN = = = 1(A) R CN = = = 6(Ω) Ta có: R CN = = = 6Ω Suy ra: R 2 = 12Ω. b) Ta có R CN = = R tđ = R MC + R CN = 4 + = Cường độ dòng điện trong mạch: I = = 10 : = U CN = I.R CN = . = = Công suất tiêu thụ trên R 2 : P 2 = = ( ) 2 : R 2 = Để P 2 lớn nhất khi: nhỏ nhất Hay nhỏ nhất Ta có: = + 6 + R 2 nhỏ nhất khi + R 2 nhỏ nhất Ta có: + R 2 2 .R = 6 + R 2 = 6 khi = R 2 R 2 = 3Ω P 2 = = =