Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý Khối 9 (Có đáp án)

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

1. PHÒNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Môn: Vật lí 9 Thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ RA: Bài 1:(4,0 Điểm) Trộn lẫn rượu và nước người ta thu được hỗn hợp nặng 140g ở nhiệt độ 36 0C. Tính khối lượng của nước và khối lượng của rượu đã trộn. Biết rằng ban đầu rượu có nhiệt độ 190C và nước có nhiệt độ 1000C, cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/Kg.K, của rượu là 2500J/Kg.K. Bài 2: (4,0 Điểm) Lúc 9h hai ôtô cùng khởi hành từ hai điểm A và B cách nhau 140km đi ngược chiều nhau. Vận tốc xe đi từ A là 30km/h, vận tốc xe đi từ B là 50km/h. a/ Tính khoảng cách của hai xe lúc 10h. b/ Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau. c/ Xác định thời điểm hai xe cách nhau 40km. A R1 C D R3 B Bài 3: (5,0 Điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ biết: 1 3 2 R4 R5 R6 R1 =  ; R2 =  ; R5 =  ; R3 = R4 = R6 = 1Ω 2 2 3 a/ Tính RAB. M N b/ Cho UAB = 2V. Hãy xác định I4. Bài 4:(5,0 Điểm) Thanh AB dài 160cm, ở đầu A người ta treo một vật có khối lượng m1 = 9Kg, điểm tựa O nằm cách A một đoạn 40cm. a/ Hỏi phải treo vào đầu b một vật m2 có khối lượng bao nhiêu để thanh cân bằng? b/ Vật m2 giữ nguyên không đổi, bay giờ người ta dịch chuyển điểm O về phía đầu B và cách B một đoạn 60cm. Hỏi vật m 1 phải thay đổi như thế nào để thanh vẫn ccân bằng? Bài 5: (2,0 điểm) Ở giữa một chiếc hồ lớn ở xứ lạnh, băng đóng dầy. Phía dưới đáy và ven hồ là nước. Người ta khoan một chiếc giếng cho thủng lớp băng và dùng một sợi dây dài 1,1m buộc vào xô thì lấy được nước từ trong giếng lên . Tính chiều dày của lớp băng, Biết khối lượng riêng của băng là 900kg/m3, nước là 1000kg/m3. Bỏ qua nút buộc của xô, xem tảng băng là dày đều, thể tích giếng rất nhỏ so với tảng băng. Hết
2. HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: VẬT LÍ 9 Bài 1 (5,0 điểm) - Theo bài ra ta biết tổng khối lượng của nước và rượu là 140g = 0,14Kg. m1 + m2 = m m1 = m - m2 (1) - Nhiệt lượng do nước tỏa ra: Q1 = m1. C1 (t1 - t) - Nhiệt lượng rượu thu vào: Q2 = m2. C2 (t - t2) - Theo PTCB nhiệt: Q1 = Q2 m1. C1 (t1 - t) = m2. C2 (t - t2) m14200(100 - 36) = m22500 (36 - 19) 268800m1 268800 m1 = 42500 m2 m2 (2) 42500 - Thay (1) vào (2) ta được:268800 (m - m2) = 42500 m2 37632 - 268800 m2 = 42500 m2 311300 m2 = 37632 m2 = 0,12 (Kg) - Thay m2 vào pt (1) ta được:(1) m1 = 0,14 - 0,12 = 0,02 (Kg) Vậy ta phải pha trộn là 0,02Kg nước vào 0,12Kg rượu để thu được hỗn hợp nặng 0,14Kg ở 360C. Bài 2 (5,0 điểm) a/ Khoảng cách của hai xe lúc 10h. - Hai xe khởi hành lúc 9h và đến lúc 10h thì hai xe đã đi được trong khoảng thời gian t = 1h - Quãng đường xe đi từ A: S1 = v1t = 30. 1 = 30 (Km) - Quãng đường xe đi từ B:S2 = v2t = 50. 1 = 50 (Km) - Mặt khác: S = SAB - (S1 + S2) = 140 - (30 + 50) = 60(Km) Vậy: Lúc 10h hai xe cách nhau 60Km. b/ Thời điểm và vị trí lúc hai xe gặp nhau: - Gọi t là khoảng thời gian từ khi hai ôtô khởi hành khi đến khi gặp nhau tại C. - Quãng đường xe đi từ A đi được: S1 = v1t = 30t (1) - Quãng đường xe đi từ B đi được: S2 = v2t = 50t (2) - Vì cùng xuất phát một lúc và đi ngược chiều nhau nên: SAB = S1 + S2 - Từ (1) và (2) ta có:30t + 50t = 140 t = 1,75 (h)= 1h45ph. - Thay t vào (1) hoặc (2) ta có:(1) S1 = 1,75.30 = 52,5 (Km) (2) S2 = 1,75. 50 = 87,.5 (Km) Vậy: Sau khi đi được 1,75h tức là lúc 10h45phút thì hai xe gặp nhau và cách A một khoảng 52,5Km và cách B 87,5Km. c/ Khi hai xe cách nhau 40km thì xảy ra hai trường hợp: Trường hợp 1: Hai xe chưa gặp nhau và cách nhau 40km:SAB = S1 + S2 + 40 40 = SAB - ( S1 + S2) 40 = 140 - (30t + 50t) t = 1,25 (h) = 1h15ph Vậy: Sau khi khởi hành được 1giờ 15phút thì hai xe cách nhau 40km. Trường hợp 2: Hai xe sau khi gặp nhau và cách nhau 40km: SAB = S1 + S2 - 40 40 = ( S1 + S2) - SAB 40 = (30t + 50t) - 140 t = 2,25 (h) = 2h15ph Vậy: Sau khi khởi hành được 2giờ 15phút thì hai xe cách nhau 40km. Bài 3 (6,0 điểm)
3. a/ Do dây dẫn có điện trở không đáng kể nên các điểm M, N, B coi như là trùng nhau nên ta vẽ lại được mạch điện như sau: R C R D R A 1 2 3 B R 6 R 5 R 4 Điện trở tương đương của đoạn mạch: R3 .R6 1.1 1 3 1 R36  R236 = R2 + R36 = 2 (Ω) R3 R6 1 2 2 2 2 2 2. R236 .R5 3 1 1 1 R  R12356 = R1 + R2365 = 1 (Ω) 2365 R R 2 2 2 2 236 5 2 3 R4 .R12365 1.1 1 RAB  R4 R12365 1 1 2 U 2 b/ Cường độ dòng điện chạy trong mạch: I AB 4(A) RAB 1 2 Mặt khác: R4 // R12365 nên ta có: I1 R4 I = I1 + I4 = 4(A)(1) I1 I 4 2 I 4 R12356 Kết hợp (1) và (2):I 4 = 2A Bài 4 (4 điểm) a/ Ta có: OA = 40cm OB AB OA 160 40 120cm Trọng lượng của vật m1: P1 = F1 = 10.m1 = 90N F l OB Áp dụng hệ thức cân bằng của đòn bảy: 1 2 F2 l1 OA F .OA Lực tác dụng vào đầu B: F 1 30N 2 OB Vậy để thanh AB cân bằng thì phải treo vào đầu B vật m2 = 3Kg. b/ Ta có: OB = 60cm OA AB OB 160 60 100cm Áp dụng hệ thức cân bằng của đòn bảy, để thanh AB cân bằng thì lực tác dụng vào đầu A: F .l F .OB 30.60 F' 2 2 2 18N l1 OA 100 Vậy vật m1 = 1,8Kg tức là vật m1 phải bớt đi 7,2Kg.
4. Bài 5 (4 điểm) Gọi H là bề dày và S là tiết diện của tảng băng, h là độ nổi của tảng băng, bỏ qua thể tích và khối lượng băng trong riếng đã khoan (nó quá nhỏ so với cả tảng băng) Do băng nổi nên ta có : FA = P (FA là lực đẩy Acsimet của nước lên băng, còn P là trọng lượng cả ảng băng) Hay (H – h).S.Dn.10 = H.s.Db.10 (Dn và Db là khối lượng riêng của nước và băng) Suy ra : H = h.Dn/(Dn – Db) = 11m