Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Phòng giáo dục và đào tạo Lộc Hà (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Phòng giáo dục và đào tạo Lộc Hà (Có đáp án)

1. PHÒNG GD& ĐT LỘC HÀ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN: VẬT LÍ 9 (Thời gian làm bài: 120 phút) ĐỀ RA: Bài 1. (4,0 điểm) Trên đường thẳng AB dài 9km có một người đi xe đạp và một người đi xe máy khởi hành cùng lúc từ A để đi đến B. Khi vừa đến B, xe máy ngay lập tức quay về A và đã gặp xe đạp ở vị trí C. Cho rằng vận tốc của xe đạp và xe máy có độ lớn không đổi lần lượt là v1= 12km/h và v2 = 60km/h. a) Tính độ dài quãng đường AC? b) Để vị trí gặp nhau C ở chính giữa quãng đường AB thì xe máy phải dừng lại ở B trong thời gian bao lâu? Bài 2. (5,0 điểm) Có ba chất lỏng không tác dụng hóa học với nhau và được trộn lẫn vào nhau trong một nhiệt lượng kế. chúng có khối lượng lần lượt là m 1=1kg, m2= 10kg, m3=5kg, có nhiệt dung riêng 0 lần lượt là C1 = 2000J/Kg.K, C2 = 4000J/Kg.K, C3 = 2000J/Kg.K và có nhiệt độ là t1 = 6 C, 0 0 t2 = -40 C, t3 = 60 C. a) Hãy xác định nhiệt độ của hỗn hợp khi xãy ra cân bằng. b) Tính nhiệt lượng cần thiết để hỗn hợp được nóng lên thêm 60C. Biết rằng khi trao đổi nhiệt không có chất nào bị hóa hơi hay đông đặc Bài 3. (5,0 điểm) Cho mạch điện MN như hình vẽ dưới đây, hiệu điện thế ở hai đầu mạch điện không đổi UMN = 7V; các điện trở R1 = 3 và R2 = 6 . AB là một dây dẫn điện có chiều dài 1,5m tiết diện không đổi S = 0,1mm2, điện trở suất = 4.10-7 m ; điện trở của ampe kế A và các dây nối không đáng kể : M N a) Tính điện trở của dây dẫn AB ? U R b) Dịch chuyển con chạy c sao cho AC = 1/2 BC. R1 D 2 Tính cường độ dòng điện qua ampe kế ? c) Xác định vị trí con chạy C để I = 1/3A ? a A Bài 4. (3,0 điểm) Sự biến thiên nhiệt độ của khối nước đá đựng trong một ca nhôm được cho ở đồ thị dưới đây A C B Tính khối lượng nước đá và khối lượng ca nhôm ? 0C Cho biết nhiệt dung riêng của nước C1 = 4200J/kg.K ; của nhôm C2 = 880 J/kg.K 2 và nhiệt nóng chảy của nước đá là  = 3,4.105 J/kg ? (  đọc là lam - đa ) Bài 5. (3,0 điểm) O 170 175 Q(k Cho các dụng cụ sau: lực kế, chậu nước và dây mảnh. J Bằng các dụng cụ đó, em hãy trình bày cách đo khối lượng riêng của một vật rắn nhỏ không thấm nước và trọng lượng riêng lớn hơn của nước. - Hết -
2. HƯỚNG DẪN CHẤM Câu Nội dung a) Thời gian xe đạp chuyển động từ A đến C là AC AC t1 (h) v1 12 Thời gian xe máy chuyển động từ A đến B rồi về C là AB BC 2AB AC 18 AC t2 = (h) v2 v2 60 AC 18 AC Ta có t1 = t2 AC 3km 12 60 b) Khi C ở chính giữa quãng đường AB, thời gian xe đạp đi từ A đến C là Bài 1. AC 4,5 txđ = 0,375h v1 12 Thời gian xe máy đi từ A đến B rồi về C là AB BC 9 4,5 txm = 0,225h v2 60 Thời gian xe máy dừng ở B là t’ = txm - txđ = 0,375 – 0,225 = 0,15h = 9 phút Bài 2. a/ Giả sử rằng, thoạt đầu ta trộn hai chất có nhiệt độ thấp hơn với nhau ta thu được một hỗn hợp ở nhiệt độ t < t3 ta có pt cân bằng nhiệt: m1C1t1 m2C2t2 m1C1(t1 - t) = m2C2(t - t2) t (1) m1C1 m2C2 Sau đó ta đem hỗn hợp trên trôn với chất thứ 3 ta thu được hỗn hợp 3 chất ở nhiệt độ t' (t < t' < t 3) ta có phương trình cân bằng nhiệt: (m1C1 + m2C2)(t' - t) = m3C3(t3 - t') (2) m C t m C t m C t Từ (1) và (2) ta có: t' 1 1 1 2 2 2 3 3 3 m1C1 m2C2 m3C3 Thay số vào ta tính được t' ≈ -190C b/ Nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ của hỗn hợp lên 60C: Q = (m1C1 + m2C2 + m3C3) (t4 - t') = 1300000(J) l Bài 3. a/ Đổi 0,1mm2 = 1. 10-7 m2 . Áp dụng công thức tính điện trở R . ; S thay số và tính RAB = 6 BC 1 b/ Khi AC RAC = .RAB RAC = 2 và có RCB = RAB - RAC = 4 2 3
3. R1 R2 3 Xét mạch cầu MN ta có nên mạch cầu là cân bằng. Vậy IA = 0 RAC RCB 2 c/ Đặt RAC = x ( ĐK : 0 x 6 ) ta có RCB = ( 6 - x ) 3.x 6.(6 x) * Điện trở mạch ngoài gồm ( R1 // RAC ) nối tiếp ( R2 // RCB ) là R = ? 3 x 6 (6 x) U * Cường độ dòng điện trong mạch chính : I ? R 3.x * Áp dụng công thức tính HĐT của mạch // có : UAD = RAD . I = .I = ? 3 x 6.(6 x) Và UDB = RDB . I = .I = ? 12 x U AD U DB * Ta có cường độ dòng điện qua R1 ; R2 lần lượt là : I1 = = ? và I2 = = ? R1 R2 + Nếu cực dương của ampe kế gắn vào D thì : I1 = Ia + I2 Ia = I1 - I2 = ? (1) Thay Ia = 1/3A vào (1) Phương trình bậc 2 theo x, giải PT này được x = 3 ( loại giá trị - 18) + Nếu cực dương của ampe kế gắn vào C thì : Ia = I2 - I1 = ? (2) Thay Ia = 1/3A vào (2) Phương trình bậc 2 khác theo x, giải PT này được x = 1,2 ( loại 25,8 vì > 6 ) AC R * Để định vị trí điểm C ta lập tỉ số AC = ? AC = 0,3m CB RCB Bài 4. HD : Lưu ý 170 KJ là nhiệt lượng cung cấp để nước đá nóng chảy hoàn toàn ở O0C, lúc này nhiệt độ ca nhôm không đổi. ĐS : m = 0,5 kg ; m = 0,45 kg H 2O Al a) Cơ sở lí thuyết: – Khối lượng riêng D = m/V - Dùng lực kế đo được trọng lượng P => khối lượng m - Đo thể tích V thông qua lực đẩy của nước b) Các bước đo: Buộc sợi dây vào vật rồi treo vào lực kế, đọc số chỉ P1 của lực kế Bài 5. P Khối lượng của vật là m = 1 10 Nhúng chìm vật vào chậu nước, đọc số chỉ P2 của lực kế Lực đẩy của nước tác dụng lên vật là FA = P1 – P2 FA P1 P2 Thể tích của vật là V = (Dn là khối lượng riêng của nước) 10Dn 10.Dn m P1 10.Dn P1 Khối lượng riêng của vật là D = . .Dn V 10 P1 P2 P1 P2 Với P1, P2 đo được ở trên và Dn là khối lượng riêng của nước c) Biện luận kết quả: - Cần nhúng chìm vật hoàn toàn trong nước - Có thể thực hiện đo nhiều lần cho chính xác