Đề thi tuyển chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Trường THCS Cao Viên (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi tuyển chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Trường THCS Cao Viên (Có đáp án)

1. Trường THCS Cao Viên ĐỀ THI TUYỂN CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 MÔN THI : VẬT LÍ 9 Thời gian làm bài: 150 phút ( Không kể thời gian giao đề) Câu 1: (3 điểm) Muốn có 100 lít nước ở nhiệt độ 350C thì phải đổ bao nhiêu lít nước đang sôi vào bao nhiêu lít nước ở nhiệt độ 150C ? Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kgK. Câu 2: (3 điểm )Người ta cần truyền tải một công suất điện 100kW đi xa 90km, với điều kiện hao phí do năng suất tỏa nhiệt trên đường truyền dây không vượt quá 2% công suất cần truyền đi. Người ta dùng dây dẫn bằng đồng có điện trở suất và khối lượng riêng lần lượt là 1,7.10-8 Ωm và 8900kg/m3.Tính khối lượng của dây dẫn khi truyền điện năng dưới hiệu điện thế U=6kV. Câu 3: ( 3 điểm) Hãy vẽ sơ đồ mạch điện gồm : Nguồn điện; dây dẫn; một bóng đèn; một chuông điện; ba khóa K1, K2 , K3 sao cho: a) Đóng K1 đèn sáng. b) Đóng K2 chuông reo. c) Đóng K3 đèn sáng, chuông reo. Câu 4: (4 điểm ) Một Xuồng máy đi trong nước yên lặng với vận tốc 30km/h. Khi xuôi dòng từ A đến B mất 2h và khi ngược dòng từ B đến A mất 3h. Hãy tính vận tốc dòng nước đối với bờ sông và quãng đường AB? Câu 5: (3 điểm) Một bình thông nhau chứa nước biển, tiết diện 2 nhánh như nhau.Người ta đổ thêm xăng vào một nhánh. Khi ổn định mực chất lỏng ở hai nhánh chênh lệch nhau 18mm. Tính độ cao của cột xăng. Cho biết trọng lượng riêng của nước biến là 10300N/m3 và của xăng là 7500N/m3. Câu 6: (4 điểm) Hai điện trở R= 4Ω và r mắc nối tiếp vào hai đầu hiệu điện thế U=24V. Khi thay đổi giá trị của r thì công suất tỏa nhiệt trên r thay đổi và đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại đó. hết ( Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm )
2. HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ - LỚP 9 Câu Nội dung – Yêu cầu Điểm - Gọi x là khối lượng nước ở 150C; y là khối lượng nước đang sôi 0.5đ Ta có : x+y= 100g (1) 0.5đ Nhiệt lượng do y kg nước đang sôi tỏa ra: Q1= y.4190(100-15) 0.25đ 0 Nhiệt lượng do x kg nước ở 15 C toả ra: Q2 = x.4190(35-15) 0.25đ Phương trình cân bằng nhiệt: x.4190(35-15) = y.4190(100-15) (2) 0.5đ Giải hệ phương trình (1) và (2) Ta được: x=76,5kg; y=23,5kg 0.5đ 1 Vậy phải đổ 23,5 lít nước đang sôi vào 76,5 lít nước ở 150C. 0.5đ Ta có: Chiều dài dây dẫn l=2.90 km = 180 000m 0.5đ Công suất cần truyền: P = 100 000W 0.5đ Công suất hao phí cho phép: Php= 0,02.100 000 = 2 000W 0.5đ 2 2 2 Điện trở dây dẫn: R= U /Php =6000 /2000 =18 000Ω 0.5đ Tiết diện dây dẫn: S= .l/R= 1,7.10-8.18.104/1800 = 17.10-8 m2 0.5đ Khối lượng của dây dẫn: 0.5đ m = D.l.S = 89.102.18.104.17.10-8 =272,3kg. K1 K3 K2 U _ 3 + Vẽ đúng, đầy đủ 3đ Gọi xuồng máy -1; dòng nước - 2; bờ sông – 3 0,5đ *Khi xuôi dòng từ A-B: => V13AB =V12 + V23 = 30 + V23 0,5đ Suy ra quãng đường AB: SAB = V13AB.tAB = (30+ V23).2 (1) 0,5đ *Khi ngược dòng từ B-A V 13BA =V12 - V23 = 30 - V23 0,5đ Suy ra quãng đường BA: SBA = V13BA.tBA = (30 - V23).3 (2) Từ (1) và (2) suy ra (30+ V23).2 = (30 - V23).3 0,5đ 4  5V23 = 30 =>V23= 6 (km/h) 0,5đ Thay V23 vào (1) hoặc (2) ta được SAB = 72km. 1đ Vẽ hình đúng 0,5đ 5 Xét hai điểm A, B trong hai nhánh nằm trong . h cùng một mặt phẳng ngang trùng với mặt phân . cách giữa xăng và bước biển . h1 Ta có : PA = PB 0,5đ h2 PA = d1.h1 , PB = d2 h2 0,5đ A B =>d1.h1 = d2 h2 0,5đ Theo hình vẽ ta có : h2 = h1-h 0,25đ d1.h1 = d2 (h1- h) = d2h1 – d2h 0,25đ => (d2 – d1) h1 = d2h 0,25đ 10300.18
3. d2h =>h1 = = = 66mm 0,25đ d2 – d1 10300 - 7500 Gọi I cường độ dòng điện qua mạch. Hiệu điện thế hai đầu r: Ur = U – RI = 24 – 4I 0,5đ Công suất tiêu thụ trên r: P = Ur.I = (24 – 4I) I 0,5đ  4I2 – 24I + P = 0 (1) 0,5đ ∆ = 242 – 4P 0,5đ Vì phương trình (1) luôn có nghiệm số nên ∆ ≥ 0 0,5đ 6 => 242 – 4P ≥ 0 0,5đ => P ≤ 36 0,5đ => Pmax = 36W 0,5đ