Đề thi học sinh giỏi vật lí lớp 9 tỉnh hải dương (kèm đáp án) đề 6

Đề thi học sinh giỏi vật lí lớp 9 tỉnh hải dương (kèm đáp án) đề 6

sở giáo dục và Đào tạo

Hải dơng

-( đề số 2 )

kì thi chọn học sinh giỏi lớp 9 thcs

Môn thi : Vật lý- Mã số

Thời gian làm bài : 150 phút, không kể thời gian giao đề

( Đề thi gồm 01 trang )

Câu 1 ( 2,0 điểm )

Hãy tính thể tích V, khối lợng m, khối lợng riêng D của một vật rắn, biết rằng khi thả nó vào một bình đựng đầy nớc thì khối lợng của cả bình tăng thêm là m1 = 75g, còn khi thả nó vào một bình đựng đầy dầu thì khối lợng của cả bình tăng thêm

là m2 = 105g ( trong cả hai trờng hợp vật đều chìm hoàn toàn ).

Cho khối lợng riêng của nớc là D1 = 1g/cm3, của dầu là D2 = 0,9g/cm3.

Câu 2 ( 1,5 điểm )

Có một cốc, một phích nớc nóng, một nhiệt kế Ban đầu cả cốc và nhiệt kế có nhiệt

độ 250C Ngời ta rót nớc nóng ở phích vào đầy cốc và thả nhiệt kế vào cốc thì nó chỉ

600C Sau đó ngời ta đổ nớc ở cốc đi và rót ngay nớc nóng mới đầy cốc thì khi thả nhiệt kế vào cốc nó chỉ 750C Biết thời gian từ lúc rót nớc đến khi đọc kết quả là không đáng kể và coi quá trình truyền nhiệt chỉ xảy ra giữa cốc và nớc Hỏi nhiệt độ của nớc nóng trong phích là bao nhiêu?

Câu 3 ( 2,5 điểm )

Cho mạch điện nh hình 1 Ampe kế có điện trở

không đáng kể Hiệu điện thế giữa hai đầu của mạch

là UAB = 12V không đổi Khi cả K1và K2 đều mở thì

ampe kế chỉ 1A Khi chỉ K1 đóng thì ampe kế chỉ 2A.

Khi chỉ K2 đóng thì ampe kế chỉ 6A Hỏi khi cả hai

khoá K1và K2 đều đóng thì ampe kế chỉ bao nhiêu?

Hình 1

Câu 4 ( 2,0 điểm )

Cho mạch điện nh hình 2.

Biết ampe kế A1 chỉ I1 = 2A

Hỏi ampe kế A2 chỉ bao nhiêu ?

Bỏ qua điện trở của các ampe kế và dây nối

Hình 2

Câu 5 ( 2,0 điểm )

Đặt một vật AB vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, A nằm trên trục chính, ta thu đợc một ảnh thật lớn gấp 2 lần vật Sau đó giữ nguyên vị trí vật AB và dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính theo chiều ra xa vật một đoạn 15cm, thì thấy ảnh của nó cũng dịch chuyển đi một đoạn 15cm so với vị trí ban đầu Tính khoảng cách từ vật AB tới thấu kính trớc khi dịch chuyển và tiêu cự của thấu kính

hết

Biểu điểm và đáp án

đề thi chọn học sinh giỏi môn vật lý lớp 9

( đề số 2 )

A 1

A 2 R

A

A

R 3

R 1

R 2

K 1

K 2

B A

Câu 1

( 2,0đ )

Gọi khối lợng của bình đựng đầy nớc lúc đầu cha thả vật vào là M1, còn lúc

thả vật vào là M1’

Gọi khối lợng nớc tràn ra khi thả vật vào bình đựng đầy nớc là mn

Ta có:

M1 + m = M1’ + mn

=> m = M1’ – M1 + mn

=> m = m1 + D1V ( 1 )

Tơng tự đối với trờng hợp thả vật vào bình đầy dầu ta có:

M2 + m = M2’ + md

=> m = M2’ – M2 + md

=> m = m2 + D2V ( 2 )

Từ ( 1 ) và ( 2 ) ta đợc :

m1 + D1V = m2 + D2V => V(

D1 – D2 ) = m2 – m1

9 , 0 1

75

2 1

1

D D

m m











 ( 3 ) Thay ( 3 ) vào ( 1 ) ta đợc :

m = 75 + 1 300 = 375 ( g ) Khối lợng

riêng của vật rắn là :

1 , 25 ( / )

300

cm g V

m

D  

0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ

Câu 2

( 1,5đ )

Câu 2

( 1,5đ )

Gọi nhiệt dung của lợng nớc nóng ở phích đổ đầy cốc là q1, nhiệt dung của

cốc là q2

* Khi rót nớc nóng ở phích vào đầy cốc lần đầu, ta có phơng trình cân bằng

nhiệt:

q1( t1 - 60 ) = q2( 60 - 25 )

( t 1 là nhiệt độ của ban đầu của nớc nóng ở phích rót ra )

=> q1( t1 - 60 ) = 35q2 ( 1 )

* Khi đổ nớc ở cốc đi và rót ngay nớc nóng mới ở phích vào đầy cốc lần thứ

2, ta có phơng trình cân bằng nhiệt :

q1( t1 - 75 ) = q2( 75 - 60 )

=> q1( t1 - 75 ) = 15q2 ( 2 )

Chia từng vế của ( 1 ) cho ( 2 ) ta đợc :

15

35 75

60

1

1







t t

=>

3

7 75

60

1

1







t t

=> 7( t1- 75 ) = 3( t1- 60 )

=> 4t1 = 345

=> t1 = 86,25 ( 0C )

Vậy nhiệt độ của nớc nóng trong phích là 86,250C

0,25 0,25

0,25 0,25

0,25

0,25

* Khi cả 2 khoá K1 và K2 đều mở, mạch điện

R 3

R 1

R 2

K 1

K 2

B A

Câu 3

( 2,5đ )

Ampe kế chỉ 1A nên cờng độ dòng điện

chạy trong mạch là : I1 = 1A

Điện trở tơng đơng của mạch là:

RAB = 121 12( )

1







I

U AB

* Khi chỉ khoá K1 đóng, đoạn mạch chứa R1 và R2 bị nối tắt nên không có

dòng điện chạy qua R1, R2 Mạch điện chỉ còn điện trở R3

Ampe kế chỉ 2A nên cờng độ dòng điện chạy trong mạch là: I2 = 2A

Giá trị của điện trở R3 là:

R3 = 6( )

2

12

2







I

U AB

* Khi chỉ khoá K2 đóng, đoạn mạch chứa R2 và R3 bị nối tắt nên không có

dòng điện chạy qua R2, R3 Mạch điện chỉ còn điện trở R1

Ampe kế chỉ 6A nên cờng độ dòng điện chạy trong mạch là: I3 = 6A

Giá trị của điện trở R1 là:

R1 = 2( )

6

12

3







I

U AB

* Khi cả hai khoá K1 và K2 cùng đóng, mạch điện gồm: R1// R2// R3

Ta có:

3 2 1

1 1 1 '

1

R R R

=> 1' 211461 1211

AB R

=> R'AB =

11

12

(  )

Số chỉ của am pe kế khi cả hai khoá K1 và K2 cùng đóng là:

I4 = 11( )

11 12

12

R

U AB

AB





0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

0,25 0,25

Câu 4

( 2,0đ )

Ký hiệu dòng điện chạy trong mạch nh hình vẽ

Xét cờng độ dòng điện tại nút A, ta có:

I = I1 + I3 ( 1 ) Xét cờng độ dòng điện tại nút B, ta có:

I = I2 + I4 ( 2 )

Từ ( 1 ) và ( 2 ) ta suy ra:

I1 + I3 = I2 + I4 ( 3 )

Ta có : UAB = UAC + UCB = I3R + I2R = R( I2 + I3 ) ( 4 )

Và : UAB = UAD + UDB = I1.3R + I4R = R( 3I1 + I4 ) ( 5 )

Từ ( 4 ) và ( 5 ) => I2 + I3 = 3I1 + I4 ( 6 )

Trừ từng vế của ( 6 ) cho ( 3 ) ta đợc :

I2 – I1 = 3I1 – I2

=> 4I1 = 2I2

=> I2 = 2I1 = 2.2 = 4( A )

Vậy ampe kế A2 chỉ 4A Ta tìm đợc số chỉ của ampe kế A2 mà không cần

biết giá trị của điện trở nối từ C đến D

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

Lúc đầu trớc khi dịch chuyển thấu kính ( hình 1 )

A 1

A 2 R

R

I 2 C

A

I 3

I 1 I

Câu 5

( 2,0đ )

Do  AO1B   A1O1B1 nên ta có :

2 '

1

1 1

1 1 1 1







d

d A O

A O AB

B A

( 1 )

Do  O1IF’   A1B1F’ nên ta có :

f

f d OF

F O A O OF

F A OI

B







'

' '

1 1

1

Do OI = AB => A AB1B1 d1'f f

( 2 ) Hình 1

Từ ( 1 ) và ( 2 ) ta đợc : d d ' d1'f f

1 1

=> d1' f d1d1' d1f

Chia cả hai vế cho d1.d1’.f ta đợc :

'

1 1 1

1

1 f d

=> 1 1 1'

1

1 d d

f   ( 3 )

Từ ( 1 ) => d1’ = 2d1 , thay vào ( 3 ) ta đợc :

1

1 2

1 1 1

d d

f   ( 4 )

Do lúc đầu thấu kính đã cho ảnh thật nên khi dịch chuyển thấu kính ra xa

vật thêm 15cm thì ta vẫn thu đợc ảnh thật ( hình 2 )

Khoảng cách từ vật tới thấu kính sau khi dịch chuyển là :

d2 = d1 + 15 Khoảng cách từ ảnh tới thấu kính sau khi dịch chuyển là :

d2’= d1’ – 15 – 15 = 2d1 – 30

áp dụng công thức ( 3 ) cho thấu kính sau khi dịch chuyển ta đợc :

'

1 1 1

2

2 d d

=> 1 115 2 1 30

1

1   



d d

f ( 5 )

Từ ( 4 ) và ( 5 ) ta đợc :

1

1 2

1 1

d

1

1   d 

d

Giải phơng trình trên ta đợc : d1 = 45( cm )

=> d1’= 2d1 = 2 45 = 90 ( cm ) Hình 2

Thay d1 = 45( cm ) , d1’ = 90 ( cm ) vào ( 3 ) ta đợc :

30

1 90

1 45

1 1







f

=> f = 30 ( cm )

Vậy khoảng cách từ vật tới thấu kính trớc khi dịch chuyển là 45cm và tiêu cự

của thấu kính là 30cm

0,25

0,25 0,25

0,25

0,25 0,25 0,25 0,25

- Hết

-A 1 A

B

O 1

B 1

d 1

d' 1

A 2

B 2

15cm 15cm

F'

A 1 A

B

O 1 I

B 1

d 1

d' 1

f F

F'