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

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

Sở giáo dục và đào tạo

thcs

Môn thi: Vật lí Mã số 01.

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

Đề thi gồm: 01 trang

Câu 1:(2điểm)

Hình vẽ (H1), là sơ đồ nguyên tắc của một cân bàn O1AB là đòn bẩy thứ nhất, CO2D là đòn bẩy thứ hai, hai điểm O1,O2 là hai điểm tựa, hai đầu B và C nối với nhau bằng một dây không giãn Đầu D có treo một đĩa cân, với quả cân m Vật M phải cân đặt tại A.

Cho biết: O1A = 10cm, AB = 40cm, CO2 = 4cm, O2D = 40cm, m = 0,5 kg.

Xác định khối lợng M, khi cân thăng bằng?

Câu 2: (1,5điểm)

Nớc máy có nhiệt độ 20oC Muốn có 20 lít nớc ở nhiệt độ 35oC, để tắm cho con, một chị đã mua 4 lít nớc, nhiệt độ 100oC Hỏi:

a, Lợng nớc nóng đó có đủ không? hay thừa thiếu bao nhiêu?

b, Nếu dùng hết cả 4 lít nớc sôi, thì đợc bao nhiêu nớc ấm?

Câu 3: (2,5điểm)

Cho mạch điện nh hình vẽ

(Hình 2) Biết R1 = 15 Ω

R2= R3 = 20 Ω, R4 = 10 Ω,

Am pe kế chỉ 0,5 A.

a, Tính điện trở đoạn mạch AB .

b, Tính hiệu điện thế giữa hai đầu các đoạn mạch AB và AC?

Câu 4: (2điểm)

Đặt vào hai đầu đoạn dây làm bằng hợp kim có chiều dài l, tiết diện S1 = 0,2 mm2 một hiệu điện thế 36V thì cờng độ dòng điện qua dây dẫn là

I1 = 1,8A.

Nếu cũng đặt một hiệu điện thế nh vậy vào hai đầu một đoạn dây dẫn thứ hai cũng làm bằng hợp kim nh trên, cùng chiều dài l, nhng có tiết diện S2 thì cờng độ dòng điện qua dây dẫn là I2 = 3,04A Tính S2 của đoạn dây dẫn thứ hai.

Câu 5: (2điểm)

Mặt trời ở cách chúng ta 150 triệu Kilômét Giả sử, một nhà thiên văn thông báo rằng, ông ta quan sát đợc một vụ nổ trên Mặt Trời vào lúc 9 giờ, thì vụ nổ thực sự xảy ra vào lúc mấy giờ?

-Hết -Đáp án- biểu điểm chấm

Môn Vật lí 9( mã số: 01)

Câu 1

(2 điểm) Gọi F là lực tác dụng vào các đầu B và C của hai đòn bẩy Khi đò bẩy cân

băng ta có:

B O

A O P

F

1

= và

D O

C O F

P m

2

2

=

(0,5đ)

M

C O2

O1

B A

Hình 1.

m D

R2

R3

R4

A

Hình2

Nhân vế với vế của 2 phơng trình này ta đợc:

x P

F

P m = =

M

m

P

P

x B O

A O

1

1

D O

C O

2 2

Với: =

M

m

P

P M

m , m = 0,5 kg, O1A = 10cm

O1B = O1A + AB = 10 + 40 = 50 cm, O2C = 4cm, O2D = 40cm, ta đợc:

50

1 40

4 50

10

=

= x M

m

do đó M = 50.m = 50.0,5 = 25 (kg)

M = 25 kg

(0,5đ)

(0,25đ)

(0,25đ) (0,5đ)

Câu2

(1,5điểm)

a, Tính khối lợng của 20 lít (20 dm3) nớc :

M = D.V = 1kg/dm3.20dm3 = 20 kg

Gọi m là khối lợng nớc sôi ở 1000C, cần để pha với (M – m) nớc ở 200C ta có

phơng trình trao đổi nhiệt là:

(M - m)(35 - 20) = m(100 - 35) (M - m).15 = m.65 tính đợc m = 3,75( )

80

20 15 80

15

kg

Vậy, để đợc 20 lít nớc ấm (có nhiệt độ 350C) chỉ cần pha 3,75 lít nớc sôi(1000C) với 16,25 lít nớc lạnh (200C) Vậy chị đó đã mua thừa:

b, Từ phơng trình trên, với m = 4 kg, ta lại suy ra:

M’ = 21,333333 ( )

15

4 80 15

80

kg

m = = ≈21kg tơng ứng bằng 21 lít

Vậy nếu dùng hết cả 4 lít nớc sôi thì đợc hơn 21 lít nớc ấm

(0,25đ) (0,25đ) (0,25đ)

(0,25đ)

(0,5đ)

Câu 3

(2,5điểm)

a, Các điện trở đợc mắc với nhau:

4

R // [R1nt(R2// R3) ] , Ta có = ( )Ω

+

= +

20 20

20 20

3 2

3 2

R R

R R

R CB

R1nt RCB nên : R1CB = R1 + RCB = 15 + 10 = 25 ( )Ω

Tính điện trở đoạn mạch AB:

( )Ω

≈ +

= +

25 10

25 10

1 4

1 4

CB

CB AB

R R

R R R

b, Gọi I1,I2,I3,I4 lần lợt là cờng độ dòng điện đi qua các điện trở R1,R2,R3,R4

t-ơng ứng.

Tính hiệu điện thế giữa hai đầu các đoạn mạch:

UAB = U4 = I4.R4 = 0,5.10 = 5 (V) I1 = I1CB = 0,2( )

25

5

1

A R

U

CB

AB = =

UAC = I1.R1 = 0,2 15 = 3 (V)

(0,5đ) (0,25đ)

(0,5đ)

(0,25đ) (0,5đ) (0,5đ)

D

m

M

O

1

C

B A

O2

Câu 4

(2 điểm)

Do hai đoạn dây dẫn có cùng chất liệu, cùng chiều dàivà cùng đặt vào hiệu điện thế nh nhau nên điện trở hai đoạn dây dẫn đợc tính:

1 1

1 1 1 1

20

8 , 1

36

S

l S

l S

l I

U S

l

(1)

2 2

2 2 2

04 , 3

36

S

l S

l I

U S

l

(2) Chia vế với vế của (1) cho (2) đợc:

1 2

1

2 2

1 2

8 , 60 36

8 , 60

36

04 , 3 20

:

04 , 3

36 :

S

S l

S x S

l S

l S

=

ρ

ρ ρ

ρ

) ( 34 , 0 ) (

337 , 0 2 , 0 36

8 ,

(0,5đ) (0,5đ)

(0,5đ) (0,5đ)

Câu 5

(2 điểm)

Tính thời gian để ánh sáng đi từ Mặt Trời, tới mắt nhà thiên văn:

t =

v

S =

300000

150000000 = 500 (giây) = 8 phút 20 giây

Do đó, nếu nhà thiên văn trông thấy vụ nổ xảy ra, vào lúc 9 giờ, thì vụ

nổ thực sự đã xảy ra lúc 9 giờ kém 8 phút 20 giây

(1đ) (1đ)

-Hết -Sở giáo dục và đào tạo

thcs

Môn thi: Vật lí Mã số 02.

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

Đề thi gồm: 01 trang

Câu1: ( 2đ )

Một cái dầm gỗ dài 4m, khối lợng 110 kg đang đặt trên mặt đất (Hình1)

Một ngời nâng một đầu dầm lên cao 1,2m, rồi giữ dầm đứng yên ở vị trí ấy

a, Tính công mà ngời ấy đã sản ra

b, Tính lực mà ngời ấy phải tác dụng, lúc mới bắt đầu nâng

Câu2: (1,5đ )

Một ấm đun nớc bằng nhôm, có khối lợng 350g, mỗi lần đun đợc 2,5 lít nớc Nớc đợc

đun bằng bếp ga, ga có năng suất toả nhiệt 1,1.108 kJ/kg và bếp có hiệu suất 80% Nớc có nhiệt

độ đầu 20oC Một bình chứa 13kg ga giá 230 000đ.(cho nhiệt dung riêng của nhôm và của nớc

là 880J/kgK và 4200J/kgK )

a, Hãy tính giá thành một lít nớc sôi

b, Dùng ấm điện, thì hiệu suất đạt gần 100%, nhng giá điện là 700đ một kilô oát giờ Hãy so sánh giá thành đun sôi1 lít nớc bằng bếp ga và bằng bếp điện

Câu3: (2,5đ)

Cho bốn điện trở R1, R2, R3 , R4 Với R1= R2= R3 = 3R4 = 4( )Ω

đợc mắc vào đoạn mạch AB có sơ đồ nh hình 2 Đặt vào hai

đầu của đoạn mạch một hiệu điện thế UAB = 9V

a, Nối D và B bằng một vôn kế có điện trở rất lớn.Tính

Hình 2.

D

R 1

R 2

R 4

R 3

-A O

Hình1.

cờng độ dòng điện qua các điện trở và số chỉ của vôn kế.

b, Thay vôn kế bằng một ampe kế có điện trở nhỏ

Tính hiệu điện thế trên các điện trở Tìm số chỉ của

ampe kế

Câu4: (2đ)

Cho mach điện nh hình3 Biết R1= 3Ω;

R2 = R3 = 7Ω; R4 là một biến trở

Đặt vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế UAB = 40V

Mắc vào C,D một ampe kế có điện trở rất nhỏ

không đáng kể và điều chỉnh R4 để R4 = 12Ω

Tìm số chỉ ampe kế

Câu5: (2đ)

Một ngời cận thị có điểm cực cận và điểm cực viễn cách mắt lần lợt là 15 cm và 80cm Ngời này dùng kính lúp có tiêu cự 4cm để quan sát một vật nhỏ, kính đặt cách mắt 10 cm Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào thì mắt có thể nhìn thấy ảnh

-Hết

-Đáp án- biểu điểm chấm

Môn Vật lí 9 ( mã số: 02)

Câu 1

(2 điểm)

a, Khi nâng một đầu dầm lên cao 1,2m

thì trọng tâm G ở trung điểm dầm chỉ lên cao

0,6( )

2

2 , 1

m

h= = Vậy, công sản ra là:

A = P.h = 10.M.h = 10.110.0,6 = 660 (J)

b, Dầm chính là một đòn bẩy, mà điểm tựa O là

đầu nằm dới đất Lúc bắt đầu nâng, lực F song song

với trọng lợng P (Hình 1) Từ điều kiện cân bằng của đòn bẩy:

) ( 550 2

110 10 2

2 2

4

N

P F OG

OA F

P

=

=

=

=>

=

=

=

2 , 1

660

N h

A

(0,5đ) (0,5đ)

(0,5đ) (0,5đ)

Câu2

(1,5điểm)

a, Nhiệt lợng mà ấm nhôm và 2,5lít nớc, thu vào khi nóng lên từ 200C đến 1000C là:

Q = (0,35.880 + 2,5.4200)(100 - 20)

Q = (308 + 10500)x80 = 864640 (J)

Lợng ga cần dùng để đun sôi một ấm nớc:

) ( 0098 , 0 110000000

8 , 0

864640

kg

Tiền ga phải chi cho một ấm nớc là: 173

13

230000 0098

,

Chi phí cho một lít nớc: 173 69,2

5 , 2

=

b, Chi phí cho một lít nớc đun bằng điện

2 , 67 700 3600000

5 , 2

864640

≈

=

So sánh thấy T′′<T′

Vậy, giá thành đun 1lít nớc bằng điện rẻ hơn đun nớc bằng ga

(0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ)

(0,25đ) (0,25đ)

Câu 3 a, Do vôn kế có điện trở rất lớn nên dòng điện qua vôn kế coi nh không đáng kể, và các

R 1

R 2

R 3

R 4

C

D

Hình3 .

-A

F G

O

P Hình1.

điện trở trong mạch mắc theo sơ đồ sau: [(R2ntR3)//R1]ntR4

Tính R23 = R2+ R3 = 8( )Ω

R123 =

3

8

23 1

23

+R R

R

Tính RAB = R123 + R4 =

3

8 + 3

4

= 4 ( )Ω Tính I4 = I = 2,5( )

4

9

A R

U

AB

AB = =

UAC = U1= I.R123= 2,5

3

8

= 3

20 (V)

UCB= UAB- UAC= 9

-3

20= 3

7(V)

Tính I1= 1,7( )

12

20 4 : 3

20

1

R

U

≈

=

= ; I2 = I3 = 0,8( )

24

20 8 : 3

20

23

A R

U AC

≈

=

=

UDC= I3.R3 = ( )

6

20 4 24

20

V

x =

UDB = UDC+ UCB = 5,7( )

6

34 3

7 6

20

V

≈

= + Vôn kế chỉ 5,7 V

b, Am pe kế có điện trở rất nhỏ(R A ≈ 0) nên

hai điểm D và B coi nh đợc nối bằng dây dẫn,

mạch điện đợc vẽ lạinh hình2.1

Các điện trở đợc mắc theo sơ đồ

[(R3//R4)ntR1]//R2

3

163 16

3

4 4 3

4 4

4 3

4 3

+

= +

R R

R R

5 1 4

34 1

134 =R +R = + =

Tính I1= I34 = 1,8( )

5

9

134

A R

U AB

=

= ; U1= I1.R1 = 1,8.4 = 7,2(V)

U34 = UAB – U1 = 9 – 7,2 = 1,8(V)

I3 = 0,45( )

4

8 , 1

3

R

U

=

= ; U2 = UAB = 9V

=> I2 = 2,5( )

4

9

2

R

U

=

IA = I2+ I3 = 2,5 + 0,45 = 2,95(A)

(0,25đ) (0,25đ)

(0,25đ)

(0,25đ) (0,25đ) (0,25đ)

(0,25đ) (0,25đ) (0,25đ)

(0,25đ)

Câu 4

(2 điểm) Mạch điện có sơ đồ hình3.1 Do R A ≈0 nên có

thể chập các điểm C,D làm một và các điện trở

mắc theo sơ đồ sau: (R1//R2)nt(R3//R4)

7 3

7 3

2 1

1 1

+

= +

=

R R

R R

4 , 4 19

84 12 7

12 7

4 3

4 3

+

= +

=

R R

R R

RAB = R12 + R34 = 2,1 + 4,4 = 6,5 (Ω)

I =

AB

AB

R

U

= 6,2( ) 5

, 6

40

A

≈

(0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ)

Hình 2.

D

R 1

R 2

R 4

R 3 V

-Hình 2.1.

D

R 1

R 2

R 4

R 3 A

-Hình3.1

I

I 4

R 1

R 2

R 3

R 4

C

D

-+

I 2

I A

UAC= U1= U2 = I.R12 = 6,2.2,1 ≈13(V)

UCB = U3 = U4 = UAB – UCB = 40- 13 = 27(V)

Tính I1 = 4,3( )

3

13

1

R

U

≈

= ; I3 = 3,9( )

7

27

3

R

U

≈

=

Thấy I1> I3 do đó tại nút C phải có I1 = IA + I3

Vậy IA = I1 – I3 = 4,3 – 3,9 = 0,4 (A)

(0,25đ) (0,25đ)

Câu 5

(2 điểm)

Khi ảnh hiện ở điểm cực cận thì d’ = 15 – 10 = 5 (cm)

Từ 1 1 1'

d d

) ( 3 , 3 10 5

10 5

'

'

cm f

d

f d

+

= +

=

=>

Khi ảnh hiện ở điểm cực viễn: d' =80−10=70(cm)

Từ 1 1 1'

d d

) ( 7 , 4 70 5

70 5

'

'

cm f

d

f d

+

= +

=

=>

Vậy vật cách kính một khoảng d thoả mãn 3,3cm≤ 4,7cm

(0,25đ) (0,25đ) (0,5đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ)