Ống nối hai bình có thể tích không đáng kể; khối lượng riêng của nước D = 103kg/m3.. Xác định độ cao của cột nước bị hạ thấp ở bình A v dâng lênà ở bình B so với mức nước ban đầu.. Tính
Trang 1Sở giáo dục và
đào tạo
Hải Dơng
Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9
Môn thi: Vật lý Mã số:
Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời
gian giao đề
Đề thi gồm 02 trang
Câu 1: (2điểm)
Hai bình thông nhau A v B và ới tiết diện thẳng đứng:
1 10 , 2
3
S
S = − m S = có chứa nước (Hình vẽ) Người ta rót v o bình A mà ột lượng dầu khối lượng m1 = 1,2kg v thà ả v o trong dà ầu chứa trong bình
n y mà ột vật rắn khối lượng m2 = 0,8kg Biết rằng vật rắn m2, chìm một phần ở trong dầu Ống nối hai bình có thể tích không đáng kể; khối lượng riêng của nước D = 103kg/m3.
1 Xác định độ cao của cột nước bị hạ thấp ở bình A v dâng lênà
ở bình B so với mức nước ban đầu
2 Tính độ chênh lệch của các mức nước ở hai bình A v B.à
Câu 2 : (1,5điểm)
Ba bình đựng ba chất lỏng khác nhau v không gây tác dà ụng hóa học với nhau Nhiệt độ của ba bình lần lượt l : tà 1= 300C; t2= = 100C và
t3= 450C
Trang 2bình 1 sang bình 3 thì nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt l tà 13 =
350C
Hỏi nếu để cả ba chất lỏng v o mà ột bình thì nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng nhiệt l bao nhiêu? Xem nhà ư chỉ có ba chất lỏng đó trao đổi nhiệt với nhau
Câu 3 : (2điểm)
Cho mạch điện như (Hình vẽ)
U = 24V; R0 = 4 (Ω); R2 = 15 (Ω)
Đèn Đ l loà ại 6 V’ - 3W v sáng à
bình thường, vôn kế có điện trở lớn
Vô cùng v chà ỉ 3V Chốt dương của
vôn kế mắc v o à điểm M Hãy tìm
v o Rà 1 v Rà 2
Câu 4 : (2,5 điểm)
Cho mạch điện nh (Hình vẽ) U=13,5 (V) R1 = R2 =6(Ω) Điện trở của Ampe kế là RA = 1(Ω) Điện trở của vôn kế lớn vô cùng
1 Khóa K mở Ampe kế chỉ 1A, vôn kế chỉ 12 V Tính R0 và R3 ?
2 Đóng khoá K Ampe kế chỉ dòng điện có cờng độ 0,2 A, chạy theo chiều từ C đến D Tính R4 và số chỉ của vôn kế
R2
R0 A
v
U
A
R1
C K
B
V
R 1
R 3
R 2
M
R o
U
Đ
N
Trang 3Câu5 : (2 điểm)
Vật l à đoạn thẳng sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (điểm A nằm trên trục chính cho ảnh thật A1 B1 cao 1,2m Khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm của thấu kính là 20cm Dịch chuyển vật đi một đoạn 15cm dọc theo trục chính thì thu được ảnh ảo A2 B2 cao 2,4cm
1 Xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính trước khi dịch chuyển
2 Tìm độ cao của vật
Sở giáo dục và
đào tạo
Hải Dơng
Đáp án, biểu điểm thi chọn học sinh giỏi lớp 9 năm học 200- 2010
Môn Vật lý
Câu 1
(2 điểm)
- Gọi h0 l chià ều cao cột nước lúc ban đầu, h1, h2, là chiều cao của cột nước bị hạ xuống v à được dâng
2
m 1
h 2
h y
h 1
s 2
C D
A
B
Trang 4trạng th¸i c©n bằng mới.
- XÐt ¸p suất tại C, D
1 2 0
1
10( ) 10
C
S
+
0
10
D
1
10( )
10 10
S
+
⇔ 1 2
1
(m m )
D hy D hx
S
+
m thà ể tÝch nước lóc ban đầu: V = (s1 +s h2 ) 0
thể tÝch nước sau khi thả vật: V′ = (S hx S hy1 + 2 )
theo định luật bảo to n thà ể tÝch
1 2 ( 1 2 )
S hx S hy+ = S +S ho
1
(S S ho S hy)
hx
S
Thay (2) v o (1)à
0
1
D hy
S
=
0
1
D hy
S
=
0 1 0 0 1 2 0 2 1 2
0 1 2 0 0 1 2 1 2
+
Vậy chiều cao của cột nước được d©ng lªn ở b×nh B
so với mức nước ban đầu
1 2
0 1
3( ) 3.(1, 2 0,8)
0,15 15( )
4 4.1000.10
y
Thay h2 vµo (2) ta cã:
1 2 0 2 2 0 1 0 1 2 0
x
h
0
x
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Trang 5Vậy chiều cao của cột nước tụt xuống ở b×nh A so
với mực nước ban đầu
2
15 5( )
h
h = + => = − = − +h h h h h h h => =h = cm
Độ chªnh của cột nước tụt xuống ở b×nh A v B l :à à
1 2 15 5 20( )
h h= + = + =h cm
0,25đ 0,25đ
C©u 2
(2.5
điểm)
- Đổ nửa chất lỏng ở b×nh 1 sang b×nh 2
1 1 (30 15) 2 2 2 (15 10)
1 1 2 2
15m c 10m c
=> =
2 2 1,5 1 1
=> = (1)
- Đổ nửa chất lỏng ở b×nh 1 sang b×nh 3
1 1 (35 30) 2 3 3 (45 35)
1 1 3 3
5m c 20m c
=> =
1 1 4 3 3
=> = (2)
Từ (1) v (2) => à m c2 2 = 1,5m c1 1 = 6m c3 3
- Đổ ba chất lỏng v o nhau.Gà ọi t l nhià ệt độ c©n
bằng khi đổ cả ba chất lỏng v o nhau.à
0
(30 ) (10 ) (45 ) 0 4(30 ) 6(10 ) (45 ) 0
120 4 60 6 45 0
225
11 225 20,5
11
=> − + − + − =
=> − + − + − =
<=> = => = =
0,25đ
0,25đ 0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ
C©u 3
(2 điểm)
R1 M
Ro U
Đ
I1
Trang 6UNB = I2 R3
UMB = UĐ = 6 V = UMN + UNB = 3 + I2 R3 I2.R3 = 3 (v)
=> I2 =
3
3
R (1)
I1 = IĐ= 0,5 (A) và 1 2
3
3 0,5 (*)
R
Mặt khác: U =IR0 +I R2 ( 2 +R3 )
3 3
24 (0,5 )4 (15 R )
3 3
57
19 R 3( )
R
<=> = − > = Ω (2) Thay (2) v o: à (*) − > =I 1,5( )A
0 24 1,5.4 18( )
AB
1 AB D 18 6 12( )
U =U −U = − = V
1 1
1
12
24( ) 0,5
D
= = = => = Ω
Vậy R1 = 24( ); Ω R3 = Ω 3( )
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
Bài 4
(2.5
điểm)
1 Khi K mở: Gọi IC là dòng mạch chính, UV là sỗ
chỉ vôn kế
Ta có:U= 13,5 = UV + IC.R0 = 12 + IC.R0
(1)
Và UV =12 =I1 R1 + IC R2 = (IC - IA).R1 + IC.R2
<=> 12 = (IC - 1).6 + IC 6 = > IC = 1.5 (A)
(2)
Thay ( 2) vào (1) đợc R0 = 1 (Ω)
Dòng qua R1 Là I1 = IC – IA = 1,5 – 1 = 0,5(A)
U1 = I1.R1 = 0,5 6 = 3(V)
Ta có
U1 = IA( R3 + RA) = 1(R3 + 1) = 3(V)
R3 = 2(Ω)
0.25đ 0.25đ
0.25đ
0.25đ 0.25đ
Trang 72 Khóa K đóng : UCD = UA = IA RA = 0,2(V) Còn U =13,5 = I1.R1 + I2.R2 +I0.R0
Mà I2 = I1 + IA ; I0 = I1 + I3
=> 13,5 = 6I1 + (I1 + 0,2).6 +( I1 + I3).1 (3) Lại có: U1 = I1.R1 = U3 +UA
<=> 6I1 = 2I3 + 0,2 (4)
Từ (4) suy ra I3 = 3.I1 – 0,1 Thay vào (3) suy ra I1 =0,775 (A)
Do đó I3 = 2,225 (A), I2 = 0.975 (A) , I4= 2,025 (A)
U2 = I2 R2 =5,585 (V)
U4 = U2 + UA = 6,05 (V)
R4 = 4
4
U
2,025 ≈ Ω
Vôn kế chỉ UV = U- I0.R0 =10,5 (v)
0.25đ 0.25đ
0.25đ
0.25đ 0.25đ
B i 5 à
(2
điểm)
OF = 20 cm
AA0 = 15cm
AB = A0 B0 = h
Ta đặt OA= d -> OA0 = d-15
ta có
1 1 1, 2 1
0,25đ
0,25đ
A
O
B2
A1
B1 F
F ’
Trang 8Mµ OI = AB
Từ (1) v (2) à 1, 2 OA1 OA OF1 OF
−
−
1, 2 1, 2 20
20
f
<=> = <=> =
T¬ng tự, sau khi vật dịch chuyển đến vị trÝ mới
0 0 2 2
2, 4
∆ : ∆ => = = (3)
2 2
+
∆ : ∆ => = = (4)
m Aà 0B0 = OI
+
−
<=>
0
20 ( 15) 35
OF
Từ (*) v (* *) => à −(35(d −20)1, 2 20d)2,5 20== h h
84 2, 4 1, 2 24 0
3,6 108 30( )
⇔ = => =
=> =h 0,6(cm)
0,25đ
0,25đ 0,25đ
0,25đ
0,25đ