uỷ ban nhân dân Kỳ thi học sinh giỏi cấp huyện Phòng giáo dục và đào tạo Môn : Vật lý 9 Thời gian: 150 phút không kể thời gian giao đề Đề chính thức - Vòng 2 Câu 1: 2,5 điểm Một đầu củ
Trang 1uỷ ban nhân dân Kỳ thi học sinh giỏi cấp huyện
Phòng giáo dục và đào tạo Môn : Vật lý 9
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề chính thức - Vòng 2
Câu 1: (2,5 điểm)
Một đầu của cân thăng bằng treo một vật
bằng chì và đầu kia của cân treo một vật
hình trụ bằng đồng đợc khắc vạch chia độ
từ 0 đến 100 Có hai cốc A, B đựng hai chất
lỏng khác nhau ( Hình H1)
- Ban đầu khi cha nhúng hai vật vào chất
lỏng, cân ở trạng thái cân bằng
- Khi cho vật bằng chì chìm hẳn trong chất lỏng A và vật hình trụ trong chất lỏng B thì
phải nâng cốc chứa chất lỏng B đến khi mặt thoáng của chất lỏng B ngang với vạch
81 thì cân mới cân bằng
- Khi cho vật bằng chì chìm hẳn trong chất lỏng B và vật hình trụ trong chất lỏng A thì
phải nâng cốc chứa chất lỏng A đến khi mặt thoáng của chất lỏng A ngang với vạch
64 thì cân mới cân bằng
Tính tỷ số khối lợng riêng của hai chất lỏng A và B
Câu 2 : ( 2,0 điểm)
Một bình cách nhiệt có dây đốt nóng
bên trong chứa 2kg nớc đá và 2kg một
chất X dễ nóng chảy và không hoà tan trong
nớc Nhiệt độ ban đầu của cả bình là - 400C
Công suất toả nhiệt của dây không đổi Nhiệt
độ của bình biến thiên theo thời gian nh ở đồ
thị hình H2 khi cho dây đốt nóng hoạt động
Hãy xác định :
- Nhiệt nóng chảy của chất rắn X
- Nhiệt dung riêng của chất X ở trạng thái lỏng
Cho nhiệt dung riêng của nớc đá là 2000 j/kg.độ
Nhiệt dung riêng của chất rắn X là 1000 j/kg.độ
Câu 3 : ( 2,5 điểm)
Cho mạch điện nh hình vẽ ( Hình H3) Hiệu điện thế giữa hai điểm B,D không đổi
Khi mở và đóng khoá K vôn kế V lần lợt chỉ hai giá trị U1 và U2 Biết R2 = 4R1 và vôn
kế V có điện trở rất lớn
Tính hiệu điện thế giữa hai đầu B,D theo U1, U2.
D
Hình H1
Hình H2
0c
Phút
Trang 2Câu 4 : ( 3,0 điểm)
Cho mạch điện nh hình vẽ ( Hình H4) RAB = 4Ω
Nếu :
- Đổi chổ R2 cho R1 thì RAB =4,5 Ω
- Đổi chổ R3 cho R1 thì RAB =7,2 Ω
a Tìm tỷ số
1
2
R
R
b Tìm R1 ; R2 ; R3
Phòng giáo dục và đào tạo Môn : Vật lý 9
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề chính thức - Vòng 1
Câu 1: ( 2,5 điểm)
Một thanh thẳng đồng chất thiết diện đều có chiều dài l Đầu trên của thanh
đợc giữ bởi một bản lề có trục quay nằm ngang Đầu dới của thanh nhúng xuống n-ớc
a Khi thanh cân bằng thì mực nớc ngập đến chính giữa thanh ( hình H1 ) Tìm trọng lợng riêng d của thanh biết d nớc = 10000 N/m3
trong nớc
Hình H3
Hình H4
Trang 3(Hình H1) (Hình H2) Câu 2 : ( 2,5 điểm)
Có hai bình cách nhiệt Bình 1 chứa m1 = 4kg nớc ở nhiệt độ t1 = 20 0C; Bình
2 chứa m2 = 8kg nớc ở nhiệt độ t2 = 400C Ngời ta trút một lợng nớc m từ bình 2 sang bình 1 Sau khi bình 1 đạt cân bằng nhiệt tại t’1 ngời ta lại trút một lợng nớc m từ bình
1 sang bình 2 Nhiệt độ của bình 2 khi đạt cân bằng nhiệt là t’2 = 380C
Tính nhiệt độ t’1 khi bình 1 đạt cân bằng nhiệt và lợng nớc m
Câu 3 : ( 3,0 điểm)
Cho mạch điện nh hình vẽ ( H3 )
a Vẽ sơ đồ mạch tơng đơng để
tính RAB trong các
trờng hợp sau :
- K1 đóng, K2 hở
- K1 hở , K2 đóng
- K1, K2 đều đóng
b Tính RAB theo R1,R2, R3,R4 ,R5,R6 ,R7 cho mỗi trờng hợp trên
Câu 4 : ( 2,0 điểm)
màn ảnh Nếu giữ vật và màn ảnh cố định, di chuyển thấu kính giữa vật và màn ảnh thì ta đợc ảnh thứ hai rõ nét trên màn ảnh có độ cao h2 Tính độ cao h của vật theo
h1, h2
HìnhH3
Trang 4Hớng dẫn chấm Môn Vật lý 9 - Vòng 2 Câu 1: (2,5 điểm)
- Ban đầu khi cha nhúng hai vật vào chất lỏng, cân ở trạng thái cân bằng nên P1 = P2
( = P)
Dựa vào lần nhúng 1 đợc :
- Lực đẩy Acsimet tác dụng lên các vật là F1 = V1.dA ; F2 =
10081 V2.dB
- Cân thăng bằng nên : P - F1 = P - F2 hay F1 = F2
Dựa vào lần nhúng 2 đợc :
- Lực đẩy Acsimet tác dụng lên các vật là F’1 = V1.dB ; F’2 =
10064 V2.dA
- Cân thăng bằng nên : P - F’1 = P’ - F2 hay F’1 = F’2
- Chia (1) cho (2) vế theo vế đợc :
A
B
B
A
d V
d V d
V
d V
1
1
1 1
100 64 100
81
=
-64
81
2
2
=
B
A
d
d
hay
8
9
=
B
A
d
d
( Mỗi ý cho 0,25 điểm ; riêng ý 8 cho 0,50 điểm) Câu 2 : (2,0 điểm)
Trang 5- Gọi : khối lợng nớc đá và chất rắn là m ( m=2kg).
Thời gian tơng ứng với các đoạn AB, BC, CD là T1, T2 , T3 ( T1=3,T2=5,T3=4)
Biến thiên nhiệt độ ứng với các đoạn AB,CD là ∆t1, ∆t2(∆t1=∆t2=200)
Gọi công suất đốt nóng dây là N ( J/phút) có :
- Xét đoạn AB : Nớc đá và chất rắn X hấp thụ nhiệt : (cnđ + c ) m ∆t1= NT1 (1)
- Xét đoạn BC : Chất rắn x nóng chảy : χm = NT2 (2)
- Xét đoạn CD : Nớc đá và chất lỏng X hấp thụ nhiệt : (cnđ + cx ) m ∆t2= NT3 (3)
- Chia (2) cho (1) đợc :
1
1
T
t c c
=
- Thay số đợc =105J / kg
T t
c c t T
∆
+
∆
=
1 2
1
- Thay số đợc c x =2.103J/kg.độ
( Mỗi ý cho 0,25 điểm) Câu 2 : ( 2,5 Điểm)
- Khi K mở ta có R0 nt R2 do đó :
) (
)
0
1 2
R
U R R I
-1
1 2 0
U U
U R R
BD −
- Khi K đóng ta có R0 nt ( R1//R2) Do đó :
5
0
2 2 2 1
2 1 0
2 2
R R
U U R R
R R R
U U
+ +
=
D
Trang 6-) (
2 2 0
U U
U R R
BD −
- Từ (1) và (2) ta đợc :
1
1 2
U U
U R
2 2
U U
U R
BD −
-2 1
2 1
5
4
U U
U U
U BD
−
=
( Mỗi ý 1, 2, 3 , 5 cho 0,50 điểm, mỗi ý 4, 6 cho 0,25 điểm) Câu 4: (3,0 điểm)
Cho mạch điện nh hình vẽ RAB = 4Ω
- Có 4 = R1 +
3 2
3 2
R R
R R
3 2 3 1 2 1
R R
R R R R R R
+
+ +
- hay :
3 2 3 1 2 1
3 2
4
1
R R R R R R
R R
+ +
+
- Tơng tự có :
3 2 3 1 2 1
3 1
5 , 4
1
R R R R R R
R R
+ +
+
-3 2 3 1 2 1
2 1
2 , 7
1
R R R R R R
R R
+ +
+
Cộng (1), (2) , (3) vế theo vế :
-3 2 3 1 2 1
3 2 1
36
11
R R R R R R
R R R
+ +
+ +
- Trừ (4) cho (1) đợc :
3 2 3 1 2 1
1
36
2
R R R R R R
R
+ +
- Trừ (4) cho (2) đợc :
3 2 3 1 2 1
2
36
3
R R R R R R
R
+ +
- Trừ (4) cho (3) đợc :
3 2 3 1 2 1
3
36
6
R R R R R R
R
+ +
- Chia (6) cho (5) đợc R2 = 1,5 R1
- Chia (7) cho 5 đợc R3 = 3 R1
- Thay R2, R3 vào đợc : R1 =4 -
1 1
1 1
3 5 , 1
3 5 , 1
R R
R R
+ => R1 = 2Ω = R2 = 3Ω R3 = 6Ω
R 2
R 3
Trang 7( Mỗi ý cho 0,25 điểm - riêng ý 5 cho 0,50 điểm)
Hớng dẫn chấm Môn Vật lý 9 - Vòng 1 Câu 1: (2,5 điểm)
- Thanh chịu tác dụng của hai lực : Trọng
lực P đặt tại trung điểm G của thanh và lực
đẩy acsimet F đặt tại trung điểm I của GA
- Điều kiện cân bằng của thanh là : P.OG = F.OI
-3
2
=
=
OI
OG
P
F
(1)
- Gọi V là thể tích và d là trọng lợng riêng của thanh ta có :
P = d.V và F = dnớc
2
V
- Thay vào (1) đợc : 3 dnớc
2
V =2.d.V Rút đợc d =
4
3 dnớc .Thay số đợc d = 7500 N/m3
- Khi nhúng đầu bản lề xuống Đặt x là độ dài ngập trong nớc của thanh Thanh chịu tác dụng của các lực : Trọng lực P tại trung điểm của thanh và lực đẩy acsimet F tại cách O một đoạn x/2
- Điều kiện cân bằng của thanh là : P.OG = F.OI
- P = d.V và F = V
l
x dnớc
- Thay vào (2) đợc : d.V
2l = V l
x dnớc
2
x
- Đợc :
nuoc
d
d l
2
3
l
x =
( Mỗi ý cho 0,25 điểm)
O
B
A
G I
P F
Trang 8Câu 2: ( 2,5 điểm)
Xét bình 2 sau hai lần đổ :
- Khối lợng không đổi, nghiệt độ giảm từ 400C xuống 380C
- Nhiệt lợng toả ra Q2 = cm2(t2 - t’2 )
Xét bình 1 sau hai lần đổ :
- Khối lợng không đổi, nghiệt độ tăng từ 200C xuống lên t’1C
- Nhiệt lơng thu vào : Q1 = cm1 (t’1 - t1)
- Q1 = Q2 hay cm2(t2 - t’2 ) = cm1 (t’1 - t1)
1
2 2
t m
t t m
+
−
- Thay số vào tính đợc : t’1 = 240C
- Phơng trình cân bằng nhiệt cho lần trút thứ nhất :
mc(t2 - t’1) = m1c(t’1 -t1)
) (
) (
) (
) (
' 2 2 1
' 1 1 '
2 2 1
' 1 1
t t
t t m t
t c
t t c m
−
−
=
−
−
( Học sinh có thể giải bằng cách lập hai phơng trinh cân bằng nhiệt Phơng trình cân bằng nhiệt cho lần trút thứ nhất :
mc(t2 - t’1) = m1c(t’1 -t1) Phơng trình cân bằng nhiệt cho lần trút thứ hai :
mc(t’2 - t’1) = c (m2 - m)(t2 -t’2) Thay số vào và thực hiện giải hệ để tìm t’1)
( Mỗi ý cho 0,25 điểm) Câu 3 : ( 3,0 điểm)
a Vẽ sơ đồ tơng đơng :
- K1 đóng, K2 hở :
RAB =
4 3 2 7 1
7
1
4 3 2 7 1
7
(
R R R R
R
R
R
R R R R
R
R
R
+ + + +
+ +
+
- K1 hở , K2 đóng
RAB =
3 2
3 2 7
4 1
7 4 1
R R
R R R
R
R
R R
R
+
+ + +
- K1, K2 đều đóng
Trang 9RAB =
3 2
3 2
6 5 7 4
7 4 1
6 5 7 4
7 4 1
) (
) (
R R
R R R
R R R
R R R
R R R R
R R
R
+
+ + + + +
+ + +
( Mỗi trờng hợp 1,0 điểm Trong đó sơ đồ mạch 0,50 - Rtđ : 0,50 điểm)
Câu 4 : ( 2,0 điểm )
- Từ công thức
'
1 1 1
d d
- Do f không đổi, d + d’ không đổi nên nếu gọi d1, d’1 d2 , d’2 lần lợt là khoảng cách từ vật đến thấu kính và khoảng cách từ thấu kính đến ảnh ta có d1 = d’2 và d2 = d’1
- Có :
1
1
d
d
h
h
- và :
2
2
d
d
h
h
2 1
2
=
h h h
- suy ra đợc : h= h1h2
( Mỗi ý cho 0,25 điểm - ý 2 và ý 5 cho 0,50 điểm)
