Một khối gỗ hình lập phương cạnh a = 8 cm được thả nổi trong một bình nước, khi cân bằng khối gỗ ngập trong nước một đoạn h = 6cm.. Người ta đổ dầu vào bình đến khi mặt thoáng của dầu n
Trang 1PHÒNG GD&ĐT HÀ TRUNG ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH
GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2011 - 2012 MÔN: VẬT LÝ 9 : Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề )
ĐỀ BÀI:
Câu 1 (4.0 điểm) Trong một cục nước đá lớn ở 00C có một cái hốc với thể tích V = 160cm3 Người ta rãt vào hốc đó 60g nước ở nhiệt độ 750C Hỏi khi nước nguội hẳn thì thể tích hốc rỗng còn lại bao nhiêu? Cho khối lượng riêng của nước và nước đá lần lượt là Dn = 1g/cm3, Dd = 0,9g/cm3 Nhiệt nóng chảy của nước đá là: λ = 3,36.105 J/kg
Câu 2 (4.0 điểm) Một khối gỗ hình lập phương cạnh a = 8 cm được thả nổi trong
một bình nước, khi cân bằng khối gỗ ngập trong nước một đoạn h = 6cm
a Tính khối lượng riêng của gỗ Biết khối lượng riêng của nước là D1= 1000kg/m3
b Người ta đổ dầu vào bình đến khi mặt thoáng của dầu ngang bằng mặt trên của khối gỗ Tìm chiều cao của lớp dầu Biết khối lượng riêng của dầu D2 = 0,6g/cm3
Câu 3 (4.5 điểm): Cho mạch điện như sơ đồ hình vẽ: U = 24V, R1= 12Ω , R2= 9Ω ,
R3= 6Ω , R4 là một biến trở, ampe kế lí tưởng
a Cho R4= 6Ω Tính cường độ dòng điện qua R1, R4 và số chỉ của ampe kế
b Thay ampe kế bằng một vôn kế lí tưởng Tìm R4 để số chỉ của vôn kế bằng 16V Khi đó nếu R4 tăng giá trị thì số chỉ của vôn kế thay đổi thế nào?
U
R 4
R 1
D
C
-+
A
Câu 4 (4.5 điểm) Hai xe đồng thời xuất phát từ điểm A chuyển động thẳng đều về
điểm B, đoạn đường AB có độ dài L Xe thứ nhất trong nửa đầu của đoạn đường AB
đi với vận tốc m, nửa còn lại đi với vận tốc n Xe thứ hai trong nửa đầu của tổng thời gian đi với vận tốc m, nửa còn lại đi với vận tốc n Biết m khác n Hỏi xe nào đến B trước và trước bao nhiêu lâu?
Câu 5 (3.0 điểm) Em hãy nêu cách vẽ một tia tới xuất phát từ điểm S đến mặt một
gương phẳng sao cho tia phản xạ đi đúng vào điểm A ở trước gương Hãy chứng minh rằng với tia sáng xuất phát từ S đến gương rồi đi qua A thì đường đi của tia sáng mà
em vừa vẽ được là ngắn nhất
A
S.
Hết
Trang 2Hớng dẫn chấm môn vật lí thi chọn đội tuyển học sinh giỏi
cấp huyện năm học 2011 - 2012
1
Bài 1 (4.0 điểm) Do khối đỏ lớn ở 00C nờn khi đổ 60g nước vào thỡ
nhiệt độ của nước là 00C Nhiệt lượng do nước toả ra để nguội đến 00C
là:
J t
c m
Q= ∆ = 0 , 06 4200 75 = 18900
Nhiệt lượng này làm tan một lượng nước đỏ là:
g kg
Q
10 36 , 3
18900
=
=
λ
Thể tớch phần đỏ tan là: 1 62 , 5 3
9 , 0
25 , 56
cm D
m V
d
=
=
=
1
Trong hốc chứa lượng nước là:(60 + 56 , 25) lượng nước này cú thể tớch
là 116 , 25cm3
Vậy thể tớch của phần rỗng là: 222 , 5 − 116 , 25 = 106 , 25cm3
0,5đ 0,75đ
0,75đ 0,5đ 0,5đ
0,5đ 0,5đ
2
Bài 2: ( 4.0 điểm).
a + Thể tớch của khối gỗ: V = a3 (m3)
+ Trọng lượng của khối gỗ là: P = 10DV= 10Da3 (N) ( với D là khối
lượng riờng của gỗ)
+ Lực đẩy Acsimet tỏc dụng lờn khối gỗ là: F = 10D1a2h (N)
Khỗi gố nằm cõn bằng ⇔ P= F
⇔ 10 D a3 = 10D1a2h
2
1000.6.10
8.10
D h
kg m a
−
−
b Khi đổ dầu vào bỡnh nước và ngập khối gỗ:
Gọi chiều cao phần gỗ ngập trong nước là x (m)
Suy ra phần gỗ ngập trong dầu là (a-x)
+ Lực đẩy Acsimet do nước và dầu tỏc dụng lờn khối gỗ lần lượt là:
F1= 10D1a2x (N) và F2= 10D2a2(a-x) (N)
+ Khối gỗ cõn bằng khi và chỉ khi: P = F1+ F2
⇔ 10Da3 = 10D1a2x + 10D2a2(a-x)
750 600
1000 600
D D
D D
−
Suy ra chiều cao của lớp dầu là : a- x = 8-3 = 5(cm)
0,5đ 0,5đ
0,5đ 0,5đ 0.5đ
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
Bài 3: ( 4.5 điểm).
Trang 33 U
R 4
R 1
D
C
-+
A
a Vì ampe kế lí tưởng nên mạch điện gồm: [(R3 / / )R ntR4 2]/ /R1
+ I1=
1
24 2( ) 12
U
A
R = =
+ R34= 3 4
3( )
R R
R R = Ω +
+ R234= R2+R34= 9+3 = 12(Ω )
+ I2=
234
24 2( ) 12
U
A
R = =
+ I3= I4= 1(A)
+ Tại C: Ia=I1+I4= 2+1= 3(A)
b Thay ampe bằng vôn kế lí tưởng mạch điện gồm: [(R ntR1 4 ) / /R ntR2] 3
Ta có:
+ U1= U- UV= 24-16= 8(V)
+ I1= 1
1
( )
U
A
R = =
+ I1
2
( ) 21
A
2
( )
R
A
+
+ UV= U3+U4= I.R3+ I1R4
16
* Ta có : RAD=
14
1 12
R
Từ đó suy ra: khi R4 tăng giá trị thì R14 tăng ̃ RAD tăng ̃ RAB tăng giá
trị ̃ I giảm giá trị ̃ U3= I.R3 giảm ̃ UAD tăng ( vì UAD+ U3= U
không đổi) ̃ I2 tăng ̃ I1= I – I2 giảm ̃ U1 = I1R1 giảm ̃ UV tăng ( vì
U1+Uv= U không đổi)
Vậy khi tăng giá trị của R4 thì số chỉ của vôn kế tăng
0,5®
0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25®
0,25®
0,25®
Bài 4: ( 4.5 điểm).
- Thời gian để xe 1 chuyển động từ A dến B là:
1
L L m n L
t
+
- Xe 2: 2 2
t t
L m= + n
0,75® 0,75®
Trang 44 =>
2
2L
t
m n
= +
2
0
L m n
t t
mn m n
−
=> ̃ t1 > t2 => Xe 2 đến B trước
Trước một khoảng thời gian là: ( )2
L m n
mn m n
− +
0,75® 0,75® 0,75® 0,75®
5
A
S
I K
S’
Bài 5: ( 3.0 điểm).
Cách vẽ: Vẽ S’ đối xứng với S qua gương Nối S’ với A và giao điểm của
S’A với mặt phẳng gương ta được điểm tới I Nối S với I ta được tia tới
cần vẽ
Với điểm tới cần vẽ là I ta nhận thấy tổng đường đi của tia sáng là đoạn
(SI + IA) = S’A
Giả sử tia sáng không đến I mà đến một điểm khác trên gương, ví dụ đến
điểm K trên gương Ta thấy tổng đường đi của tia sáng là đoạn (SK +
KA)= S’K +KA
Xét tam giác S’AK ta luôn có
S’K + KA > S’A ( tổng độ dài 2 cạnh luôn lơn hơn độ dài một cạnh)
Vậy đường đi của tia sáng tuân theo định luật phản xạ ánh sáng luôn là
ngắn nhất
0,5®
0,5®
0,5® 0,5®
0,5® 0,5®
Chú ý:
- Nếu thí sinh giải cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.