Tính khối lượng m3 của Nhôm và m4 của Thiếc có trong hỗn hợp.. Bài 2: 6 điểm Hai gương phẳng có mặt phản xạ quay vào nhau và tạo thành một góc α.. Chiếu một tia sáng SI đến gương thứ nhấ
Trang 1UBND HUYỆN GIỒNG RIỀNG ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN PHÒNG GD &ĐT GIỒNG RIỀNG NĂM HỌC 2009 – 2010
= = = 0o0 = = = MÔN: VẬT LÍ LỚP 9 , THỜI GIAN 150 PHÚT
Bài 1: (5 điểm) Một nhiệt lượng kế khối lượng m1 = 100g chứa một lượng m2 = 500g nước ở cùng nhiệt độ t1 = 150C Người ta thả vào đó m = 150g hỗn hợp bột Nhôm và Thiếc đã được đun nóng tới t2 = 1000C Khi cân bằng nhiệt độ của hệ vật là t = 170C Tính khối lượng m3 của Nhôm
và m4 của Thiếc có trong hỗn hợp Biết nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lượng kế, của nước, của Nhôm, của Thiếc lần lượt là 460 J/kg.K, 4200J/kg.K, 900J/kg.K, 230J/kg.K và bỏ qua nhiệt lượng hao phí tỏa ra môi trường xung quanh
Bài 2: (6 điểm) Hai gương phẳng có mặt phản xạ quay vào nhau và tạo thành một góc α. Chiếu một tia sáng SI đến gương thứ nhất, phản xạ theo phương IJ đến gương thứ hai rồi phản
xạ tiếp theo phương JR Tìm góc tạo bởi hai tia SI và JR trong các trường hợp:
a/ Khi α là góc nhọn b/ Khi α là góc tù.
Bài 3: (3 điểm) Một khối gỗ hình hộp chữ nhật, tiết diện đáy S = 100cm2, chiều cao h = 20cm được thả nổi trong nước sao cho khối gỗ thẳng đứng Biết trọng lượng riêng của gỗ d1 = 7500N/m3 và trọng lượng riêng của nước d2 = 10 000N/m3 Tính chiều cao của phần gỗ nổi trên nước Bỏ qua sự thay đổi của mực nước
Bài 4: (6 điểm) Một mạch điện gồm một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một biến trở
mắc nối tiếp với một điện trở R, một Ampe kế đo cường độ dòng điện qua R và một Vôn kế đo hiệu điện thế giữa 2 đầu điện trở R Khi di chuyển con chạy từ đầu này đến đầu kia của biến trở, người ta thấy chỉ số của Vôn kế thay đổi từ 3,6V đến 6,0V và của Ampe kế từ 0,12A đến 0,20A a/ Vẽ sơ đồ mạch điện và tính giá trị của điện trở R?
b/ Tính chiều dài của dây làm biến trở biết rằng điện trở suất của chất làm dây dẫn là 0,40.10-6
m
Ω và có tiết diện 0,30mm2
c/ Điện trở R ở trên là điện trở tương đương của 3 điện trở giống nhau mắc với nhau, mỗi điện trở 20Ω Hỏi 3 điện trở này đã được mắc với nhau như thế nào? Giải thích?
HẾT
Trang 2-a a
2 1
2 1
D N
O
G1
G2
S R
M I
J
a
a
2
1
1 2
D
N
O
G1
G2
S
R M
E
I
J
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI
MÔN V Ậ T LÍ LỚP 9, NĂM HỌC 2009 - 2010
Bài 1: (5 điểm)
Nhiệt lượng do bột Nhơm và Thiếc tỏa ra:
Của Nhơm: Q3 = m3.c3.(t2 – t) = m3.900.83 = 74 700m3 (J)(0,5đ)
Của Thiếc: Q4 = m4.c4.(t2 – t) = m4.230.83 = 19090m4 (J)(0,5đ)
Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế và nước hấp thu:
Của nhiệt lượng kế: Q1 = m1.c1.(t – t1) = 0,1.460.2 = 92 (J)(0,5đ)
Của Nước: Q2 = m2.c2.(t – t1) = 0,5.4200.2 = 4200 (J)(0,5đ)
Vì bỏ qua nhiệt lượng hao phí nên: Q1 + Q2 = Q3 + Q4 (0,5đ)
74 700m3 + 19090m4 = 92 + 4200 = 4292 (J)(0,5đ)
900m3 + 230m4 = 51,7(0,5đ)
Ta cĩ hệ: 3 4
0,15
900 230 51, 7
+ =
Giải được m3 ≈ 0,025kg≈25g (0,5đ) ; m4 ≈ 0,125kg≈125g(0,5đ)
Bài 2: (6 điểm)
a/ Khi α là gĩc nhọn:
* Vẽ hình đúng đường truyền tia sáng(0,5đ)
Ta cĩ MNJ· =·IOJ =α(gĩc cĩ cạnh tương ứng vuơng gĩc)(0,5đ)
Xét tam giác NIJ cĩ gĩc ngồi tại N
MNJ =IOJ = = +α I J (1)(0,5đ)
* Xét tam giác DIJ cĩ:
SDJ =DIJ IJD+ (gĩc ngồi)(0,5đ)
=2µI1+2Jµ1 =2(µI1+µJ1) (2)
Vậy SDJ· =2α (0,5đ)
b/ Khi α là gĩc tù.
* Vẽ hình đúng đường truyền tia sáng(0,5đ)
Ta cĩ MNJ· =·IOJ =α(gĩc cĩ cạnh tương ứng vuơng gĩc)(0,5đ)
Xét tam giác NIJ cĩ gĩc ngồi tại N
MNJ =IOJ = = +α I J (1)(0,5đ)
* Xét tam giác DIJ cĩ:
EDJ =DIJ IJD+ (gĩc ngồi)(0,5đ)
=2µI2+2µJ2 =2(µI2+µJ2) (0,5đ)
I = −I J = −J (0,5đ)
Nên
0 0
2(180 )
360 2
α α
Vậy ·EDR=3600−2α (0,5đ)
Trang 3R R'
N
_ +
M C
B A
A
V
Bài 3: (3 điểm)
Trọng lực của khối gỗ: P = d1 V = d1 S.h(0,5đ)
Lực đẩy Acsimét: F = d2.S.h’ (h’ là chiều cao phần chìm của khối gỗ)(0,5đ)
Khối gỗ chịu tác dụng của hai lực cân bằng P = F ⇔d 1S h=d '2S h (0,5đ)
1
2
' d
d
7500
10000
Độ cao của phần gỗ nổi trên mặt nước: h’’ = h – h’ = 0,2 – 0,15 = 0,05m(0,5đ)
Bài 4: (6 điểm)
a/ Vẽ đúng sơ đồ mạch điện: (0,5đ)
Gọi R’ là điện trở của biến trở, UAB là hiệu điện thế nguồn điện, UR là hiệu điện thế giữa 2 đầu R
Khi con chạy C ở đầu M thì R’ = 0, nên UAB = UR = 6,0V(0,5đ)
Điện trở R = 6 30
0, 2
AB
U
I = = Ω(0,5đ) b/ Ta phải tính giá trị lớn nhất của biến trở Rb khi con chạy ở vị trí N Lúc đó cường độ dòng điện qua mạch là nhỏ nhất I = 0,12A, vì UAB = 6,0V không đổi (0,5đ)
Rtd = 6 50
0,12
AB
U
I = = Ω (0,5đ)
50
b
R R
⇒ + = Ω(0,5đ)
50 30 20
b td
Chiều dài của dây làm biến trở: R l l R S.
S
ρ
ρ
= × ⇒ = (0,5đ)
6 6
20.0,3.10
15
0, 4.10
l= −− = m(0,5đ)
c/ Có 3 điện trở giống nhau thì có khả năng mắc thành 4 sơ đồ
HS lần lượt vẽ từng trường hợp và tính điện trở tương đương.(1đ) ( Mỗi trường hợp (0,25đ)) Chỉ ra được cách mắc phù hợp.(0,5đ)