a Cắt một phần bản thứ nhất và đem đặt lên chính giữa của phần còn lại.. b Cắt bỏ một phần của bản thứ nhất.. 3 điểm Trong một bình đậy kính có một cục nớc đá có khối lợng M = 0,1kg nổi
Trang 1Đề kiểm tra học sinh giỏi lớp 9
Môn: Vật lí
Thời gian làm bài: 150 phút
Đề I
Câu 1. (3 điểm)
Hai bản kim loại đồng chất, có cùng chiều dài l = 20cm và tiết diện nhng có trọng lợng riêng khác nhau d1 = 1,25d2
Hai bản này đợc hàn dín lại ở một đầu O và đợc treo bằng sợi dây
Để thanh nằm ngang ngời ta thực hiện hai biện pháp sau
a) Cắt một phần bản thứ nhất và đem đặt lên chính giữa của phần còn lại
Tìm chiều dài của phần bị cắt bỏ
b) Cắt bỏ một phần của bản thứ nhất
Tìm phần bị cắt bỏ đi
l l
Câu 2. (3 điểm)
Trong một bình đậy kính có một cục nớc đá có khối lợng M = 0,1kg nổi trên nớc, trong cục đá có một viên chì khối lợng m= 5kg Hỏi phải tốn một nhiệt lợng bằng bao nhiêu để cục chig bắt đầu chìm xuống nớc Cho khối lợng riêng của chì bằng 11,3g/cm3 của nớc
đá bằng 0,9/cm3, nhiệt nóng chảy của nớc đá 3,4.105J/kg Nhiệt độ nớc trung bình là 00C
Câu 3. (3 điểm)
Trên hình vẽ, biến trở AB là một day đồng chất, chiều dài l = 1,3m, tiết diện ngang S=0,1mm2 điện trở suất p = 10- 6Ωm U là hiệu điện thế không đổi
Nhận thấy khi con chạy ở các vị trí cách đầu A hoặc đầu B những đoạn nh nhau 40cm thì công suất toả nhịêt trên biến trở là nh nhau
Xác định tỉ số công suất tỏ nhiệt trên R0 ứng với hai vị trí của con chạy C
+ U –
R0
A C B
Câu 4. (1 điểm)
Một hộp đen có bề dày a = 12cm trong đó đựng hai thấu kính đặt đối diện nhau (Xem các thấu kính đặt ở các thành hộp) Chiếu tới bằng một chùm tia sáng song song có bề rộng d chumg tia ló ra khỏi hộp là chùm song song có bêg rộng 2d (Hình vẽ)
Xác địng tiêu cự của thấu kính đặt trong hộp
d 2d
a = 12cm
Trang 2biểu đIểm và đáp án đề thi học sinh giỏi lớp 9
Môn: vật lí
Đề 1
Câu 1 (3 điểm)
a) Gọi x là phần bị cắt
Do nó đợc đặt lên chính giữa phần còn lại
và thanh cân bằng
S
l P x
l
−
Gọi S là tiết diện của mỗi bản, ta có
2
.
1
l l S d x
l
l
S
d − =
l d x l
d1 ( − ) = 2
=> l
l d
d
x ( 1 )
1
2
−
=
=> ((l
cm x
x ) 20 ( 1 0 , 8 ) 20 4
25 ,
1
1
1
( − => = − =
b) Gọi y là phần cắt bỏ đi, trọng lợng bản còn lại là:
l
y l
P
1
,
1
Do thanh cân bằng nên ta có
2
1 2
).
d − − =
d
d y
1
2 2
)
( − =
=>
1
2
d
d ly
y (l-y) l
cm y
Loai cm
y
y
y
11 , 2 89 , 17 20 5 8
20
) ( 20 5
8
20
89 , 17 5 8 320
80
400
0 80 40
2
1
, ,
2
=
−
≈
−
=
>
+
=
≈
= Λ
=>
=
−
=
∆
= +
−
=>
Câu 2 (3 điểm)
Để cục chì bắt đầu chìm, không cần phải toàn bộ cục nớc đá tan hết, chỉ cần
khối lợng riêng của nớc đá và cục chì trong nó bằng khối lợng riêng của nớc
là đủ
Gọi M1 là khối lợng còn lại của cục nớc đá khi bắt đầu chìm; điều kiện để
cục chì chìm là:
n
D
V
m
M
=
+
1 Trong đó: V: Thể tích của cục đá và chì
Dn khối lợng riêng của nớc
Chú ý rằng:
chi
da D
m D
M
V = 1 +
1
chi da n
D
m D
M D m
M + = +
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ 0,5đ O
Trang 3Suy ra:
g M
D D D
D D D
m
M
chi da n
da n chi
41 3 , 11 ).
9 ,
0
1
(
9 , 0 ).
1 3
,
11
(
.
5
).
(
).
(
1
1
=
−
−
=
−
−
=
Khối lợng nớc đá phải tan:
ΛM =M −M1 = 100g− 41g = 59g
Nhiệt lợng cần thiết:
Q= λ ΛM = 3 , 4 10 5 59 10 3 = 200 , 6 10−2J
(Nhiệt lợng này chỉ cung cấp cho cục nớc đá làm nó tan ra)
Câu 3 (3 điểm)
Gọi R1, R2 là điện trở của biến trở tơng ứng của hai vị trí trên của con chạy
C; R là điện trở toàn phần của biến trở ta có
13
9
;
13
4
2
- Khi hai công suất này bằng nhau
R R
R R
R R R
U R
R
R
U
13
6
).
( )
(
2 1 0
2 2 0
1 1
0
=
=
=>
+
= +
- Gọi I1, I2 là cờng độ dòng điện qua R0 trong hai trờng hợp trên
R
U R
R
U I
R
U R
R
U
I
15
13
; 10
13
2 0
2 1
0
+
=
= +
=
Suy ra: I1 = 1,5I2 Dùng công thức: P=I2R0 ta có
25
,
2
2
P
P
(Cách giải này không sử dụng tiết diện và điện trở suất, cách giải khác các em có thể tính R)
Câu 4 (1 điểm)
Đờng đi của tia sáng nh hình vẽ (F1 trùng với F2)
I1 I2
F1
O1 F2 O2
J1 J2
a
Xét ∆F1I1J1 ~ ∆F2I2J2ta có
) 1 ( 2 2
1
1 2 2
1 2
2
1
1
2
2
1
f
f hay O
F
O
F
J
I
J
I = = => =
Mặt khác:
O1F1+ F2O2 = a hay f1+ f2 = a (2)
Từ (1) và(2) ta suy ra:
f1 =a/3 = 4cm và f2 = 2a/3 = 8cm
0,5đ 0,5đ
0,5đ
0,5đ 0,5đ 0,5đ
0,5đ 0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ 0,25đ