Tính lực do quả bóng bay tác dụng vào trần nhà b.. Tính nhiệt lượng tồn phần mà bếp tỏa ra khi khối lượng dầu hỏa cháy hết là 30g b.. Với lượng dầu hỏa trên cĩ thể đun được bao nhiêu lít
Trang 1ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2010-2011
MÔN THI VẬT LÝ 9
Thơì gian làm bài 150 phút ( không kể thời gian giao hoặc chép đề )
Bài 1: (2 điểm) Trên một bàn là có ghi 110V- 550W và trên một bóng đèn dây tóc có ghi 110V- 40W
a Tính điện trở của bàn là và của bóng đèn khi chúng hoạt động bình thường
b Nếu mắc nối tiếp bàn là và bóng đèn vào hiệu điện thế 220V thì bóng
đèn có sáng bình thường không ? Vì sao ?
Bài 2 : ( 3 điểm )
Một quả bóng bay có khối lượng 0,1g được bơm căng bằng 4 lít khí Axetylen, có khối lượng riêng 1,173kg/m3, bay lên và bám vào trần nhà.Biết khối lượng riêng của không khí là1,293kg/m3
a Tính lực do quả bóng bay tác dụng vào trần nhà
b Để giữ cho quả bóng không bay lên, phải treo vào nó một vật có khối lượng ít nhất là bao nhiêu?
Bài 3 : ( 3 điểm )
Các Ampe kế có điện trở không đáng kể R1 R2 R3
Xác định số chỉ của các Ampe kế : A B C D
a Khi K1 ngắt, K2 đóng
b Khi K1 đóng, K2 ngắt K2 A2
c Khi K1, K2 cùng đóng
Bài 4: (3 điểm )
Một bếp dầu hỏa cĩ hiệu suất 30%
a Tính nhiệt lượng tồn phần mà bếp tỏa ra khi khối lượng dầu hỏa cháy hết là 30g
b Tính nhiệt lượng cĩ ích và nhiệt lượng hao phí tỏa ra
c Với lượng dầu hỏa trên cĩ thể đun được bao nhiêu lít nước từ 300C đến sơi ( bỏ qua nhiệt lượng do
ấm tỏa thu vào )
Biết năng suất tỏa nhiệt của dầu q = 44 106J/kg
Nhiệt dung riêng của nước là c = 4190 J/kg
Bài 5: (3 điểm)
R1 R3
Cho mạch điện như hình vẽ Khi đặt một hiệu điện thế U 1 3 vào hai điểm 1và 2, để cho hai đầu 3 và 4 hở thì cơng suất tỏa
nhiệt trong mạch là P1=40W Nếu nối tắt hai đầu 3 và 4 thì cơng R5
suất tỏa nhiệt trên mạch là P2= 80W Nếu đặt hiệu điện thế U vào R2 R4
hai điểm 3 và 4, để hở hai đầu 1và 2 thì cơng suất tỏa nhiệt trên 2 4 mạch là P3= 20W Hãy xác định cơng suất tỏa nhiệt của mạch khi
hiệu điện thế U đặt vào hai điểm 3 và 4, đồng thời nối tắt hai đầu 1 và 2
Bài 6 : (3 đ)
Người ta đun sôi một ấm nước bằng một bếp điện Hiệu suất bếp là 100% Aám toả nhiệt ra không khí trong đó nhiệt lượng hao phí tỉ lệ thuận với thời gian đun Khi hiệu điện thế U1=200V thì sau 5 phút nước sôi khi hiệu điện thế U2=100V thì sau 25 phút nước sôi Nếu hiệu điện thế U3=150V thì sau bao lâu nước sôi ?
Bài 7: ( 3điểm )
Một hồ nước yên lặng cĩ bề rộng 8m Trên bờ hồ cĩ cây cột điện cao 3,2m cĩ treo một bĩng đèn ở đỉnh Một người đứng bên bờ đối diện quan sát ảnh của bĩng đèn, mắt người cách mặt đất 1,6 m
a Vẽ chùm tia sáng từ bĩng đèn phản xạ trên mặt nước tới mắt người quan sát
b Người ấy lùi ra xa hồ, khi cách bờ hồ một khoảng bao nhiêu thì khơng cịn thấy ảnh của bĩng đèn
Trang 2ĐÁP ÁN BIỂU ĐIỂM MÔN VẬT LÝ 9
Bài 1 (2 đđiểm) a Tính điện trở của từng dụng cụ
Điện trở của bàn là
2 1102
22( ) 550
b b b
U R P
Điện trở của đèn là
2 1102
302,5( ) 40
d d d
U R P
b Nếu mắc nôùi tiếp vào 220V, điện trở tương đương toàn mạch là :
324,5
U
R
110
d d d
P
U
Bài 2: (3 điểm)
- Tóm tắt : m= 0,1g = 0,1 10-3kg
V= 4lít= 4.10-3m3
D0= 1,173 kg/m3
D1= 1,293kg/m3
a F =?
b m’=?
- Giải :
1m3khí axetylen có khối lượng 1,173 kg vậy có trọng lượng 11,73N
1m3khí không khí có khối lượng 1,293 kg vậy có trọng lượng 12,93N Trọng lượng này bằng lực đẩy Aùcsimet do không khí tác dụng, lực này lớn hơn trọng lượng khí axetylen nên quả bóng có thể bay lên
0.25 đ Vậy lực đẩy quả bóng lên :
Trọng lượng của vỏ cao su :
a Lực do quả bóng tác dụng lên trần nhà :
b Trọng lượng của vật phải buộc vào quả bóng ít nhất bằng lực do quả bóng tác dụng lên trần nhà
0,5đ Vậy khối lượng vật ít nhất là :
g kg
10
0038 ,
Bài 3: (3 điểm )
- Tóm tắt R1=R2=6Ω
R3=3Ω
UAD=6V
IA1=? ; IA2=?
Trang 3a K1 ngắt, K2 đóng
b K1 đóng, K2 ngắt
c K1, K2 cùng đóng
- Giải
a K1 ngắt, K2 đóng
A1 chỉ số không do mạch hở B trùng D nên mạch mắc như sau : R1ntA2 0,25đ
R
U
6
6
1
b K1 đóng, K2 ngắt
R
U
3
6
3
c K1, K2 cùng đóng
C trùng A; B trùng D nên mạch điện được mắc như sau : R1//R2//R3 0,25đ
Cường độ dòng điện qua từng điện trở :
A R
U
6
6
1
A R
U
6
6
2
A R
U
3
6
3
Dựa vào chiều dòng điện qua từng ampe kế và sơ đồ mạch điện ta có
Bài 4:
a Nhiệt lượng tồn phần do bếp tỏa ra :
tp
b Nhiệt lượng cĩ ích :
4
3
tp ci
ci tp
H Q Q
Q
c Lượng nước cĩ thể đun :
3
2 1
396.10
ci ci
Q
−
Bài 5:
Khi đặt hiệu điện thế U vào hai điểm 1 và 2 và để cho hai đầu 3 và 4 hở (R1ntR5ntR2) thì cơng suất tỏa nhiệt trong mạch là
2 1
U P
R R R
=
Nếu nối tắt hai đầu 3 và 4 (Đoạn mạch là R1nt(R5//<R3ntR4>)ntR2 ) thì cơng suất tỏa nhiệt của mạch là :
2
1 2
P
R R
R R R
0,5đ Khi đặt hiệu điện thế U vào hai điểm 3 và 4 và để cho hai đầu 1 và 2 hở (R4ntR5ntR3) thì cơng suất tỏa nhiệt trong mạch là
Trang 42 3
U P
R R R
=
Nếu nối tắt hai đầu 3 và 4 (Đoạn mạch là R3nt(R5//<R1ntR2>)ntR4 ) thì cơng suất tỏa nhiệt của mạch là :
4
3 4
P
R R
R R R
=
=
40w 40
P
Bài 6 (3 điểm )
- Giải
Ta có công suất toàn phần :
R
U
P= 2
Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước sôi với từng hiệu điện thế
1 ,
2 1
R
U Q
−
=
2 ,
2 2
R
U Q
−
=
3 ,
2 3
R
U Q
−
Nhiệt lượng Q1, Q2 ,Q3 đều dùng để làm sôi nước do đó
Q1= Q2 = Q3
⇔ 12 P, .t1
R
U
− = 22 P, .t2
R
U
− = 32 P, .t3
R
U
⇔(2002-RP’)5= (1002-RP’)15=(1502-RP’)t3
Bài 7
a Gọi AB là cột điện ( A là bĩng đèn ) và Á là ảnh của bĩng đèn qua mặt nước (xem là gương phẳng) Các tia tới bất kỳ AI, AJ sẽ phản xạ theo hướng A’I, A’J đến mắt người quan sát 0,5đ
A
O
B
I J C 0,5đ
A’
Trang 5b.Nếu mắt người quan sát ra ngoài khoảng JC thì mắt không còn thấy ảnh của A qua hồ ( khi đó không
Xét hai tam giác đồng dạng JOC∆ và JAB∆ ta có :
4 3,2
Vậy khi người ấy rời xa hồ 4m trở đi sẽ không còn thấy ảnh của bóng đèn nữa
A
O
B
A’
Chú ý : Mọi phương án giải khác cho kết quả như trong đáp án đều cho điểm tương ứng của phần đó