Bài 23 điểm Hai vật chuyển động thẳng đều trên cùng một đờng thẳng.. Nếu chúng chuyển động cùng chiều độ lớn vận tốc nh cũ thì cứ sau 10 giây khoảng cách giữa chúng lại tăng thêm 6m.. T
Trang 1Phũng GD &ĐT Thanh Oai
Trường THCS Phưương Trung
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2013-2014
môn Vật lý 9
Năm học: 2013 - 2014
Thời gian làm bài: 150 phút
Bài 1: ( 4 điểm) Một thanh thẳng AB khối lượng m = 280 g, chiều dài l = 50 cm,
tiết diện đều S= 2cm2 được treo nằm ngang bằng 2 dõy mảnh song song vào 2 điểm
cố định như hỡnh vẽ Biết trọng tõm thanh cỏch đầu A một khoảng l
a) Tớnh sức căng của mỗi dõy
b) Đặt một chậu chất lỏng khối lượng riờng 750kg/m3 cho thanh chỡm hẳn trong chất lỏng mà vẫn nằm ngang Tớnh sức căng của sợi dõy khi đú?
Bài
2(3 điểm)
Hai vật chuyển động thẳng đều trên cùng một đờng thẳng Nếu chúng chuyển động lại gần nhau thì cứ sau 5 giây khoảng cách giữa chúng giảm 8 m Nếu chúng chuyển động cùng chiều (độ lớn vận tốc nh cũ) thì cứ sau 10 giây khoảng cách giữa chúng lại tăng thêm 6m Tính vận tốc của mỗi vật
Bài
3(5điểm): Một thau bằng nhôm có khối lợng 0,5kg đựng 2lít nớc ở 200C
a, Thả vào thau nhôm một thỏi đồng có khối lợng 200g lấy ở lò ra thấy thau nớc nóng lên đến 21,20C Tìm nhiệt độ của thỏi đồng Bỏ qua sự trao đổi nhiệt ra ngoài môi trờng Biết nhiệt dung riêng của nớc, nhôm, đồng lần lợt là 4200J/kg.K; 880J/kg.K; 380J/kg.K
b, Thực ra trong trờng hợp này nhiệt lợng toả ra ngoài môi trờng bằng 10% nhiệt lợng cung cấp cho thau nớc Tìm nhiệt lợng thực sự bếp cung cấp và nhiệt độ của thỏi đồng?
c, Nếu tiếp tục bỏ vào thau nớc một thỏi nớc đá có khối lợng 100g ở 00C Nớc đá
có tan hết không? Tìm nhiệt độ cuối cùng của hệ thống hoặc nớc đá còn sót lại không tan hết? Biết cứ 1kg nớc đá nóng chảy hoàn toàn thành nớc ở 00C phải cung cấp cho nó một lợng nhiệt là 3,4.105J
Trang 2Bài 4: ( 4 điểm).
Mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ trong đó R1 = 12
R2 = R3 = 6 ; UAB 12 v RA 0 ; Rv rất lớn A R1 R3 B
a Tính số chỉ của ampekế, vôn kế và R2
công suất thiêu thụ điện của đoạn mạch AB
b Đổi am pe kế, vôn kế cho nhau
Thì am pe kế và vôn kế chỉ giá trị bao nhiêu
Tính công xuất của đoạn mạch điện khi đó
Câu 5: ( 4 điểm) Một tia sáng SI tới một gơng phẳng hợp với phơng nằm ngang một
góc 600 Hỏi phải đặt gơng hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc bao nhiêu độ để tia phản xạ có phơng
a Nằm ngang
b Thắng đứng
Đỏp ỏn và biểu điểm:
Bài 1 : ( 4 điểm)
Trang 3a , ( 2 điểm)
Gọi G là trọng tõm của thanh AB Theo bài GA= → GB = → GA= GB
Gọi P là trọng lưượng của thanh Trọng lưượng P đặt tại G được phõn thành 2 phần
đặt tại A, phưương thẳng đứng, chiều từ trờn hướng xuống dưới đặt tại B,
phưương thẳng đứng, chiều từ trờn hướng xuống dưới
Theo quy tắc hợp lực song song cựng chiều ta cú
→
→
Do thanh nằm ngang, cỏc dõy treo song song nờn lực căng của mỗi dõy tại A và B
là , cú độ lớn T1= P1 = 0,8N ; T2 = P2 = 2N cú phưương thẳng đứng, chiều hướng lờn trờn
Cõu b ( 2 điểm)
Khi thanh chỡm trong chất lỏng, thanh chịu tỏc dụng của lực đẩy acsimet của chất lỏng cú độ lớn F – dv = 10.D.S.l = 10.750.2.50.10-6 = 0,75(N)
Lực đặt tại trung điểm của thanh, phưương thẳng đứng, chiều hướng lờn Ta
phõn thành 2 thành phần , đặt tại A và B cựng phưương thẳng đứng, chiều hướng lờn Độ lớn F1= F2 = = 0,375 N
Lỳc này tại đầu A của thanh chịu tỏc dụng của 2 lực , cựng phưương, ngược chiều Đầu B cũng chịu tỏc dụng của 2 lực , Do thanh vẫn căng bằng nằm ngang nờn lực căng tại mỗi dõy lỳc này là
Tại A : 0,8-0,375=0,425(N)
Tại A : 2-0,375=1,625(N)
Câu 2(3 điểm)
Gọi S1, S2 là quãng đờng đi đợc của các vật,
Trang 4v1,v2 là vận tốc vủa hai vật.
Ta có: S1 =v1t2 , S2= v2t2 (0,5 điểm)
- Khi chuyển động lại gần nhau độ giảm khoảng cách của hai vật bằng tổng quãng đờng hai vật đã đi: S1 + S2 = 8 m (0,5 điểm)
=> S1 + S2 = (v1 + v2) t1 = 8
=> v1 + v2 = 1,6 (m/s) (1) (0,5 điểm)
- Khi chúng chuyển động cùng chiều thì độ tăng khoảng cách giữa hai vật bằng hiệu quãng đờng hai vật đã đi:
S1 - S2 = 6 m (0,5 điểm)
=> S1 - S2 = (v1 - v2) t2 = 6
=> v1 - v2 = 0,6 (2) (0,5 điểm)
Lấy (1) cộng (2) vế với vế ta đợc 2v1 = 2,2 => v1 = 1,1 m/s
Vận tốc vật thứ hai: v2 = 1,6 - 1,1 = 0,5 m/s (0,5 điểm)
Bài 3: ( 4 điểm)
a, -Tính đợc nhiệt lợng cần cung cấp để xô và nớc tăng nhiệt độ là:QThu= 10608(J)
- Tính đợc nhiệt lợng toả ra của thỏi đồng khi hạ từ t3 C –t1 C:
QToả = m3C3.(t3 – t1)
- Do QHP = 0 => QToả = QThu = 10608 => t3 = 160,780C
0,5điểm
0,5điểm
b, Lập luận: + Do có sự toả nhiệt ra môi trờng là 10% nhiệt lợng cung cấpcho thau nớc. QHP = 10%QThu = 1060,8J
+ Tổng nhiệt lợng thực sự mà thỏi đồng cung cấp là:
Q’
Toả = QThu + QHP = 11668,8 (J) + Khi đó nhiệt độ của thỏi đồng phải là:
Q’
Toả = 0,2.380.(t’
3 – 21,2) = 11668,8 => t3’ ≈ 1750C
0,5điểm
0,5điểm 1,0điểm
c, Giả sử nhiệt độ của hỗn hợp là 00C:
Trang 5- Tính đợc nhiệt lợng mà thỏi đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn là:
34000J
- Nhiệt lợng do thau, nớc đồng toả ra khi hạ nhiệt độ:
QToả = 189019,2(J)
Có: QToả > QThu => Đá sẽ tan hết và tăng lên nhiệt độ t’ nào đó
=> nhiệt lợng do nớc đá ở 00C thu vào tăng đến t’ là: 420 t’
- Nhiệt lợng do thau, nớc đồng toả ra khi hạ nhiệt độ:
QToả = 8916(21,2 - t’) => t’ = 16,60C
1,0điểm
0,5điểm
Bài 4: (4điểm)
a R1 // R2 nt R3 R = R1,2 + R3 = = 10 ( 0,5 điểm)
Cờng độ dòng toàn mạch I = = 1,2 A (0,5 điểm) Tính U3 = I R3 = 7,2V -> vôn kế chỉ 7,2 V -> U1,2 = I R1,2 = 1,2 4 = 4,8 v (0,5
điểm)
I2 = = 0,8 A -> am pe kế chỉ IA = 0,8 A P = UI = 14, 4 w (0,5 điểm)
b ( R1nt R3) // R2 ( 0,5 điểm)
I1,3 = = ( 0,5 điểm)
+ U3 = I3 R3 = 4 v vôn kế chỉ 4 v (0,5 điểm)
+ IA = I2 = -> I = I1,3 + I2 = (A) (0,5 điểm)
+ P = U I = 12 = 32 (w) (0,5 điểm)
Bài 5: ( 4 điểm): Đúng mỗi trờng hợp đợc 1 điểm
a Tia phản xạ nằm ngang
- góc hợp với tia tới và tia phản xạ có thể 60 hoặc 1200. (1 điểm)
- ứng với hai trờng hợp trên vết gơng ở vị trí M1 (hợp với một mặt phẳng nằm ngang 1 góc 600)
Trang 6hoặc ở vị trí M2 (hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc 300 ) (1 điểm)
b Tia phản xạ thẳng đứng M1
- góc hợp với tia tới và tia phản xạ có thể là 300 hoặc 1500 (1 điểm)
- ứng với 2 trờng hợp đó vết gơng ở vị trí M1 ( hợp với mặt nằm ngang một góc
150) hoặc ở vị trí M2 (hợp với mặt nằm ngang một góc 750) (1 điểm)