Đổ thêm vào đó 1kg nước sôi thì nhiệt độ của nước khi cân bằng là 450C.. Phải đổ thêm bao nhiêu nước sôi nữa để nhiệt độ của nước trong nồi khi cân bằng là 600C.. Cho rằng dầu không trộn
Trang 1UBND HUYỆN NGHĨA ĐÀN
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2015 - 2016 MÔN THI: VẬT LÍ
Thời gian: 150 phút ( Không tính thời gian giao nhận đê)
Câu 1: (4,0 điểm)
Lúc 8 giờ, trên đoạn đường thẳng AB, An đi từ A đến B, trong 32 đoạn đường đầu đi với vận tốc 40km/h, trong 31 đoạn đường sau đi với vận tốc 30km/h Cùng lúc đó Bình đi từ B về
A với vận tốc v, đi được nửa quãng đường thì dừng lại nghỉ 12 phút sau đó tiếp tục đi về A với vận tốc 2v Cả hai đến nơi cùng một lúc, coi các chuyển động là đều.
a Tính vận tốc trung bình của An trên đoạn đường AB
b An đến B lúc 10 giờ, tính v.
c Tìm thời điểm và vị trí hai người gặp nhau
Câu 2: (3,0 điểm)
Một cái nồi bằng nhôm chứa nước ở 240C, nồi và nước có khối lượng tổng cộng là 3kg
Đổ thêm vào đó 1kg nước sôi thì nhiệt độ của nước khi cân bằng là 450C
a Tính khối lượng của nồi
b Phải đổ thêm bao nhiêu nước sôi nữa để nhiệt độ của nước trong nồi khi cân bằng là 600C
Biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là 4200 và 880(J/kg độ) Bỏ qua nhiệt lượng tỏa ra môi trường
Câu 3: (5,0 điểm)
Một khối gỗ hình hộp lập phương có cạnh bằng 18cm Khối gỗ được thả thẳng đứng trong một bình nước Biết trọng lượng riêng của gỗ và nước lần lượt là 9000 N/m3, 10000 N/m3
a Tính độ cao phần gỗ chìm trong nước ?
b Người ta đổ thêm một lượng dầu vào bình cho đến lúc khối gỗ vừa ngập hết trong nước và dầu Cho rằng dầu không trộn lẫn vào nước Biết trọng lượng riêng của dầu là 7000 N/
m3 Tính độ cao phần gỗ ngập trong dầu ?
c Từ kết quả câu a, hãy tính công tối thiểu để nhấn khối gỗ xuống vừa ngập ngang mặt nước ? Biết rằng diện tích đáy bình và đáy khối gỗ lần lượt là Sb=800 cm2, Sg= 400 cm2
Câu 4: (5,0 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ,biết R1=6,RR2 =18,R R3 = R4
= 12 ( điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)điện điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)trở điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)của điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)dây điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)nối điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)và điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)khóa điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)K điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)là điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)không điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)đáng điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)kể))
a Tính điện trở tương đương của mạch khi khóa K đóng và
khi khóa K mở
b Khi K đóng, UAB = 12V Tính cường độ dòng điện qua
các điện trở và công suất tiêu thụ của mạch
c Tính cường độ dòng điện qua khóa K khi K đóng
Câu 5: (3,0 điểm)
Một gương phẳng hình tròn đường kính 10cm đặt trên bàn cách trần nhà 2m, mặt phản xạ
hướng lên trên Ánh sáng từ 1 bóng đèn (xem là nguồn sáng điểm) cách trần nhà 1m
a Hãy tính đường kính vệt sáng trên trần nhà
b Cần phải dịch bóng đèn về phía nào (theo phương vuông góc với gương) một đoạn bằng bao nhiêu để đường kính vệt sáng tăng gấp đôi?
( Học sinh bảng B không làm Câu 3c )
-HẾT -Họ điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)và điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)tên điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)thí điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)sinh:………SBD:…………
ĐỀ CHÍNH THỨC
A +
- B
R1
R2
R4
R3
K
C
D
Đề điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)thi điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)gồm điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)01 điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)trang
Trang 2UBND HUYỆN NGHĨA ĐÀN
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐÁP ÁN, BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI
LỚP 9 NĂM HỌC 2015 - 2016 MÔN THI: VẬT LÍ
Câu
1
(4đ)
a
Gọi s là quãng đường A đến B Vận tốc trung bình của anh An:
36 360 10 1 30 3 40 3
s s
s
v tb
(km/h)
b
Bình cũng đến B lúc 10h và nghỉ 12 phút =0,2h nên ta có :
2 4 2 , 0
2 v
s v
s
(h)
=> 1 , 8 4
3
v
s
43.1s,8 37.,722 30
c
Thời gian anh An đi hết 2/3 đoạn đường đầu : t1A=3.2 32..4072
1
A
v s
=1,2(h)
Thời gian anh Bình đi hết nửa đoạn đường đầu t1B=
2 , 1 30 2
72
s
(h)
Thời điểm anh Bình bắt đầu đi nửa đoạn đường thứ 2
t2B=1,2+0,2=1,4h
Vậy 2 người gặp nhau trong đoạn lúc t1,2h
=> sA+sB=72 40t+30t=72
35
36
h
Vậy 2 người gặp nhau lúc 9 giờ 2 phút và cách A khoảng 41km
0,5 0,25
0,5
0,25
2
(3đ)
Gọi khối lượng nồi là m (kg, m>0) thì khối lượng nước là 3-m 0,5 đ 0,5 đ Nhiệt lượng của nồi nước thu vào là:
Qthu = [(3-m)c1+mc2].(45-24) (J) Nhiệt lượng của nước sôi tỏa ra là:
Qtỏa = 1.c1(100-45) Theo pt cân bằng nhiệt ta có : Qthu = Qtỏa
[(3-m)c1+mc2].(45-24) = 1.c1(100-45) Giải phương trình tìm được m = 0.482 kg
Vậy khối lượng nồi là 0,482kg
0,25 0,25 0,5 0,5
0,25 0,25 0,5 0,5
Gọi khối lượng nước cần đổ thêm để đạt nhiệt độ 60oC là x (kg, x>0),
Khối lượng nước ban đầu trong nồi là : 3- 0,482 = 2,518 ( kg)
0,25 0,25
0,25 0,25
Trang 3Nhiệt lượng của nồi nước thu vào là:
Qthu = 3,518 4200 ( 60 -45) + 0,482 880 (60-45) =227996,4 (J)
Nhiệt lượng của nước sôi tỏa ra là:
Qtỏa = x 4200 (100-60 )= 168000 x (J)
Theo pt cân bằng nhiệt ta có : Qthu = Qtỏa
168000.x = 227996,4
Giải phương trình ta được x = 1,357 kg
0,25 0,25 0,5
0,25 0,25 0,5
3
(5đ)
a
Gọi h là chiều cao khối gỗ (h = 18cm); Trọng lượng riêng của gỗ
là d1 = 9000N/m3 ; Trọng lượng riêng của nước là d2 = 10000N/
m3 ; h1 là chiều cao phần gỗ ngập trong nước ;Sg là diện tích đáy
khối gỗ, V là thể tích khối gỗ, V1 là thể tích phần gỗ chìm trong
nước
Khối gỗ chịu 2 lực tác dụng gồm :
- Trọng lượng của khối gỗ : P = d1.V = d1 Sg.h
- Lực đẩy Acsimet tác dụng lên khối gỗ : FA = d2.V1 = d1.Sg.h1
Vì khối gỗ nổi cân bằng nên P = FA Hay d1.Sg h = d2.Sg h1
d1 h = d2.h1
2
d h
10000
18 9000
2
d
h d
Vậy phần chiều cao khối gỗ chìm trong nước là 16,2 cm
0,25
0,75 0,5
0,75
1,0 0,75
b
Gọi chiều cao phần vật chìm trong nước và dầu lần lượt là : hx hy
Ta có: hx + hy = 18 (cm) (1)
Thể tích nước và dầu bị khỗi gỗ chiếm chỗ lần lượt là Vx và Vy;
Trọng lượng riêng của dầu là d3= 7000 N/m3 Lúc này khối gỗ
chịu 3 lực tác dụng gồm:
- Trọng lượng của khối gỗ : P = d1.V = d1.Sg.h
- Lực đẩy Acsimet do nước t/d lên khối gỗ:
FA1 = d2.Vx = d2.Sg.hx
-Lực đẩy Acsimet do dầu t/d lên khối gỗ:
FA2 = d3.Vy = d3.Sg.hy
Vì khối gỗ cân bằng nên ta có P = FA1 + FA2
Hay d1.S.h = d2.S.hx + d3.S.hy
d1.h = d2.hx + d3 hy (2)
Từ (1) và ( 2) giải ra ta được:
7000 9000
) 9000 10000
( 18 ) (
3 2
1
d d
d d h
Vậy độ cao phần gỗ ngập trong dầu là 6 cm
0,25
0,75
0,5
0,5
1,0
1,0
c Để khối gỗ ngập sâu thêm vào nước thì lực nhấn ngày càng phải
tăng do lực đẩy Acsimet tăng Ban đầu P cân bằng với FA, khi
khỗi gỗ ngập sâu thêm 1 đoạn x thì lực đẩy tăng thêm ∆FA =
d2.Sg.x Khi nhấn đều cho khối gỗ ngập từ 0 -> h1 (vừa ngập hẳn
trong nước) thì lực đẩy ∆FA tăng từ 0 -> d2.Sg.h1 Điều này có
nghĩa lực nhấn F biến thiên từ 0 -> d2.Sg.h1 Lúc này lực nhấn
được tính trung bình của quá trình tức là
2
10 8 , 1 10 400 10000 2
1 2
N h
S
0,5
0,5
Trang 4Do Sb = 2Sg nên khi nhấn khỗi gỗ xuống sâu thêm bao nhiêu (Khi
chưa ngập hết) nước dâng lên quá mức ban đầu bấy nhiêu, khiến
cho khối gỗ chỉ cần đi một nửa quãng đường h1 là mặt gỗ đã
ngang mặt nước Như vậy quãng đường di chuyển của lực F là
s = 0,9.10 ( )
2
10 8 , 1 2
2
2
Công tối thiểu để nhấn khối gỗ vừa ngập trong nước là:
Áp dung: A = F.s = 3,6.0,9.10-2 = 3,24.10-2 (J)
0,5
0,5
4
(5đ)
a
* ) Khi K mở đoạn mạch như hình vẽ:
Đoạn mạch gồm : [(R1 nt R4 ) // R2 ] nt R3
R14 = 18 ; R124 = 9 RAB = 21
* ) Khi K đóng đoạn
mạch như hình vẽ:
Đoạn mạch gồm :
[(R3 // R4 ) nt R2 ] // R3
R34 = 6 ; R234 = 24 RAB = 4,8
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
b
Ta có U1 = U234 = 12 V
Cường độ dòng điện chạy qua các điện trở là :
1 1 1
234
234
3
3
12 2( ) 6
12 0,5( ) 24
0,5.6 3( ) 3
0,, 25( ) 12
U
R
U
R
U
R
Công suất tiêu thụ của toàn mạch là:
P =
2 122
30(W) 4,8
AB
AB
U
0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,5
0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,5
c
Ta có :
IAB = I1 + I2 = 2+0,5 = 2,5 (A)
Xét tại B ta có:
IAB = I 3 + IK => IK = IAB - I3 = 2,5 – 0,5 = 2 (A)
Vậy cường độ dòng điện chạy qua khóa K khi K đóng là 2 A
0,5 0,5
0,5 0,5
5
(3đ)
a A’ I’ B’
R 4
R 1
R 2
A R1
R2
R3
R4
B
R2
R4
R3
K
C
D
Trang 5S
A I B
S’
Vẽ điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)hình điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể): điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)
không điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)có điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)nét điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)đứt, điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)không điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)có điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)chiều điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)truyền điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)ánh điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)sáng điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)– điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)0,5 điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)đ
Xét tam giác S’IA đồng dạng với tam giác S’I’A’ có:
' '
mà SI = S’I -> A’B’= 30cm
1,0
0,5 0,5
1,0
0,5 0,5
b
Để đường kính vệt sáng tăng gấp đôi ta phải di chuyển bóng
đèn đến gần gương khi đó A’B’ = 30 2 = 60 cm
Xét tam giác S’IA đồng dạng với tam giác S’I’A’ có:
'
60
10 2
0, 4( ) 40
5 5
II
Vậy ta phải dịch bóng đèn lại gần gương một đoạn là:
H = 100 – 40 = 60(cm)
0,25 0,25 0,25 0,25
0,25 0,25 0,25 0,25
Lưu ý: Học điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)sinh điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)làm điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)bằng điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)cách điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)khác điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)đúng điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)bản điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)chất điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)Vật điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)lí điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)vẫn điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)cho điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)điể)m điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)tối điện trở của dây nối và khóa K là không đáng kể)đa.