Đề thi HSG Vật lí 9 - Đề số 7

UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊNPHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN :VẬT LÝ 9 Câu 1:2,5 diểm Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng m2 = 300g thì sau

UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI

MÔN :VẬT LÝ 9

Câu 1:(2,5 diểm)

Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng m2 = 300g thì sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi ?(Biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là c1 = 4200J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn

Câu 2:(2,5diểm)

Một khối gỗ hình lập phương có cạnh 12cm nổi giữa mặt phân cách của dầu và nước, ngập hoàn toàn trong dầu, mặt dưới của hình lập phương thấp hơn mặt phân cách 4cm Tìm khối lượng thỏi gỗ biết khối lượng riêng của dầu là 0,8g/cm3;

của nước là 1g/cm3

Câu 3 (2 điểm).

Có hai mẩu gương phẳng nhỏ nằm cách nhau và cách một

nguồn sáng điểm S những khoảng cách bằng nhau (hình vẽ)

Góc giữa hai gương phải bằng bao nhiêu để một tia

sáng từ S sau hai lần phản xạ trên gương thì quay lại

nguồn theo đường cũ?

Câu 4 ( 3 điểm).

Cho mạch điện như hình vẽ: Đèn 1 loại: 6V- 3W,

đèn 2 loại: 3V- 1,5W, điện trở R3= R4= 12Ω,

hiệu điện thế U= 9V

a, Khi khóa k mở hai đèn có sáng bình thường không, tại sao?

b, Khóa k đóng tính công suất điện của mỗi đèn? Độ sáng của

các đèn thế nào, tại sao?

……….HẾT………

UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÝ 9

1

Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lượng cần cung cấp cho nước và ấm nhôm trong hai

lần đun, ta có:

Q1 = (m1.c1+m2c2)∆t ; Q2=(2m1c1 +m2c2).∆t

(0,5đ)

(m1, m2 là khối lượng nước và ấm trong hai lần đun đầu)

Mặt khác, do nhiệt toả ra một cách đều đặn nghĩa là thời gian đun càng lâu

thì nhiệt toả ra càng lớn Do đó:

Q1 = kt1 ; Q2 = kt2 ; (k là hệ số tỉ lệ nào đó)

Ta suy ra:

kt1 = (m1c1+m2c2)∆t ; kt2 = (2m1c1+m2c2)∆t

(0,5đ)

Lập tỷ số ta được :

=

1

2

t

t

2 2 1 1

1 1 2

2 1 1

2 2 1

2

c m c m

c m c

m c m

c m c m

+ +

= +

+

hay: t2 = ( 1+

2 2 1 1

1 1

c m c m

c m

+ ) t1

Vậy : t2 =(1+42004200+0,3.880).10 = (1+0,94).10 = 19,4 phút.

(0,5đ)

0,5

0,75

0,75

0,5

2

D1=0,8g/m3 ; D2=1g/cm3

Trọng lượng vật: P=d.V=10D.V

Lực đẩy Acsimét lên phần chìm trong dầu:

F1=10D1.V1

Lực đẩy Acsimét lên phần chìm trong nước:

F2=10D2.V2

Do vật cân bằng: P = F1 + F2 ⇔

10DV = 10D1V1 + 10D2V2

DV = D1V1 + D2V

m = D1V1 + D2V2

m = 0,8.122.(12-4) + 1.122.4 = 921,6 + 576 = 1497,6g) = 1,4976(kg)

0,25

0,5 0,5 0,5 1,25 0,5

3

Vẽ hình đúng

0,5

F2

P

12cm

4cm

Để tia sau hai lần phản xạ trên hai gương quay trở về S theo đường cũ thì tia phản xạ trên G1 phải rọi theo phương

vuông góc lên G2

Vẽ pháp tuyến AN của G1, có i = i’ (góc tới bằng góc phản xạ)

Vì tam giác SAB đều nên i = i’= 300

=> Â1= 600 (góc phụ của góc 300)

Tam giác ABD có góc B bằng 900 Â1= 600 nên góc ADB bằng 300

0,75

0,75

4

Điện trở của đèn 1 là R1= 12Ω; Điện trở của đèn 2 là R2= 6Ω

a, k mở xét mạch nối tiếp R1 và R2 vì R1= 2R2 nên U1= 2U2,

U1+ U2=9V => U1= 6V, U2,= 3V

Cả hai đèn sáng bình thường vì có hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đèn bằng

hiệu điện thế định mức của đèn

1,5

b, k đóng: (R1// R3) nối tiếp (R2// R4)

Tính R13= 6 Ω; R24= 4Ω;

Có 13 13

3 2

R U

R =U = => U13= 5,4V< Udm1; U24=3,6V> Udm2 đèn 1 sáng yếu hơn bình thường , đèn 2 sáng mạnh hơn bình thường

Công suất điện của đèn 1 là P1= 5, 42 2, 43

12 = W Công suất điện của đèn 2 là P2=

2 3,6

6 = 2,16W

1,5

……….HẾT………