Đề thi HSG vật lí 9 2017

Dưới m2 có một cục nước đá khối lượng m0 bị dính chặt.. Sau đó thả khối m2 vào một bình nước lớn, thì thấy ban đầu khi nước đá dưới khối trụ.. Tính vận tốc trung bình của m1 trong thời g

PHÒNG GD NÔNG CỐNG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP THCS

NĂM HỌC 2017 – 2018 Môn thi: VẬT LÝ

Thời gian làm bài 150 phút ( không kể thời gian giao đề)

Câu 1 (5.5 điểm): Cho cơ hệ như hình 1 Các khối trụ đặc được làm bằng thép, khối

m2 có chiều cao h = 10cm, m1 = 680g Dưới m2 có một cục nước đá khối lượng m0 bị

dính chặt Sau đó thả khối m2 vào một bình nước lớn, thì thấy ban đầu khi nước đá

dưới khối trụ) Sau 10 phút cục nước đá tan hết, hệ cân bằng, và m2 vừa ngập hoàn

toàn trong nước Bỏ qua ma sát, khối lượng các ròng rọc và dây treo Biết khối lượng

riêng của thép D1 = 7,8g/cm3, của nước D2 = 1g/cm3, của nước đá Do = 0,9g/cm3

a Tính vận tốc trung bình của m1 trong thời gian nước đá tan

b Tính m0 và m2

c Khi cục nước đá tan đi 1 nửa, hệ cân bằng Tính chiều cao phần ngập trong nước của khối trụ m2

Câu 2 (4.5 điểm): Có 3 bình cách nhiệt giống nhau chứa cùng một loại chất lỏng tới một nửa thể tích của

mỗi bình Bình 1 chứa chất lỏng ở 100C, bình 2 chứa chất lỏng ở 400C, bình 3 chứa chất lỏng ở 800C Xem chỉ chất lỏng trong các bình trao đổi nhiệt với nhau, khối lượng riêng chất lỏng không phụ thuộc nhiệt độ

a Sau vài lần rót chất lỏng từ bình này sang bình khác thì thấy: Bình 1 chứa đầy chất lỏng ở 500C, chất lỏng ở bình 2 chiếm

3

1 thể tích của bình và có nhiệt độ 250C Tính nhiệt độ chất lỏng trong bình 3 lúc này

b Sau rất nhiều lần rót đi rót lại các chất lỏng trong ba bình trên với nhau thì thấy: Bình 1 chứa đầy

chất lỏng, còn bình 2 và bình 3 có cùng thể tích chất lỏng Tính nhiệt độ chất lỏng trong mỗi bình lúc này

Câu 3 (5.5 điểm): Với mạch điện như hình 2.

1 Biết R1 = 1Ω, R2 = 8Ω, R3 = 6Ω, R4 = 3Ω, bóng đèn ghi 6V – 6W,

hiệu điện thế nguồn U = 15V Bỏ qua điện trở các dây nối, xem điện

trở dây tóc bóng đèn không phụ thuộc vào nhiệt độ Hãy cho biết bóng

đèn sáng như thế nào? Vì sao?

a Khi K mở.

b Khi K đóng.

2 Biết U = 16V, R1 = R2 = R3 = R4 = R, bóng đèn chưa có số ghi Hãy xác định hiệu điện thế định mức của bóng đèn, biết rằng đèn sáng bình thường cả khi đóng hoặc mở khóa K

Câu 4 (4.5 điểm): Cho hai gương phẳng G1 và G2 G1 cố định, G2 có thể quay tự do quanh trục K vuông góc với mặt phẳng hình vẽ Một điểm sáng S nằm trước hai gương như hình 3 Gọi S1 là ảnh của S sau lần tạo ảnh thứ nhất qua gương G1, S2 là ảnh của S sau lần tạo ảnh thứ nhất qua gương G2 Hãy xác định khoảng cách nhỏ nhất và lớn nhất từ S1 đến S2 Biết khoảng cách từ S đến G1 là SH = 6cm, SK = 9cm và

= 900

Hết

-R2

R4

K

R3

R1

U

Đ

Hình 2

Đề chính thức

Hình 1

m 2

m 1

SHK

PHÒNG GD NÔNG

CỐNG

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP THCS

NĂM HỌC 2017 – 2018 Môn thi: VẬT LÝ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC

1

(5.5

đ)

a

(1.5đ)

+ Trong thời gian nước đá tan, vật m2 chuyển động xuống dưới được quãng

10

10

t

S

b

(2đ)

+ Gọi thể tích của khối m2 là V2, của cục nước đá ban đầu là V0

1

2

+ Từ (1) ta có: 2m1 + V2.D2 = V2.D1

) ( 10 2 , 0

2 1

1

D D

m

−

=

⇒

=> m2 = V2.D1 = 0,2.10-3.7,8.103 = 1,56 (kg)

0,25 đ 0,25 đ

2

3 3 2

0

1 2 2 2 1

D D

D V D V m

−

−

+

c

(2đ)

+ Khi cục nước đá tan một nửa Gọi thể tích m2 ngập trọng nước là V2’ ta có:

2 2

2 0 '

2 1

P P

F F

2 2

2 2 0 2

' 2 1

m m D V D V

2

2

2 0 1

0 2 ,

D

D V m

m m

2

' 2 '

' ' 2

'

V

V h h h

h h S

h S V

V

=

=

⇒

=

2

(4.5

đ)

a

(3.0đ)

+ Gọi khối lượng chất lỏng trong mỗi bình lúc đầu là m, nhiệt dung riêng của

+ Giả sử nếu nhiệt độ chất lỏng trong các bình lúc đầu hạ xuống đến 100C thì tổng nhiệt lượng tỏa ra là:

Q1 = m.C.(t2 – t1) + m.C.(t3 – t1) = 30mC + 70m.C = 100m.C (1)

0,5 đ

+ Từ giả thuyết ta có khối lượng chất lỏng trong:

Bình 1: m1 = 2m; bình 2: m2 = m

3

2

3

1

+ Giả sử nếu nhiệt độ chất lỏng trong các bình lúc này hạ xuống đến 100C thì tổng nhiệt lượng tỏa ra là:

0,5 đ

Đề chính thức

Q2 = 2m.C.(t1’ – t1) + m

3

2 C.(t2- t1)+ m

3

1 C.(t3’ – t1) = 90m.C + m

3

1 C.(t3’ – 10)

+ Ta có: Q1 = Q2 => 100m.C = 90m.C + m

3

1 C.(t3’ – 10) => t3’ = 200C

Vậy nhiệt độ bình 3 lúc này là: t3’ = 400C

0,5 đ

b

(1.5đ

)

3

(5.5đ

)

1.a

(2.5đ

)

+ Khi K mở mạch điện như hình 1:

0,5 đ

2

ĐM

ĐM

P

U

0,5 đ

U

P I

ĐM

ĐM

+ +

+

3 2

3

R R R

R R R R

Đ

Đ

)

(

2

3 2

3 2

R R

R R R

R R R R

U I

Đ Đ

Đ tđ

+

+ +

+

1.b

(2đ)

+ Khi K đóng mạch điện như hình 2:

0,5 đ

1 2 4

4 3

2 4

4 3

+ + +









+

+

R R R

R R R

R R R

R R R R

Đ Đ Đ Đ

R

U U U

tđ

=

−

4

4

4 3

2

R R

R R R R

R R R

U U

Đ Đ

Đ Đ

+ +

+

=

0,5 đ

2

(1đ)

R2

R4

R3

R1

Đ

Hình 1

R2

R4

R3

Đ

Hình 2

R1

(4.5đ

)

+ Vẽ hình:

1.5 đ

+ Kẻ đường thẳng đi qua S1, K cắt đường tròn tâm K bán kính KS tại S2 và S2’ 0,5đ

+ Vậy khoảng cách lớn nhất là: S1S’

2 = S1K + KS’

Học sinh làm theo các cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa

H S

K

G1

G2

S1 S

2

S ’ 2