Biết trọng tâm thanh cách đầu A một khoảng l a) Tính sức căng của mỗi dây. b) Đặt một chậu chất lỏng khối lượng riêng 750kg/m 3 cho thanh chìm hẳn trong.. chất lỏng mà vẫn nằm ngang.[r]
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= 2cm2được 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/m3cho 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 đ-ờng 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 l-ợng 0,5kg
đựng 2lít n-ớc ở 200C
a, Thả vào thau nhôm một thỏi đồng có khối l-ợng 200g lấy ở lò ra thấy thau n-ớc nóng lên đến 21,20C Tìm nhiệt độ của thỏi đồng Bỏ qua sự trao đổi nhiệt ra ngoài môi tr-ờng Biết nhiệt dung riêng của n-ớc, nhôm,
đồng lần l-ợt là 4200J/kg.K; 880J/kg.K; 380J/kg.K
b, Thực ra trong tr-ờng hợp này nhiệt l-ợng toả ra ngoài môi tr-ờng bằng 10% nhiệt l-ợng cung cấp cho
Trang 2thau n-ớc Tìm nhiệt l-ợng thực sự bếp cung cấp và nhiệt độ của thỏi đồng?
c, Nếu tiếp tục bỏ vào thau n-ớc một thỏi n-ớc đá
nhiệt độ cuối cùng của hệ thống hoặc n-ớc đá còn sót lại không tan hết? Biết cứ 1kg n-ớc đá nóng chảy hoàn
nhiệt là 3,4.105J
Bài 4: ( 4 điểm)
Mạch điện có sơ đồ nh- hình vẽ trong đó R1 = 12
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 g-ơng phẳng
hợp với ph-ơng nằm ngang một góc 600 Hỏi phải đặt g-ơng hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc bao nhiêu độ để tia phản xạ có ph-ơng
a Nằm ngang
b Thắng đứng
Trang 3Đáp án và biểu điểm:
Bài 1 : ( 4 điểm)
a , ( 2 điểm)
Gọi G là trọng tâm của thanh AB Theo bài GA= → GB = → GA= GB
Gọi P là trọng lưượng của thanh Trọng lưượng P đặt tại G được phân thành 2 phần đặt tại A, phưương thẳng đứng, chiều từ trên hướng xuống dưới đặt tại B,
phưương thẳng đứng, chiều từ trên hướng xuống dưới
Theo quy tắc hợp lực song song cùng chiều ta có
→
→ →
→
Do thanh nằm ngang, các dây treo song song nên lực căng của mỗi dây tại A và B
là , có độ lớn T1= P1 = 0,8N ; T2 = P2= 2N có phưương thẳng đứng, chiều hướng lên trên
Câu b ( 2 điểm)
Khi thanh chìm trong chất lỏng, thanh chịu tác dụng của lực đẩy acsimet của chất lỏng có 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 lên Ta
phân thành 2 thành phần , đặt tại A và B cùng phưương thẳng đứng, chiều hướng lên Độ lớn F1= F2 = = 0,375 N
Trang 4Lỳc 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 đ-ờng đi đợc của các vật,
v1,v2 là vận tốc vủa hai vật
(0,5 điểm)
- Khi chuyển động lại gần nhau độ giảm khoảng cách
điểm)
=> S1 + S2 = (v1 + v2) t1 = 8
=> v1 + v2 = 1,6 (m/s)
- Khi chúng chuyển động cùng chiều thì độ tăng
khoảng cách giữa hai vật bằng hiệu quãng đ-ờng hai vật
đã đi:
S1 - S2 = 6 m
(0,5 điểm)
=> S1 - S2 = (v1 - v2) t2 = 6
=> v1 - v2 = 0,6
Trang 5Lấy (1) cộng (2) vế với vế ta đ-ợc 2v1 = 2,2 =>
v1 = 1,1 m/s
Bài 3: ( 4 điểm)
QThu= 10608(J)
- Tính đ-ợc nhiệt l-ợng 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
là 10% nhiệt l-ợng cung cấp cho thau
n-ớc. QHP = 10%QThu = 1060,8J
+ Tổng nhiệt l-ợng 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’ – 21,2) = 11668,8 => t3 ≈ 1750C
0,5điểm
0,5điểm 1,0điểm
c,
Giả sử nhiệt độ của hỗn hợp là 00C:
- Tính đ-ợc nhiệt l-ợng mà thỏi đá thu vào để
nóng chảy hoàn toàn là: 34000J
- Nhiệt l-ợng do thau, n-ớc đồng toả ra khi
hạ nhiệt độ:
QToả = 189019,2(J)
Có: QToả > QThu => Đá sẽ tan hết và tăng lên
1,0điểm
Trang 6
nhiệt độ t’ nào đó.
=> nhiệt l-ợng do nớc đá ở 00C thu vào tăng
đến t’ là: 420 t’
- Nhiệt l-ợng do thau, n-ớc đồng toả ra khi
hạ nhiệt độ:
QToả = 8916(21,2 - t’) => t’ = 16,60C
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 tr-ờng hợp đ-ợc 1 điểm
a Tia phản xạ nằm ngang
- góc hợp với tia tới và tia phản xạ có thể 60 hoặc
Trang 7- ứng với hai tr-ờng hợp trên vết g-ơng ở vị trí M1 (hợp với một mặt phẳng nằm ngang 1 góc 600)
b Tia phản xạ thẳng đứng M1
- ứng với 2 trờng hợp đó vết g-ơng ở vị trí M1 ( hợp với mặt nằm ngang một góc 150) hoặc ở vị trí M2 (hợp với