Trên mặt nước có đặt các pít tông mỏng có khối lượng riêng khác nhau, người ta thấy mực nước ở nhánh nhỏ thấp hơn mực nước ở nhánh lớn một đoạn h = 3cm.. Đổ một lớp dầu lên trên mặt pi[r]
Trang 1ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9
MÔN : VẬT LÝ Thời gian làm bài : 150 phút ( không kể thời gian giao đề)
-Bài 1 :
Hai bình hình trụ có tiết diện S1, S2 (S1 = 1,5S2) được thông với nhau bằng ống nhỏ có chứa nước Trên mặt nước có đặt các pít tông mỏng có khối lượng riêng khác nhau, người ta thấy mực nước ở nhánh nhỏ thấp hơn mực nước ở nhánh lớn một đoạn h = 3cm Đổ một lớp dầu lên trên mặt pittông lớn cho đến khi mực nước ở hai nhánh ngang nhau Nếu lượng dầu đó được đổ lên pít tông nhỏ thì mực nước ở hai nhánh chênh lệch nhau một đoạn là bao nhiêu ? Bài 2 :
Người ta thả một thỏi đồng nặng 600g vào một bình đựng 500g nước có nhiệt độ
200C Khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước là 800C Nhiệt lượng hao phí là 20% Hãy xác định nhiệt độ của thỏi đồng trước khi thả vào nước Biết nhiệt dung riêng của đồng và nước lần lượt là c1 = 380J/kg.K, c2 = 4200J/kg.K
Bài 3 :
Một người đi bộ khởi hành từ C đi đến B với vận tốc v1 = 5km/h Sau khi đi được 2h, người ấy ngồi nghỉ 30 phút rồi đi tiếp về B Một người khác đi xe đạp khởi hành từ A ( AC >
CB và C nằm giữa AB ) cũng đi về B với vận tốc v2 = 15km/h nhưng khởi hành sau người đi
bộ 1 giờ
a Tính quãng đường AC và AB, biết cả hai người đến B cùng lúc và khi người đi bộ bắt đầu ngồi nghỉ thì người đi xe đạp đi được 3/4 quãng đường AC
b Để gặp người đi bộ tại chỗ ngồi nghỉ, người đi xe đạp phải đi với vận tốc là bao
nhiêu ?
Bài 4 :
Hai gương phẳng giống nhau AB và AC được đặt hợp với nhau một góc α nhọn, mặt phản xạ hướng vào nhau Một điểm sáng S nằm trong khoảng giữa hai gương Gọi S1 là ảnh của S qua AB, S2 là ảnh của S1 qua AC
a Hãy nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S, phản xạ lần lượt trên AB, AC rồi quay về S Chứng tỏ rằng độ dài đường đi đó bằng SS2
b Tia phản xạ trên gương AC hợp với tia tới ban đầu một góc bằng 800 Tính góc α
Bài 5 :
Một lọ thuỷ tinh đựng đầy thủy ngân, được nút chặt bằng nút thủy tinh Trình bày
phương án xác định khối lượng thủy ngân trong lọ mà không mở nút Biết khối lượng riêng của thủy ngân và thủy tinh lần lượt là D1, D2 , và được dùng dụng cụ có trong phòng thí
nghiệm
Trang 2
-HD CHẤM THI HSG LỚP 9 MễN : VẬT Lí
-Thang điểm toàn bài là 10 điểm, học sinh cú thể làm theo cỏc cỏch khỏc nếu đỳng cho
điểm tối đa , nhưng khụng đủ ý thỡ trừ mỗi lỗi 0,25 điểm
Sau đõy là gợi ý cỏch cho điểm
Bài 1 ( 2 điểm ) :
Xét áp suất trong nớc ở hai nhánh ngay mặt đáy của pít tông nhỏ S2 :
- Lúc đầu khi mực nớc hai bên chênh nhau 1 đoạn h ta có phơng trình :
P2/S2 = P1/S1 + hdn (1)
0,25đ
Đổ dầu lên trên pít tông lớn , gọi chiều cao của lớp dầu là H khi đó 2 pít tông
ngang nhau , ta có phơng trình : P2/S2 = P1/S1 + Hdd (2) 0,25đ
Đổ lợng dầu đó sang S2 thì chiều cao của nó là H’, vì thể tích của dầu không đổi
nên ta có : HS1 = H’S2 suy ra H’ = S1 H/S2
Khi mực nớc chênh lệch nhau một đoạn x ta có phơng trình
Thay (4) vào (6) đợc x = (S1 + S2 )h/S2
Thay số đợc x = 7,5 cm
0,25đ
Bài 2 ( 2 điểm ) :
Gọi nhiệt độ ban đầu của đồng trớc khi thả vào nờc là tx
Nhiệt lợng toả ra của đồng khi giảm nhiệt độ từ tx tới t là Q1 = m1c1(tx – t) (1) 0,25đ Nhiệt lợng hao phí khi có cân bằng nhiệt là : Q’ = 20% Q1/100% (2) 0,25đ Nhiệt lợng nớc thu vào để tăng nhiệt độ từ t1 đến t vlà :
Q2 = c2m2(t – t2)
(3)
0,25đ
Ta có phơng trình cân bằng nhiệt : Q1 = Q’ + Q2
m1c1(tx - t) = 0,2m1c1(tx - t) + m2c2(t – t1) 0,5đ
Bài 3 ( 2,5 điểm ) :
Sơ đồ chuyển động của hai ngời nh hình vẽ
a) Sau tghời gian t1 = 2h ngời đi bộ đến điểm E và đi đợc quãng đờng
Ngời đi xe đạp khởi hành từ A sau ngời đi bộ một thời gian t = 1h Do đó đến khi
ngời đi bộ bắt đầu ngồi nghỉ thì ngời đi xe đạp đã đi đợc 1h và đến điểm D :
AD = v2t2 = 15km mà AD = 3AC/4 suy ra AC = 20km
0,25đ Khi ngời đi bộ ngồi nghỉ một thời gian t3 = 30ph = 1/2h thì ngời đi xe đạp đi thêm
Trên quãng đờng ngời đi bộ đi quãng đờng EB ngời đi xe đạp đi quãng đờng FB
ctrong cùng thời gian (Do đến BG cùng lúc ) ta có :
Mà EB = CB – CE = CB – 10
Suy ra (CB – 10 )/v1 = (CB – 2,5)/v2 Giải ra đợc CB = 13,75 km 0,25đ
b) Để gặp ngời đi bộ khi bắt đầu ngồi nghỉ ngời đi xe đạp phải đi quãng đờng AE trong
B E
F C
D A
Trang 3Để gặp nhau khi ngời đi bộ đã nghỉ xong, ngời đi xe đạp phải đi quãng đờng AE
trong thời gian t’ = 1,5h
Vậy để gặp nhau khi ngời đi bộ nghỉ ngời đi xe đạp phải đi với vận tốc
Bài 4 ( 2 điểm ) :
`
0,25đ
a) Cánh vẽ :
- Lấy S1 đối xứng S qua AB
- Lấy S2 đối xứng S1 qua AC
Nối S2 với S cắt AC tại J ; nối S1 với J cắt AB tại I
Nối SI JS ta đợc tia sáng cần vẽ
0,25
Tơng tự ta có S1J = S2J
Từ đó SS2 = S2J + JS = S1J + JS (2)
0,25đ
b) áp dụng tính chất góc ngoài của tam giác :
Tại I và J ta kẻ các pháp tuyến
Bài 5 ( 1,5 điểm ) :
Dụng cụ : Dùng cân và bộ quả cân xác định khối lợng tổng cộng của lọ(là M) bao
gồm m1 của thuỷ ngân và m2 của thuỷ tinh
Dùng bình chia độ và nớc ta xác định đợc thể tích V của lọ bao gồm thể tích V1 của
thuỷ ngân và V2 của thuỷ tinh
Ta có V = V1 + V2
0,5đ
Từ (1) và (2) ta tính đợc khối lợng thuỷ ngan trong lọ là:
S1
HJ
I
C
B
A
S A
S2