- ðể khi quạt quay, không ñiểm nào trên sàn bị sáng loang loáng thì bóng của ñầu mút cánh quạt chỉ in trên tường và tối ña là ñến chân tường C và D. Học sinh giải bằng các cách khác có [r]
Trang 1UBND HUYỆN HƯỚNG HểA
PHềNG GD&ðT
-
KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS
NĂM HỌC 2013 - 2014
Mụn: Vật lớ
Thời gian: 150 phỳt ( khụng kể thời gian giao ủề)
(ðề cú 5 cõu, 01 trang)
-Câu 1: (2 điểm)
Một ống chữ U có tiết diện trong 1,2cm2 chứa thủy ngân; nhánh bên trái có một cột chất lỏng khối l−ợng riêng D1 cao 9cm, nhánh bên phải, một cột chất lỏng khối l−ợng riêng D2, cao 8cm Khi đó, mức thuỷ ngân ở hai nhánh chữ U ngang bằng nhau
Đổ thêm vào nhánh bên phải 10,2ml chất lỏng D2 nữa thì độ chênh lệch mức chất lỏng ở hai nhánh chữ U là 7cm Xác định các khối l−ợng riêng D1 và D2 Biết khối l−ợng riêng của thủy ngân là 13,6g/cm3
Cõu 2: (2 ủiểm)
Một người cú một chai nước cất ủể trờn bàn ở trong phũng Một ngày mựa hố cú nhiệt ủộ là 350C, người ủú cần ớt nhất 200g nước cất cú nhiệt ủộ 200C ủể pha thuốc trỏng fim, người ủú bốn lấy nước ủỏ trong tủ lạnh ủể pha với nước cất Nước ủỏ cú nhiệt ủộ õm
100C và cú khối lượng riờng D = 920kg/m3
1 ðể cú ủỳng 200g nước ở 200C phải lấy bao nhiờu gam: nước cất, nước ủỏ
2 Tủ lạnh ủú chỉ cho những viờn ủỏ cú kớch thước 2x2x2cm và chỉ cú thể dựng từng viờn trọn vẹn Vậy người ủú giải quyết thế nào cho hợp lý nhất?
Cho biết: Nhiệt dung riờng của nước là c0 = 4,2KJ/kg.ủộ; của nước ủỏ
c1=2,1KJ/kg.ủộ; nhiệt núng chảy của nước ủỏ ở 00C là λ= 335KJ/kg
Cõu 3: (2 ủiểm)
Trong mạch ủiện (hỡnh vẽ) cho biết cỏc ủốn:
ð1: 6V- 6W; ð2: 12V-6W; ð3: 1,5W
Khi mắc hai ủiểm A,B vào một hiệu ủiện thế U thỡ
cỏc ủốn sỏng bỡnh thường Hóy xỏc ủịnh:
1 Hiệu ủiện thế ủịnh mức của cỏc ủốn ð3, ð4, ð5
2 Cụng suất tiờu thụ của cả mạch, biết tỉ số cụng
suất ủịnh mức hai ủốn cuối cựng là 5/3
Cõu 4: (2 ủiểm)
Người ta dự ủịnh ủặt 4 búng ủiện trũn ở bốn gúc của một trần nhà hỡnh vuụng, mỗi cạnh 4m và một quạt trần ủỳng giữa trần nhà Quạt trần cú sải cỏnh (khoảng cỏch từ trục quay ủến ủầu cỏnh) là 0,8m Biết trần nhà cao 3,2m tớnh từ mặt sàn Em hóy tớnh toỏn cỏch treo quạt ủể khi quạt quay khụng cú ủiểm nào trờn mặt sàn bị sỏng loang loỏng
Cõu 5: (2 ủiểm)
Một bếp ủiện gồm hai dõy xoắn lũ xo giống nhau cú thể mắc nối tiếp hoặc song song a/ Tớnh ủiện trở của bếp trong hai trường hợp trờn Cho biết mỗi dõy dài 4m, tiết diện 0,1mm2, ủiện trở suất của dõy là 1,1.10-6Ωm
b/ Hóy so sỏnh nhiệt lượng tỏa ra trong cựng một thời gian, khi mắc cỏc dõy xoắn theo hai cỏch khỏc nhau ủú
Hết
SBD:………
Trang 2HƯỚNG DẪN CHẤM HỌC SINH GIỎI
MễN VẬT Lí 2013 - 2014 Câu 1: (2 điểm)
Khi mức thủy ngân ở hai nhánh ống ngang bằng nhau, thì trọng l−ợng hai cột chất lỏng bằng nhau, do đó:
D2 = 9
Đổ thêm chất lỏng, cột chất lỏng D2 cao thêm đ−ợc:
h =
S
V
= 10, 2
Nh− vậy mực thuỷ ngân trong ống chứa chất lỏng D1 đã dâng lên so với mức thủy ngân trong ống chứa chất lỏng D2 là: (8+8,5) - (9+7) = 0,5cm
Trọng l−ợng của cột thủy ngân 0,5cm này chính bằng trọng l−ợng của cột chất lỏng D2 đổ thêm vào Vậy khối l−ợng riêng của chất lỏng D2 là:
D2 = 13,6.0, 5
8, 5 = 0,8 (g/cm3) hay D2 = 800kg/m3
0.5 điểm
Khối l−ợng riêng của chất lỏng D1 là:
D1 = 8
9D2 D1 xấp xỉ 710 kg/m3
0.5 điểm
* Học sinh có thể làm theo công thức tính áp suất chất lỏng, đúng cho điểm tối đa
Cõu 2: (2 ủiểm)
1 Gọi m là khối lượng của nước ủỏ →(200-m) là khối lượng nước cất, ta cú phương trỡnh cõn bằng nhiệt:
m[ [c1 0 − ( − 10 )]+λ +c0 ( 20 − 0 )]= ( 200 −m)c0( 35 − 20 ) 0.5 điểm
… ↔ 503m = 12600 → m ≈ 25g 0.5 điểm
Vậy phải lấy 25g nước ủỏ và 175g nước cất ủể pha ủược 200g nước ở 200C
2 Khối lượng 1 viờn nước ủỏ: m = 2.2.2.10-6.920 = …… = 7,36g
Vậy phải dựng 4 viờn nước ủỏ (vỡ 3 viờn khụng ủủ làm lạnh…) khi ủú nước ủỏ dư
Theo kết quả 1 ủể cú ủỳng 200g nước ở 200C thỡ m’/m = 7 nờn ủể cú nước nhiệt
ủộ ủỳng bằng 200C ta phải lấy thờm một lượng nước cất nữa là 7.4,44 ≈ 31g
Làm như vậy tuy lóng phớ nhưng cũn hiệu quả hơn là ủể nước núng quỏ, làm hỏng
Cõu 3: (2 ủiểm)
1 Dũng ủịnh mức của ð1, ð2 là: 0.5 điểm
I1 = 6/6 = 1A; I2 = 6/12 = 0,5A
Dũng qua ð3 là: I3 = I1 - I2 = 0,5A chạy từ C→D
Hiệu ủiện thế ủịnh mức của ð3, ð4, ð5 là:
U3 = P3/I3 = 1,5/0,5 = 3V
U4 = U1 + U3 = 6 + 3 = 9V 0.5 điểm
U5 = U2 - U3 = 12 - 3 = 9V
2 Cụng suất ủịnh mức của ð4, ð5 là: P4 = I4U4 = 9I4 ; P5 = I5U5
Với I5 = I4 + I3 = I4 + 0,5 → P5 = (I4 + 0,5)9 = P4 + 4,5
Theo ủầu bài: P5/P4 = 5/3 (*)
Giải (*) ủược: P4 = 6,75W; P5 = 11,25W; Cụng suất toàn mạch: 31,5W 0.5 điểm
Trang 3Câu 4: (2 ñiểm)
- ðể khi quạt quay, không ñiểm nào trên sàn bị sáng loang loáng thì bóng của ñầu mút cánh quạt chỉ in trên tường và tối ña là ñến chân tường C và D 0,25 ñiểm
- Vì nhà hình hộp vuông ta chỉ xét trường hợp cho một bóng, các bóng còn lại tương
tự (xem hình vẽ) Vẽ ñược hình- 0,25 ñiểm
- Gọi L là ñường chéo trần nhà: L = 4 2 = 5,7m
Khoảng cách từ bóng ñiện ñến góc chân tường ñối diện:
S1D = H2 +L2 = (3,2)2 +(4 2)2 =6,5m 0,25 ñiểm
T là ñiểm treo quạt, O là tâm quay của cánh quạt, A, B là
các ñầu mút khi cánh quạt quay
Xét
IT
OI S S
AB có ta IS
∆
3 1 3
L
H R IT S S
AB
45 , 0 7 , 5 2
2 , 3 8 , 0 2 2 2
3 1
=
=
Khoảng cách từ quạt ñến ñiểm treo: OT = IT – OI = 1,6 – 0,45 = 1,15m 0,25 ñiểm
Vậy quạt phải treo cách trần nhà tối ña là 1,15m 0,25 ñiểm
Câu 5: (2 ñiểm)
Trên ñây là một phương án giải Học sinh giải bằng các cách khác có kết quả ñúng, logic vẫn cho ñiểm tối ña
a ðiện trở mỗi dây xoắn: R l
s
ρ
0,1.10
−
- Khi hai dây mắc nối tiếp: R 1 = 2R = 88( Ω )
- Khi hai dây mắc song song: R 2 =
2
R
= 22 ( Ω )
b Vì hiệu ñiện thế ñặt vào hai bếp không ñổi nên:
- Khi mắc nối tiếp hai dây xoắn:
Q 1 = I21 R 1 t =
2
1
U
R .t (1)
- Khi mắc song song hai dây xoắn:
Q 2 = I22 R 2 t =
2
1
U
R .t (2)
Lập tỉ số (2)/(1), ta ñược: 2
1
Q
Q = 4
Vậy khi mắc song song nhiệt lượng tỏa ra lớn hơn khi mắc nối tiếp 4 lần
0,50 ñ
0,25 ñ 0,25 ñ
0,25 ñ
0,25 ñ
0,50 ñ