vật bằng lực kế đó nhưng nhúng vật hoàn toàn trong nước thì lực kế chỉ F’ = 8,8N. Tính nhiệt lượng do bếp toả ra?.. Nói cách khác, nếu có hai nguồn âm như nhau thì sẽ làm độ to tăng thê[r]
Trang 1Phòng GD - ĐT Đức Cơ Đ Ề THI HỌC SINH GIỎI
Môn : Vật Lý Lớp 9
( Thời gian 150’)
Bài 1: (1điểm) Nước rò rỉ qua đường ống nước của một hộ gia đình trung bình một giọt
trong một giây; 40 giọt có thể tích 1cm3 Tính thể tích nước rò rỉ qua đường ống trong một tháng (30 ngày) (tính theo đơn vị lít)?
Bài 2: (2điểm) Một học sinh muốn mua một cái gương treo tường để mỗi khi chuẩn bị đi học
có thể nhìn được toàn bộ ảnh của mình trong gương Học sinh ấy chỉ cần mua gương có chiều cao tối thiểu là bao nhiêu? (Giả sử đặt gương thẳng đứng và chỉ cần vẽ hình mà không cần tính toán)
Bài 3:(3điểm)Trên một đường gấp khúc tạo thành tam giác đều ABC cạnh AB = 30m, có hai
xe cùng xuất phát tại A Xe (1) đi theo hướng AB với vận tốc v1 = 3m/s; xe (2) theo hướng
AC với vận tốc v2 = 2m/s Mỗi xe chạy 5 vòng cả hai xe chuyển động coi như đều Hãy xác định số lần hai xe gặp nhau? A
V1 v 2
B C
Bài 4(2điểm) Một canô chạy trên hai bến sông cách nhau 90km Vận tốc canô đối với nước
là 25km/h; vận tốc nước chảy là 2m/s
a) Tìm thời gian canô đi ngược dòng từ bến nọ đến bến kia?
b) Giả sử không nghỉ lại ở bến tới Tìm thời gian canô đi và về ?
Bài 5: (3điểm)Treo một vật vào một lực kế trong không khí thì lực kế chỉ 13,8N Vẫn treo
vật bằng lực kế đó nhưng nhúng vật hoàn toàn trong nước thì lực kế chỉ F’ = 8,8N
a) Hãy giải thích vì sao có sự chênh lệch này?
b) Tính thể tích của vật và khối lượng riêng của nó?( Biết khối lượng riêng của nứơc
là D = 1000 kg/m3 )
Bài 6: ( 3điểm) Một nhiệt lượng kế có khối lượng m1= 120g, chứa một lượng nước có khối lượng m2= 600g ở cùng nhiệt độ t1= 20oC Người ta thả vào đó hỗn hợp bột nhôm và thiếc có khối lượng tổng cộng m = 180g đã được nung nóng tới nhiệt đột2 =100 oC Khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ là t = 24 oC Tính khối lượng m3 của nhôm, m4 của thiếc có trong hỗn hợp? Nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lượng kế, của nước, của nhôm, của thiếc lần lượt là:
C1= 460J/kg.K; C2= 4200J/kg.K;
C3= 900J/kg.K; C4 = 230J/kg.K
Bài 7: (1,5điểm) Một bếp điện (220V- 600W) được mắc vào hiệu điện thế 220V Hỏi:
a) Cường độ dòng điện qua dây xoắn?
b) Điện trở của dây xoắn?
c) Dùng bếp này để đun 1 lít nước sau 10 phút thì nước sôi Tính nhiệt lượng do bếp toả ra?
Trang 2d) Xác định nhiệt độ ban đầu của nước Cho biết nhiệt dung riêng của nước là
4200J/kg.K và bỏ qua sự mất mát nhiệt độ do ấm đun nước và môi trường hấp thụ
Bài 8: (3,5điểm) Hiệu điện thế của lưới điện là 220V Một ấm đun nước điện (220- 1000W)
giữa hai đầu có mắc vôn kế điện trở rất lớn, vôn kế chỉ 210V (hình vẽ)
a) Dây dẫn bằng đồng, đường kính tiết diện bằng 1,3mm điện trở suất bằng
1,7.10-8
m Tính độ dài của dây đó?
b) Tính thời gian cần thiết để đun 2 lít nước từ 20 oC nhiệt độ ban đầu đến lúc nước sôi, biết rằng hiệu suất của bếp điện là 80%?
c) Tính điện năng hao phí ra (kW.h) trong thời gian đun nước trên?
220V Râ
Bài 9: (1điểm) Đơn vị đo độ to của âm không cộng được với nhau theo cách thông thường
Một chiếc kèn hoạt động có độ to 60dB thì hai chiếc kèn sẽ có độ to là 63 dB chứ không
phải là 120 dB Nói cách khác, nếu có hai nguồn âm như nhau thì sẽ làm độ to tăng thêm 3
dB Hỏi cần bao nhiêu chiếc kèn để độ to là 72 dB?
V
Trang 3ĐÁP ÁN
BÀI 1: (1điểm)
Mỗi phút(60s) sẽ có 60 giọt nước bị rò rỉ (0,25đ) Thể tích của chúng là: 60 1 : 40 = 1,5 cm3 (0,25đ)
Một tháng (30 ngày) thì có : 24 60 30 = 43200 phút (0,25đ) Thể tích nước rò rỉ trong một tháng là: 1,5 43200 = 64800 cm3 = 64,8 lít (0,25đ) Bài 2: (2điểm)
tương ứng trong gương là Đ’,M’, và C’ Quan sát hình vẽ ta thấy chỉ cần mua một
H cái gương có chiều cao là đoạn KH cũng
có thể quan sát được toàn bộ ảnh của
C I C’ mình trong gương.Gương phải treo thẳng
Đứng cách mặt đất một đoạn bằng HI
Vẽ hình đúng 1đ, giải thích đúng 1đ.
Bài 3: (3điểm) Cả đoạn đường ABC dài là 30m 3 = 90m (0,25đ)
Hai xe gặp nhau khi tổng quãng đường đi được bằng chu vi của tam giác ABC Vậy ta có : v1t + v2t = 90 (0,25đ)
Suy ra: t =
90 90
18
50 s
v v (0,5đ) Nếu chọn gốc thời gian là lúc khởi hành thì các thời điểm gặp nhau là(1đ)
t1 = 18s
t2 = 2 18s = 36s
t3 = 3 18s = 54s
tn =n 18s = 18ns
Vì v1 > v2 , theo đầu bài mỗi xe chạy 5vòng thì xe (1) đi hết thời gian t’ = (5.90): 3 = 150s
(0,5đ)
Như vậy số lần hai xe gặp nhau là 150: 18 8 lần, trừ lần xuất phát là 7 lần (0,5đ)
Bài 4: (2 điểm)
a/ Đổi 2m/s = 7,2 km/h (0,5đ)
Khi ngược dòng thì vận tốc của canô là:
25km/h – 7,2 km/h = 17,8 km/h (0, 5đ) Thời gian canô đi ngược dòng là: t = S/v = 90/17,8 = 5,05h hay 5h3ph (0,25đ)
b/ Thời gian canô xuôi dòng là: t’ = 90 2 48
25 / 7, 2 /
km
h ph
km h km h (0, 5đ) Vậy thời gian canô đi và về là: 5h3ph + 2h48ph = 7h51ph (0,25đ)
Trang 4Bài 5: ( 3điểm)
a) Giải thích: khi treo vật trong không khí, các lực tác dụng lên vật gồm trọng lực P
hướng xuống và lực đàn hồi của lò xo lực kế F hướng lên (0,25đ) Vật cân bằng: P = F (1) (0,25đ)
Khi treo vật trong nước, các lực tác dụng lên vật gồm trọng lực P hướng xuống, lực đẩy Acsimet FA hướng lên và lực đàn hôì của lò xo lực kế F’ hướng lên .(0,25đ)
Vật cân bằng nên: P = F’ + FA => F’ = P – FA (2) (0,25đ)
Từ (1) và (2) ta thấy độ chênh lệch về số chỉ của lực kế bằng đúng lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật.Tức là : F – F’ = FA (0,25đ)
b) Khi hệ thống đặt trong không khí: P = F = 13,8N (0,25đ)
khối lượng vật m = 13,8 1,38
10 10
P
kg
(0,25đ)
Khi nhúng vật trong nước: FA= P – F’ = 13,8 – 8,8 = 5N (0,25đ)
Ta có lực đẩy Acsimet : FA= d.V = 10D.V (0, 5đ)
0,0005
10 10.1000
A F
m
2760 / 0,0005
m
kg m
Bài 6: (3điểm)
Nhiệt lượng do bột nhôm và thiếc toả ra:
+Nhôm : Q3 = m3 C3 (t2- t1) (0,25đ)
Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế và nước hấp thụ:
+ Nước: Q2 = m2 C2 (t- t1) (0,25đ)
Khi có cân bằng nhiệt: Q1 + Q2 = Q3 + Q4 (0,25đ)
( m1 C1 + m2 C2) (t- t1) = (m3 C3 + m4 C4) (t2- t1) (0,25đ)
2
(m C m C ).(t t )
t t
m3 C3 + m4 C4 = (0,12.460 0,6.4200).(24 20) 135,5
100 24
Theo đề bài : m3 + m4 = 0,18 Nên ta có hệ pt: m3 900 + m4 230 = 135,5 (0, 5đ)
m 3 + m4 = 0,18 Giải hệ pt trên ta được m 3 = 140 gam ; m4 = 40 gam (0, 5đ)
Bài 7: (1,5điểm) a/ P = U.I => I = 600 2,72
220
P
A
b/ P = U.I = 2 2 2202 80,6
600
R
Q = 4200.1.(100 – t1) = 360000
Q = 420000 – 4200t1 = 360000 (0,25đ)
Trang 5=> t1= 60000
14,3
4200
Bài 8: ( 3,5 điểm)
Điện trở của ấm là: P = 2 2 2202 48
1000
am
R
Giữa ấm và dây mắc nối tiếp nên:
.48 2, 28
day am
day am
R
hay
(0, 5đ)
Từ :
2
2 8
4
(1,3) 10 2, 28
1,7.10 17 4.1.7.10
day day
d R
(0, 5đ)
b/ Hiệu điện thế qua bếp là 210V nên công suất P’ của bếp là
P’ = 2102 918
Gọi Q1 là nhiệt lượng để đun sôi 2 lít nước: Q1 = mC(t 2 –t1) = 4200.2(100 – 20) = 672000J
(0,25đ)
Hiệu suất là 80% nên nhiệt lượng toàn phần Q = 1 100 840000
80
Q
J
Theo công thức A = P.t hay Q = P.t suy ra t = 840000 932 16
910
Q
s
c/ Công toàn phần do dòng điện thực hiện là:
A = U.I.t với I = 210 4,37
48
am am
U
A
A = 220 4,37.932 = 896024J (0,25đ)
Công hao phí : 896024 – 672000 = 224024J = 0,06kW.h (0,25đ)
Bài 9:(1 đ) Nếu có hai chiếc kèn cùng phát ra âm thanh như nhau thì độ to tăng thêm 3 dB,
4chiếc thì tăng 6 dB và 8 chiếc thì tăng 9 dB… Tương tự vậy 16 chiếc thì tăng 12 dB Vậy cần 16 chiếc kèn cùng phát ra âm thanh để có độ to 72 dB
Trang 6* Nếu học học sinh giải đúng theo cách khác thì vẫn được ghi điểm tối đa