Nhóng ch×m vµo trong níc, träng lîng cña miÕng hîp kim b»ng 20,9Na. TÝnh thÓ tÝch miÕng hîp kim.[r]
Trang 1Sở giáo dục và đào tạo
Hải dơng
Kì thi chọn học sinh giỏi lớp 9 - thcs
Môn thi: vật lí
Thời gian l m b i: 150 phút à à (không kể thời gian giao đề)
Đề thi gồm: 01 trang
Câu 1 ( 2 điểm)
Một miếng hợp kim Nhôm – Bạc cân nặng 3,09kg Nhúng chìm vào trong nớc, trọng lợng của miếng hợp kim bằng 20,9N
a Tính thể tích miếng hợp kim
b Tính khối lợng Bạc có trong miếng hợp kim?
(Cho Khối lợng riêng của nớc, Bạc và Nhôm lần lợt bằng: 1g/cm3 10,5 g/cm3 và 2,7g/cm3 )
Câu 2 (3 điểm)
Cho mạch điện (H.vẽ) Biết R1 = R2 = 3 ; RAB = 8; Ra rất nhỏ không đáng kể,
bỏ qua điện trở dây nối Cho UMN = 6,4 V
Xác định vị trí con chạy C trên AB để A chỉ:
a Số O R1 D R2
b 8
15A + A -
M C N
A B
Câu 3 (2 điểm)
Một dây điện trở có ghi 220V – 500W Dùng dây điện trở để đun 5 lít nớc đựng trong một nhiệt lợng kế bằng Đồng 100g, mắc vào U = 200V Hỏi sau 1 giờ nớc tăng lên bao nhiêu độ?
(Cho nhiệt dung riêng của nớc và Đồng lần lợt bằng 4 200J/Kg.K và 380 J/Kg.K)
Câu 4 (2 điểm)
Một vật sáng AB cao 5cm đặt cách màn ảnh 1 khoảng 80cm Trong khoảng giữa vật
và màn ảnh ngời ta đặt 1 thấu kính hội tụ f = 15cm có trục chính AB
a Xác định vị trí đặt thấu kính để thu đợc ảnh rõ nét trên màn
b Tính độ cao của ảnh?
Câu 5 (1 điểm)
Một kính Lúp bị mất kí hiệu Hãy nêu một phơng án thực nghiệm xác định độ Bội giác của kính Lúp đó
Sở giáo dục và đào tạo
hải dơng
Hớng dẫn chấm đề thi học sinh giỏi lớp 9
Môn: vật lí Câu 1
a + Lực đẩy FA nớc vào miếng hợp kim là
FA = P – P’ = 30,9 N – 20,9 = 10 (N)
0,25
Trang 2+ Thể tích miếng hợp kim là:
3
10
10000 /
A
b Gọi khối lợng Bạc là m1 (g) ( 0 < m1 < 3090 )
và khối lợng Nhôm là: m2 (g)
Thể tích Bạc là: 1
10,5
m
Thể tích Nhôm là: 2
2,7
m
Theo bài ra ta có: 1
10,5
m
+ 2
2,7
m
+ Từ (1) và (2) m1 + m2 = 3090 (1)
1 10,5
m
+ 2
2,7
m
+ Giải hệ ta có: m1 = 525g; m2 = 2565 (g) 0,25 Vậy khối lợng Bạc trong miếng hợp kim là 525 g
Câu 2
a Gọi điện trở RAC = x để A chỉ số O thì RCB = 8 – x
Ta có: U1 = UAC ; U2 = UCB 0,25
3I1 = 3I2 U1 = U2 =
2
U
UAC = UCB RAC = RCB hay C ở chính giữa AB 0,25
b Khi A chỉ 8
15A Mạch có dạng (R1 // x) nt (R2 //RCB)
+ RMN =
2
+ I = 6, 4.(32 )(11 ) 3, 2.(32 ).(11 )
MN
MN
IAC = I 1 2
1
ICB = I 2 2
2
(2)
Số chỉ A là: Ia = (ICB – IAC)
ICB – IAC = 8
2
+ Xét dòng điện chạy từ D C : (Ia = 8
x2 = -10 (Loại)
Trang 3+ Xét dòng điện chạy từ C D : Ia = 8
( )
x2 = 18 (Loại)
Câu 3
+ Điện trở của dây đốt : R =
96,8 500
U dm
+ Công suất của điện trở khi dùng ở U’ = 200V
P =
'2 200 2
413 96,8
U
W
+ Nhiệt lợng toả ra của điện trở: Q = P t = 413 3600 = 1 486 800 (J) 0,25
+ Nhiệt lợng thu vào của nớc: Qn = mn Cn t 0,25
+ Nhiệt lợng thu vào của Đồng: Qđ = mđ cđ t 0,25 + áp dụng PT cân bằng nhiệt: Qtoả = Qthu 0,25 +(mn cn + mt cđ ) t = 1 486 800 0,25
71
Vậy nớc tăng thêm 710C M
Câu 4
a Hình vẽ
F A’
A F O + BAO B’A’O’ (g.g)
A B' ' OA'
AB OA (1) B’ 0,25
+ IOF B’A’F’ (g.g) A B' ' A F' A B' '
OI OF AB (2) (vì OI = AB) 0,25
Từ (1) và (2)
OA A F
OA OF
'
L OA OA f
L OA L OA f
Thay L = 80 ; f = 15 vào (3) 80 80 15 2
15
OA
+ Đặt OA = x ( >0 ) ; x2 + 80x + 1200 = 0
+ Giải phơng trình đợc: x1 = 60 (TM) 0,25
Vậy 2 vị trí đặt thấu kính: cách vật 60cm và cách vật 20cm
b + Với OA = 60 cm
Ta có: A’B’ = AB ' 20 5
5.
OA
+ Với OA = 20 cm
Ta có: A’B’ = AB ' 60
20
OA
Câu 5
Trang 4+ Đặt vật sáng dạng mũi tên, vuông góc trục chính của kính, A trục chính
+ Di chuyển kính Lúp hoặc màn để thu đợc ảnh rõ nét trên màn ngợc chiều và lớn hơn vật
0,25 + Đo khoảng cách từ vật đến kính Lúp (d) và từ kính đến màn (d’) 0,25 + Dùng công thức f
' ' 0
dd
d d
với d’ > 0 vì ảnh thật 0,25 + Tìm độ bội giác của kính G = 25 25( ')
'
d d
Sở giáo dục và đào tạo
Hải dơng
Kì thi chọn học sinh giỏi lớp 9 - thcs
Môn thi: vật lí
Thời gian l m b i: 150 phút à à (không kể thời gian giao đề)
Đề thi gồm: 01 trang
Câu 1 (2 điểm)
Hai bình thông nhau có tiết diện là S1 = 2,5cm2 và S2 = 10cm2; phần đáy thông với nhau có tiết diện không đáng kể, ban đầu cha đựng gì
a Rót vào ống to 544g Thuỷ ngân Tính áp suất lên đáy mỗi ống
b Rót 50 ml nớc vào ống nhỏ Tính độ tăng, giảm của cột Thuỷ ngân ở 2 ống
Câu 2 (2 điểm)
Cho mạch điện (H.vẽ) Biết V1 chỉ 4V; V2 chỉ 1 V Các V giống nhau Xác định
UMN = ? R R B R
M A -
+ I I’ IV2 I’’ N
V2
V1
Câu 3 (3 điểm)
Cho mạch điện (H.vẽ) Khi cờng độ dòng điện qua Rx bằng 1A thì Px = 20W Khi cờng độ dòng điện qua Rx bằng 3A thì Px = 12W
a Tính UAB và trị số R0
b Tìm Rx để Px max? + A - B
c Mắc R’ // Rx rồi nối tiếp R0
Trang 5Tìm R’ để Px mắc bằng 6W C R0
Rx
Câu 4 (2 điểm)
Vật AB đặt vuông góc trục chính của một thấu kính phân kì có f = 12cm (A trục chính); quan sát thấy ảnh của vật là A’B’ = 1
a Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính
b Thay thấu kính hội tụ có f = 12cm; đặt đúng vị trí thấu kính phân kì; ảnh A’’B’’ thu đợc cách ảnh A’B’ bao nhiêu cm? Tìm kích thớc ảnh? ( Cho sử dụng công thức thấu kính :
'
f d d )
Câu 5 ( 1 điểm)
Cho 1 bình chia độ hình trụ, 1 chậu nớc; 1 thớc kẻ chia đến mm; 1 cốc bằng kim loại Trình bày cách xác định khối lợng riêng của kim loại đó?
Sở giáo dục và đào tạo
hải dơng
Hớng dẫn chấm đề thi học sinh giỏi lớp 9
Môn: vật lí Câu 1
a Thể tích Thuỷ Ngân: V0 = 544
40 13,6
m
+ Chiều cao cột Thuỷ Ngân trong mỗi ống là:
h0 = 0
40 1,6 25
V
+ áp suất của cột Hg lên đáy mỗi ống
p1 = p2 = 16mm Hg = 0,016 136 000 = 2176 (N/m2) 0,25
b + Chiều cao cột nớc rót vào ống nhỏ: h1 = 50
10
+ áp suất của nớc lên Thuỷ ngân ở ống nhỏ làm mực Thuỷ Ngân tụt xuống và dâng lên ở ống lớn Độ chênh lệch Thuỷ Ngân ở 2 ống là
hX = 10
0,735
+ Độ tăng, giảm của cột Thuỷ Ngân tỉ lệ nghịch với tiết diện nên: 0,25
1
0,735
5
1
0,735.4
5
Câu 2
+ Hiệu điện thế ở 2 đầu MN là: UMN = I R + U1 = IR + 4 (1) 0,25 + Hiệu điện thế 2 đầu vôn kế 1:
4 = 1 + I’R I’.R = 3 I’ = 3
Trang 6+ Mặt khác: I’ = I’’ + 1 1 1
+ Đồng nhất (2) và (3) 3 1 1
R = 2Rv (4) 0,25
+ Mặt khác: I = I’ + Iv1 =
2
R
Thay (5) vào (1) : UMN = 11
Câu 3
a Ta có: I1 =
0
1
AB x
U
R R UAB = 1 (R0 + Rx) (1) 0,25
+ Mà P1 = I2 R1 R1 = 21
1
20 20 1
P
+ Từ (1) và (2) UAB = 1 (R0 + 20) (3) 0,25 + Tơng tự ta có: UAB = 3(R0 + 4
+ Đồng nhất (3) và (4) : R0 + 20 = (3R0 + 4
3) (4) 0,25
R0 = 8()
Thay R0 = 8 vào (3) : UAB = 8 + 20 = 28 (V) 0,25
b RAB = 8 + x ( x là điện trở của Rx tham gia vào mạch)
8
AB AB
U
R x (A)
Do R0 nt Rx Ix = I = 28
Px = I2x x =
2 2
2
8
x
Px max
2 8
min
x x
mà 8
x (không đổi)
8
min
x
x
8
x
c Khi mắc (R’ // Rx) nt R0 : RAB = R0 + ' '.
8
R x R x
Imạch = 28 '
R
R x R x 0,25
Ix = Im ' 28 '
Px =Ix x =
Px =
áp dụng hệ quả Côsi: Px max
Trang 7= x8 R' x = '
'
8 8
R R
0,25
Thay Pmax = 6W có:
' 2
784 '2
R R
8 '
6
R
R
Câu 4
a áp dụng công thức (vì ảnh ảo) 0,25
Thay vào công thức: 1 1 1
'
f d d ta có:
' '
d f d
d f
' '
d f
'
'
12
3
d
d d
d’ = - 8 (cm) (dấu âm chứng tỏ là ảnh ảo) 0,25
d = (-3) 8 = 24 (cm)
b Thay vị trí kính phân kì bằng thấu kính hội tụ thì:
áp dụng công thức: 1 1 1'
f d d ta có: '
d’ = 24(cm) (dấu gơng chứng tỏ ảnh thật) 0,25
+ h' d'
h d h’ = h
24
Vậy ảnh A’’B’’ cách thấu kính hội tụ 24cm và kích thớc bằng vật 0,25
Câu 5
+ Đổ nớc vào bình đến h1 (cm)
+ Thả cốc nổi trên mặt nớc; nớc dâng lên đến h2 (cm)
Ta có: h = h2 – h1 (cm)
+ Nhúng chìm cốc vào trong nớc trong bình, nớc dâng lên đến h3 (cm) ta có:
h’ = h3 – h1 (cm)
0,25
+ Thể tích cốc là: V2 = 1
2
.
S h D D
D1: Khối lợng riêng của nớc)
2
S h D h D
D
+ Thay các giá trị h; D1 và h’ ta xác định đợc khối lợng riêng của kim loại làm cốc
0,25 đ