Gäi c, m lµ nhiÖt dung riªng vµ khèi lîng cña mét ca níc nãng t là nhiệt độ của nớc nóng.. to là nhiệt độ ban đầu của nhiệt lợng kế..[r]
Trang 1Trờng THCS Cửu Cao Đề thi học sinh giỏi
năm học 2010 – 2011 Môn : Vật lí 9
( Thời gian làm bài 120 phút )
-Câu 1: ( 2 điểm )
Một vật nhẹ khi nhúng trong dầu nổi trên mặt thoáng và nằm cân bằng khi 1/4 thể tích của vật chìm trong dầu Vẫn vật đó khi thả trong nớc muốn nó cũng chìm1/4 thể tích thì phải đặt lên trên nó một quả cân có khối lợng 100g Háy tính trọng lợng của vật nhẹ đó và khối lợng riêng của nó? Biết trọng lợng riêng của dầu
và nớc lần lợt là 8000 N/m3 và 10000 N/m3
Câu 2: ( 3 điểm )
Một nhiệt lợng kế ban đầu cha đựng gì Đổ vào nhiệt lợng kế một ca nớc nóng thì thấy nhiệt độ của nhiệt lợng kế tăng thêm 50C Sau đó lại đổ thêm một ca nớc nóng nữa thì thấy nhiệt độ của nó tăng thêm 30C
Hỏi nếu đổ vào nhiệt lợng kế cùng một lúc 5 ca nớc nóng nói trên thì nhiệt độ của nhiệt lợng kế tăng thêm bao nhiêu độ nữa?
Câu 3: ( 2 điểm )
Đặt hai điểm M và N nằm trớc hai gơng phẳng (G1) và (G2) và nằm trên cùng một mặt phẳng vuông góc với hai gơng
a Hãy vẽ một tia sáng xuất phát từ M phản xạ trên gơng (G1) tại I1 rồi (G2) tại
I2 đến N
b Góc hợp bởi hai gơng là = 600 Tìm góc hợp bởi các tia MI1 và I2N
Câu 4: ( 3 điểm )
Cho mạch điện nh hình vẽ Biết R1 = R3 = 30 ; R2 = 10 ; R4 là một biến trở Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là UAB = 18V không đổi Bỏ qua điện trở của dây nối và của ampe kế
a Cho R4 = 10 Tính điện trở tơng đơng
của đoạn mạch AB và cờng độ dòng điện
mạch chính khi đó ?
b Phải điều chỉnh biến trở có điện trở bằng
bao nhiêu để ampe kế chỉ 0,2A và dòng điện
chạy qua ampe kế có chiều từ C đến D ?
- Hết
thi học sinh giỏi năm học 2010 – 2011
Môn : Vật lí 9
-A
R 1
R 3 D R 4
Trang 2Câu Nội dung chấm Điểm
1
(2 đ)
Gọi trọng lợng vật nhẹ đó là P Trọng lợng quả cân là Po
Trọng lợng riêng của dầu là d1
Trọng lợng riêng của nớc là d2
Thể tích của vật là V
Khi vật nổi và nằm cân bằng trên mặt chất lỏng thì trọng lợng
vật bằng với lực đẩy Acsimet tác dụng lên nó
Trờng hợp vật nổi trên dầu ta có: P = F1 = d1 V/4 (1)
Trờng hợp vật nổi trên nớc ta có: P + Po= F2 = d2 V/4 (2)
Từ (1) và (2) biến đổi, thay số, tính toán ta tính đợc: P = 5 N
V = 0,002 m3
Suy ra trọng lợng riêng của chất làm thành vật là 2500 N/m3
Hay khối lợng riêng của chất làm thành vật là 250 Kg/m3
0,50đ 0,50 đ 0,50 đ 0,50 đ
2
(3đ)
Gọi C, M là nhiệt dung riêng và khối lợng của nhiệt lợng kế
Gọi c, m là nhiệt dung riêng và khối lợng của một ca nớc nóng
t là nhiệt độ của nớc nóng
to là nhiệt độ ban đầu của nhiệt lợng kế
+ Khi đổ một ca nớc nóng:
mc[t – (to + 5)] = CM.5 (1)
+ Khi đổ thêm một ca nớc nóng nữa:
mc[t – (to + 5 + 3)] = (CM + mc) 3 (2)
+ Khi đổ thêm 5 ca nớc nóng nữa:
5mc[t – (to + 5 + 3 + Δ to)] = (CM + 2mc) Δ
to (3)
Thay (1) vào (2) ta đợc:
5CM – 3mc = 3CM + 3mc suy ra mc = MC/3 (4)
Thay (2) vào (3) ta đợc:
5(3MC + 3.MC/3) – 5mc Δ to = (MC + 2mc)
Δ to (5)
Thay (4) vào (5) biến đổi tính toán ta đợc: Δ to = 6oC
0,50 đ 0,50 đ 0,50 đ 0,50 đ 0,50 đ 0,50 đ
3
(2đ)
a) Cách vẽ: Lấy M1 đối xứng với M qua G1
Lấy M2 đối xứng với M1 qua G2
Nối M2 với N cắt G2 tại I2
Nối I2 với M1 cắt G1 tại I1
Đờng truyền của tia sáng là: MI1I2N
0,50 đ
Q P
M I1
G1 M1
Trang 3b)Vẽ pháp tuyến PI1 và PI2 ( hình vẽ)
Kéo dài MI1 và I2N cắt nhau ở Q
Xét tam giác PI1I2 có = Góc PI1I2 + Góc PI2I1 ( Góc ngoài của
tam giác )
Xét tam giác QI1I2 có
= gócI1QI2 = 180o - ( Góc QI1I2 + Góc QI2I1)
= 180o - 2 = 180o - 2 600 = 600
Hình
đúng
đẹp (0,50đ)
0,50 đ 0,50 đ
4
(3 đ) a.Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D Mạch điện đợc mắc nh sau : ( R1 // R3 ) nt ( R2 // R4 )
Vì R1 = R3 = 30 nên R13 = 15
Vì R2 = R4 = 10 nên R24 = 5
Vậy điện trở tơng đơng của mạch điện là :
RAB = R13 + R24 = 15 + 5 = 20 ( )
Cờng độ dòng điện mạch chính là :
I= UAB
RAB
= 18
20=0,9( A)
b.Gọi I là cờng độ dòng điện chạy trong mạch chính
Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D
Mạch điện đợc mắc nh sau :
( R1 // R3 ) nt ( R2 // R4 )
Do R1 = R3 nên
I1 = I3 = I
2
I2 = R4
R2+R4I
Cờng độ dòng điện qua ampe kế là :
0,50 đ
0,50 đ
A
R 1
C R 2
R 3 D R 4
I 2
I 1
I A I
I 3
I 1
I 4
B A
N
I2 G2
M2
Trang 4=> IA = I1 – I2 = I
2−
R4
R2+R4I
=> IA = I (R2 − R4)
2(R2+R4)=
I (10− R4)
2(10+R4) = 0,2 ( A ) ( 1 )
Điện trở của mạch điện là :
RAB = R1
2 +
R2 R4
R2+R4=15+
10 R4 10+R4
Cờng độ dòng điện mạch chính là :
I =
U
RAB=
18
15+10 R4
10+R4
=18(10+R4)
150+25 R4 ( 2 )
Thay ( 2 ) vào ( 1 ) rồi rút gọn ta đợc :
14R4 = 60
=> R4 = 30
7 ( ) 4,3 ( )
1,00 đ
1,00 đ
- Hết