DE THI HSG LI 92016

Dv= 3 Vậy để xác định khối lượng riêng của một vật làm bằng kim loại có hình dạng bất kỳ ta tiến hành các bước như sau: Bước 1: Dùng lực kế để đo trọng lượng P0 của vật đặt ngoài không k[r]

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG THCS THANH MỸ

ĐỀ THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÝ LỚP 9

NĂM HỌC: 2014 - 2015

Thời gian làm bài: 150 phút

xạ hướng vào nhau G1

và G2 rồi đi qua S Chứng tỏ rằng độ dài của đường đi đó bằng SS2

Câu II ( 4 điểm )

Cho mạch điện như hình vẽ 1 R0

Biết U = 10 V, R0= 1Ω

1) Biết công suất trên R đạt 9W tính R?

2) Tìm R để công suất trên R đạt lớn nhất ?

Tính giá trị lớn nhất đó?

H (1)

Câu III ( 4 điểm )

Người ta có 3 điện trở giống nhau

dùng để mắc vào hai điểm A, B

như hình vẽ 2 Biết rằng khi 3 điện

trở mắc nối tiếp thì cường độ dòng

điện qua mỗi điện trở là 0,2A và

Câu IV ( 5 điểm )

1) Người ta pha 3 lít nước ở 15oC với 1 lít nước ở 35oC tìm nhiệt độ cuốicùng của hỗn hợp (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường và bình chứa).2) Khi cân bằng nhiệt sảy ra người ta dùng một dây đun điện có công suất là1000W để đun lượng nước nói trên hỏi sau bao lâu thì nước sôi? (bỏ qua

sự trao đổi nhiệt với môi trường và bình chứa) Cho biết nhiệt dung riêngcủa nước là: 4200J/Kgk

3) Thực tế hiệu suất truyền nhiệt đạt 80% Hỏi sau khi đun sôi nếu bỏ dâyđun ra thì sau bao lâu nước trong bình hạ được 10oC?

Câu V ( 2 điểm )Cần phải mắc ít nhất bao nhiêu chiếc điện trở 5Ω để tạo ra

đoạn mạch điện có điện trở toàn mạch là 12Ω

HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HSG

Câu I : ( 5 )đ

S1

G1

K

S α I G2

S2 1, - Dựng S1 đối xứng với S qua G1 - Dựng S2 đối xứng với S1 qua G2 - Nối S2 với S cắt G2 tại I - Nối I với S1 cắt G1 tại K - Nối K với S - Vậy đường đi là: S → K → I → S 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 2, CM : SK + KI + IS = SS2 Ta có : SK + KI + IS = S1K + KI + SI = S1I + SI S1I + SI = S2I + IS = SS2 ( ĐPCM) Câu II: (4đ) R0 1 A U B * R

I Ta có: RTM = R0 + R = 1 + R ( Ω¿ (0,5đ)

→ I= U RTM= 10 1+R(A) theo công thức P = I2 R

→100 R=9+18 R+R2→ R2−82 R+9=0 (*)

→ (R – 9)(9R-1) = 0 → R = 9 ( Ω¿

R = 19 ( Ω¿ 2.(2đ) Ta có: 1+R¿2 ¿ 1+R¿2 ¿ ¿R ¿ ¿ ¿ → P R=100 R ¿ Ta thấy (√1R ⋅ R √R)=1 ( hằng số) nên (√1R ⋅ R √R)Min ↔ ¿ 1 √R = R √R → R=1(Ω) ¿

0,5đ 0,5đ 1đ 0,5đ (2đ)

(0,5đ) (0,5đ) (0,5đ) (0,5đ)

(1 đ)

(0,5đ) (0,5đ)

9 ) 1 (

100 1

10

2

2



























R

R R

R

P R

(0,5đ)

 Hai nối tiếp // với

R0

A U B R1 R3

I1 I3

I I2 R2 ta có: R TM = R 0 + R AB = R+ 2 3 R= 5 3R0

→ ITM= U RTM= 0,8 R0 5 3R0 =0 , 48( A) I2 = 2I1 và I1 + I2

→ I2= 2 3I= 2 3 0 , 48=0 , 32(A ) → I1 =0 , 48 − 0 ,32=0 , 16( A) 2,(2đ) Mắc điện trở vào hai đầu A và B thành x dãy song song Nối dãy y chiếc nối tiếp : ( x , y+∈ Z¿ ¿ ) R0 A U B

R R R

x

R R

R

R R

Ta có : RTM = R0 + RAB

→ RTM=R0+ yR

x =

xR0+ yR

x nếu RTM= U

RTM=

Ux

xR0+yR=

Ux

R0(x + y ) ( 1đ)

Vì I qua các R là 0,1 A → ITM = 0,1 x

(0,5đ)

(0,5đ)

(1đ)

1. 3 lít nước có khối lượng là 3kg = m1

1 lít nước có khối lượng là 1kg = m2

Gọi nhiệt độ cuối cùng của H2 là x

- Ta có NL thu vào của 3kg nước tăng nhiệt độ từ 150c → x : là

200c 2 (2đ) Nhiệt lượng cần thiết cung cấp cho

4kg nước để tăng nhiệt độ từ 200c → 1000c là: Q3 = Cm

trường Vậy công suất của dây 1000W có nghĩa cứ 1 giây cung cấp

cho nước môi trường 1000J → Mỗi giây môi trường lấy mất

(0,5đ)(0,5đ)

nên người ta mắc hai chiếc nối tiếp với đoạn mạch có giá trị X

(Ω) Như hình vẽ:

R1 R2 X

A

B

Ta có : RAB = R + R + X → X = 12 – 10 = 2 (Ω) X < 5 (Ω) nên đoạn mạch X gồm 1 chiếc mắc song song với đoạn mạch có giá trị Y (Ω)

R

C D

Y

RCD= RY R+Y=2→ 5 Y 5+Y=2→ 3 Y =10 →Y = 10 3 ta thấy Y < 5

Nếu đoạn mạch Y gồm 1 chiếc song song với đoạn mạch Z R

Z →RZ R+Z= 10 3 → Z=10

Nên đoạn mạch Z gồm 2 điện trở mắc nối tiếp Vậy mạch diện là: R

R R R

A B

R R

Vậy đoạn mạch gồm 6 điện trở mắc như hình vẽ trên

Thí sinh giải theo cách khác đúng vẫn cho đủ điểm

hết _

(0,5đ)

(0,5đ)

(0,5đ)

TRƯỜNG THCS THANH MỸ

- & - ĐỀ THÌ KSCL HSG LỚP 9 Môn thi: VẬT LÍ

Câu 1: (2đ)

Một người đi xe đạp từ A đến B với vận tốc V1 = 12km/h Nếu người đó tăng vận

tốc thêm 3 km/h thì đến nơi sớm hơn 1 giờ

a) Tìm quãng đường AB và thời gian dự định đi từ A đến B

b) Lúc đầu đi với vận tốc V1 = 12km/ h, đến C thì bị hỏng xe phải sửa mất

15 phút Do đó quãng đường còn lại người ấy phải đi với vận tốc V2 =

15km/h thì đến nơi sớm hơn dự định 30 phút Tìm quãng đường AC

Câu 2: (2đ)

Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40 cm2, cao h = 10 cm có khối lượng m

= 160g

a) Thả khối gỗ vào nước, tìm chiều cao phần gỗ nổi trên nước Biết khối

lượng riêng của nước là Do = 1000 kg/ m3

b) Bây giờ khối gỗ được khoét một lỗ hình trụ ở giữa có tiết diện ∆ S = 4

cm2, sâu ∆ h và lấp đầy chì có khối lượng riêng D2 = 11300 kg/ m3 Khi

thả vào nước người ta thấy mực nước bằng với mặt trên của khối gỗ Tìm

Câu 4:( 2đ)

Cho mạch điện như hình vẽ

Khi khóa K mở, ampe kế chỉ I0 = 1mA

Khi khóa K đóng, ampe kế chỉ I1 = 0,8mA

b) Thêi gian ®o¹n AC :

Thêi gian ®i ®o¹n CB :  Tæng thêi gian ®i: T2 = + +

b) Xác định thời điểm và vị trí xe A đuổi kịp xe B

c) Xác định thời điểm và vị trí hai xe cách nhau 20km

d) Người ngồi trên xe B thấy xe A chuyển động với vận tốc bao nhiêu so với mình?

Câu 2: (4 điểm)

Một cục nước đá hình lập phương có cạnh là h = 10cm,

nổi trên mặt nước trong một chậu đựng đầy nước Phần nhô

lên mặt nước có chiều cao 2cm Trọng lượng riêng của nước

là 10.000N/m3

a) Tính khối lượng riêng của nước đá ?

b) Nếu nước đá tan hết thành nước thì nước trong

chậu có chảy ra ngoài không ? Tại sao ?

Câu 3: (4 điểm)

Người ta đổ một lượng nước sôi vào một thùng đã chứa nước ở nhiệt độ

250C thì thấy khi cân bằng, nhiệt độ của nước trong thùng là 700C Nếu đổ lượng nước sôi nói trên vào thùng này nhưng ban đầu thùng không chứa gì thì nhiệt độ

2cm h1 h

của nước khi cân bằng là bao nhiêu ? Biết rằng lượng nước sôi gấp 2 lần lượng nước nguội Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường.

Câu 4: (3 điểm)

Cho 4 điện trở giống nhau R0 mắc thành một mạch

điện AB như hình vẽ Giữa hai đầu AB đặt một hiệu điện

thế không đổi 40V thì kim của ampe kế chỉ giá trị 2A

Tính giá trị điện trở R0 ?

Câu 5: (4,5 điểm)

Một người có một bóng đèn 6V - 6W và một bóng đèn 6V - 4W định mắc nối tiếp chúng vào hai điểm AB có hiệu điện thế không đổi 12V

a) Chứng minh rằng: mắc như vậy thì một đèn sẽ sáng hơn, đèn kia sẽ tối hơn mức bình thường

b) Để chúng sáng bình thường, anh ta mắc thêm một điện trở R Hỏi R phải bằng bao nhiêu và phải mắc thế nào ? Công suất điện hao phí trên R khi đèn sáng bình thường là bao nhiêu ?

c) Thời điểm và vị trí 2 xe cách nhau 20km :

* Trường hợp 1: Hai xe cách nhau 20km khi chưa gặp nhau :

Ta có : x2 - x1 = 20

⇔ 60 + 30t – 50t = 20

⇔ 20t = 40 ⇒ t = 2h và x1 = 100km ; x2 =

0,50,5

0,50,5

0,75

A

1 2

d) Xe đi từ A đuổi theo xe đi từ B

Sau 1h xe đi từ B đi được 30km, xe đi từ A đi được 50km Vậy sau

1h xe đi từ A lại gần xe đi từ B được 20km ⇒ vận tốc của xe A so

a) Gọi d, d’ là trọng lượng riêng của nước đá và nước

V, V’ là thể tích của cục nước đá và của phần

nước đá chìm trong nước

Lực đẩy Acsimet tác dụng lên cục nước đá :

⇒ khối lượng riêng của nước đá : D = 10d = 800(kg /m3)

b) Khi nước đá tan hết thành nước thì khối lượng m của nước đá

không đổi D tăng lên D’, thể tích V sẽ là V1 :

Ta có : m = D.V Khi tan hết thành nước thì : m = D’.V1

tích nước đá chìm trong nước nên nước trong chậu không chảy ra

ngoài

0,50,25

0,50,50,250,751,00,25

- Gọi m, c là khối lượng và nhiệt dung riêng của nước

m1, c1 là khối lượng và nhiệt dung riêng của thùng

Theo đề bài nước sôi có khối lượng là 2m và có nhiệt độ t1 = 1000C

- Nhiệt lượng cần để thùng và nước trong thùng tăng từ

t0 = 250C t2 = 700C

Q1 = (m1c1 + mc) (t2 – t0) = 45m1c1 + 45mc 1,0

2cm h1 h

Vì I1 > I nên đèn 6V - 6W sẽ tối hơn mức bình thường

I2 < I nên đèn 6V - 4W sẽ sáng hơn mức bình thường

b) Để 2 đèn sáng bình thường thì phải tăng CĐDĐ qua mạch chính

do đó phải làm giảm điện trở toàn mạch đồng thời phải làm giảm

dòng điện qua đèn 6V - 4W Điều này thực hiện được bằng cách mắc

song song với đèn 6V - 4W một điện trở R thoả mãn điều kiện:

1,00,5

1,50,5

2A

4

1

A

Vậy R = 18 Ω và phải mắc song song với đèn 6V =

a Xác định khoảng cách giữa 2 xe sau 1,5 giờ và sau 3 giờ

b Xác định vị trí gặp nhau của hai xe.

V = 160cm3 Người ta rốt vào hốc đó 60g nước ở nhiệt độ 750C Hỏi khi nướcnguội hẳn thì thể tích hốc rỗng còn lại bao nhiêu? Cho khối lượng riêng của nước

Bài 4 (4 điểm) Một người cao 1,7 m đứng trên mặt đất đối diện với một

gương phẳng hình chữ nhật được treo thẳng đứng Mắt người đó cách đỉnhđầu 16 cm :

a Mép dưới của gương cách mặt đất ít nhất là bao nhiêu mét để người đó nhìnthấy ảnh chân mình trong gương ?

b Mép trên của gương cách mặt đất nhiều nhất là bao nhiêu mét để người đóthấy ảnh của đỉnh đầu mình trong gương ?

c Tìm chiều cao tối thiểu của gương để người này nhìn thấy toàn thể ảnh củamình trong gương ?

d Khi gương cố định, người này di chuyển ra xa hoặc lại gần gương thì các kếtquả trên thế nào ?

Bài 5 (2 điểm)

Cho mạch điện như sơ đồ, trong đó

U = 24V luôn không đổi, R 1 = 12

kế là 16V Nếu di chuyển con chạy

để R 3 tăng lên thì số chỉ vô kế thay

đổi như thế nào ?

A

Một nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi Một điện trở thuần có điện trở

R0 đã biết, một điện trở thuần có giá trị R chưa biết, một Ampe kế có điện trở Ra

chưa biết Các dây nối có điện trở không đáng kể Hãy nêu phương án đo R dựatrên các thiết bị, dụng cụ nêu trên

Chú ý: Không được mắc trực tiếp ampe kế vào hai cực của nguồn điện vì sẽlàm hỏng ampe kế

Gọi v1 là vận tốc của ô tô 1; v2 là vận tốc của ô tô 2

Xe đi từ A có đường đi là s1 = v1t = 40t

Hai xe chuyển động cùng chiều từ A đến B nên lúc đầu xe B cách xe A mộtkhoảng s0 = 20km

Xe đi từ B cách A một đoạn đường là s2 = s0 + v2t = 20+30t

b Hai xe gặp nhau khi s1 = s2 ; 40t = 20+30t vậy t = 2giờ

Thay vào s1 = v1t = 40t ta có s1 = 40.2 = 80km vậy hai xe gặp nhau

25 , 56

cm D

m V

d





Thể tích của hốc đá bây giờ là 1 3

V ì Ra = 0 nên ta chạp hai điểm C và B lại với nhau Mạch điện được vẽ lại như sau (0,5 đ)

Khi R3 tăng , điện trở tương đương của cả mạch tăng , cường độ dòng điện trong mạch chính giảm nên

U4 =I.R4 giảm; U2 =U –U4 tăng ; I2 tăng nên I1 = I –I2 giảm; U1 giảm Do đó Uv U –U1 sẽ tăng

Vậy khi R3 tăng thì số chỉ của vôn kế sẽ tăng (0,25 đ)

KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN

Bài 1: (4 điểm) Một người đi từ A đến B Trên ¼ đoạn đường đầu người đó đi với

vận tốc v1, nữa đoạn đường còn lại đi với vận tốc v2, trong nữa thời gian đi hếtquãng đường cuối cùng người đó đi với vận tốc v1, cuối cùng người đó đi với vậntốc v2 Hãy:

a) Viết biểu thức tính vận tốc trung bình vAB của người đó trên cả quãng đường ABtheo v1 và v2

b) Cho v1=10km/h và v2=15km/h Tính vAB

vào đó một hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng 1200g đã được đun nóng tới

950C Nhiệt độ sau khi cân bằng nhiệt là 350C Tính khối lượng của nhôm và củathiếc có trong hợp kim trên Biết nhiệt dung riêng của nước, nhôm và thiếc lần lượt

là Cn=4200J/kg.K, Cnh=880J/kg.K và Ct=230J/kg.k Cho rằng phần nhiệt lượng donhiệt lượng kế hấp thụ bằng 25% nhiệt lượng do nước hấp thụ Bỏ qua phần nhiệtlượng trao đổi với không khí

Bài 3: (5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ bên

R1=R2=R3=3Ω, R4=1Ω, UAB=18V

a) Mắc vào hai đầu N và B một vôn kế có điện trở rất

lớn Tìm số chỉ của vôn kế

b) Thay vôn kế trên bằng một ampe kế có điện trở rất

bé Xác định số chỉ của ampe kế và chiều dòng điện chạy qua ampe kế

Bài 4: (4 điểm) Cho các dụng cụ điện sau: một nguồn điện có hiệu điện thế không

đổi U=12V, hai bóng đèn Đ1(6V-0,4A) và Đ2(6V-0,1A) và một biến trở Rx

a) Có thể mắc chúng thành mạch điện như thế nào để hai đèn đều sáng bìnhthường? Vẽ sơ đồ mạch điện và tính điện trở của biến trở Rx ứng với mỗicách mắc

b) Tính công suất tiêu thụ của biến trở ứng với mỗi sơ đồ, từ đó suy ra nên dùng

sơ đồ nào?Vì sao?

làm bằng kim loại có hình dạng bất kỳ khi trong tay chỉ có một lực kế, dây mảnh đểbuột và một bình đựng nước Biết nước có khối lượng riêng là Dn.

Chữ ký của giám thị 1: ………Chữ ký của giám thị 2:

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN

Bài 1

(4 đ)

a)

Gọi s1 là quãng đường đi với vận tốc v1 trong thời gian t1

Gọi s2 là quãng đường đi với vận tốc v2 trong thời gian t2

Gọi s3 là quãng đường đi với vận tốc v1 trong thời gian t3

Gọi s4 là quãng đường đi với vận tốc v2 trong thời gian t4

0,25đ 0,25đ 0,75đ

Vận tốc trung bình trên cả đoạn đường AB

8v v (v +v ) v

<=> (Cnh.mnh+ Ct.mt).(tnh-t)= 1,25 mn.Cn.(t – tn)

<=>

 , –

650 kg  g

0,75đ

=> mt=1,2 - mnh=1,2 – 0,922=0,278(kg)=278g 0,50đ Bài 3

(5.0

đ)

a) Do điện trở của vôn kế rất lớn nên

không có dòng điện qua nó, ta có thể

tháo vôn kế ra mà không ảnh hưởng

AB tñ

3 3

23 23

b) Chọn chiều dòng điện như hình 1 Do ampe kế có điện trở rất bé,

chiều dài của dây dẫn không ảnh hưởng đến mạch điện Do đó

VN=VB nên ta chập điểm N và B lại với nhau như hình 2

Hình 1

Mạch điện có ( R1 nt( R3 // R4)) // R2

R134=

15 3,75 4

3 4 1

I2= 2

18 6 3 AB

0, 4

ñm1 ñm1

U

I   Điện trở của đèn 2: R2=

6 10 0,1

ñm2 ñm2

6 12 0,5

Vì các đèn sáng bình thường nên: U1=U2=6V; I1=0,4A; I2=0,1A

Ta thấy:

UAB=U1+U’

2x=> U’

x= U’ 2x =UAB-U1=12-6=6V Mặt khác:

IAB=I1=I’

x+I2=> I’

x = I1 - I2= 0,3AĐiện trở của biến trở: Rx=

' '

6 20 0,3

Gọi P0 là trọng lượng riêng của vật khi đặt ngoài không khí

P1 là trọng lượng của vật khi nhúng chìm trong nước

n

P P P P 10.

Vậy để xác định khối lượng riêng của một vật làm bằng kim loại có

hình dạng bất kỳ ta tiến hành các bước như sau:

Bước 1: Dùng lực kế để đo trọng lượng P0 của vật đặt ngoài không

khí

Bước 2: Dùng lực kế để đo trọng lượng P1 của vật khi nhúng chìm

vào trong nước

Bước 3: Thế các giá trị P0, P1 và Dn vào công thức (3) ta tính được

khối lượng riêng Dv của vật

Câu 2: (4 điểm):

Thả chìm hoàn toàn một vật rắn lần lượt vào hai bình đựng chất lỏng người tathấy :

- Khi thả nó vào bình đầy nước thì khối lượng của cả bình tăng thêm m1= 75g

- Khi thả nó vào bình đầy dầu thì khối lượng của cả bình tăng thêm m2= 105g

Hãy tính thể tích V, khối lượng m và khối lượng riêng D của vật rắn đó Biếtkhối lượng riêng của nước là D1= 1g/cm3 và của dầu là D2= 0,9g/cm3

Câu 3: (5 điểm):

Bỏ một vật rắn có khối lượng m1= 100g ở t1= 1000C vào nước có khốilượng m2 = 500g ở t2 =150C thì nhiệt độ sau cùng của vật khi cân bằng nhiệt là t

=160C Không dùng nước mà thay nước bằng một chất lỏng khác m3 = 800g ở t3

=100C thì nhiệt độ sau cùng của vật là t/ = 130C Tìm nhiệt dung riêng C1 của vậtrắn và C3 của chất lỏng Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K Bỏ qua

sự mất mát nhiệt ra ngoài môi trường

Câu 4: (6điểm):

Cho mạch điện như hình vẽ 2:

Biết R1= R3= 30; R2 = 5; R4 = 15;

U= 90V

Xác định số chỉ của ampe kế Biết ampe kế

và dây nối có điện trở nhỏ không đáng kể

Hình 2

Hết

-(Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)

ĐÁP ÁN THI CHỌN HSG LỚP 9 Môn: Vật lý – Vòng 1Câu 1: (5 điểm)

1.5

15 30 45 60 75 90

S(km) B

0 A

A

BC

R1

U

AR2R3

R4

+

o oD