Tài liệu đề thi học sinh giỏi lý lớp 9

SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH ĐỀ THI CHÍNH THỨC Họ và tên: Số báo danh:............. KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2013 – 2014 Khóa ngày: 28/ 3/2014 Môn: VẬT LÍ LỚP 9 THCS Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Đề gồm có 01 trang Câu 1 (2.5 điểm) Trong bình hình trụ, tiết diện S chứa nước có chiều cao H = 15cm. Người ta thả vào bình một thanh đồng chất, tiết diện đều sao cho nó nổi thẳng đứng trong nước thì mực nước dâng lên một đoạn h = 8cm. a) Nếu nhấn chìm thanh hoàn toàn thì mực nước sẽ cao bao nhiêu? (Biết khối lượng riêng của nước và thanh lần lượt là D1 = 1g/cm3 ; D2 = 0,8g/cm3). b) Tính công thực hiện khi nhấn chìm hoàn toàn thanh, biết thanh có chiều dài l = 20cm; tiết diện S’ = 10cm2. Câu 2 (2.0 điểm) Rót một lượng nước có khối lượng m 1 = 0,5kg ở nhiệt độ t1=200C vào một nhiệt lượng kế, rồi thả một cục nước đá có khối lượng m 2 = 0,5kg ở nhiệt độ t2 = -150C vào trong nước. Cho nhiệt dung riêng của nước c1 = 4200J/kgK, của nước đá là c 2 = 2100J/kgK. Nhiệt nóng chảy của nước đá là  = 3,4.105J/kg. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế. a. Tìm nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập. b. Tìm khối lượng của nước đá thành nước (hoặc của nước thành nước đá). Câu 3 (2.0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ: U = 24V,R1 = 4  , R2 = 20  , Đèn Đ ghi (6V – 6W), con chạy C của biến trở R2 có thể trượt dọc trên R2 từ A đến B. + U R2 A a) Xác định vị trí của C để đèn sáng bình thường. b) Khi C dịch chuyển từ trái sang phải (từ phía A sang B) thì độ sáng của đèn thay đổi như thế nào? R1 - C B Đ Câu 4 (2.5 điểm) Hai điểm sáng S1 và S2 cùng nằm trên trục chính, ở về hai bên của một thấu kính hội tụ, cách thấu kính lần lượt là 6 cm và 12 cm. Khi đó ảnh của S1 và ảnh của S2 tạo bởi thấu kính là trùng nhau. a, Hãy vẽ hình và giải thích sự tạo ảnh trên. b, Từ hình vẽ đó hãy tính tiêu cự của thấu kính. Câu 5 (1.0 điểm) Khi dọn phòng thí nghiệm của nhà trường, Hiếu tìm thấy mấy cái điện trở và một vôn kế cũ. Khi kiểm tra, Hiếu thấy vôn kế vẫn hoạt động bình thường, nhưng bạn chỉ có thể nhìn được kim của vôn kế chỉ mấy vạch mà không thấy được giá trị ứng với mỗi vạch chia là bao nhiêu. Trong số các điện trở thì có một cái có ghi giá trị Ro = 3,9kΩ, còn các điện trở khác đều bị mất hết nhãn. Hiếu đã dùng một nguồn điện không đổi phù hợp với vôn kế và một số dây nối có điện trở không đáng kể để đo giá trị của tất cả các điện trở còn lại. Hỏi Hiếu đã làm như thế nào? ……………………. Hết……………………… HƯỚNG DẪN VÀ ĐÁP ÁN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2013 – 2014 Môn: VẬT LÍ Khóa ngày 28-3-2014 Câu Nội dung Điểm S’ + ’ F l P H P H F1 h l h F2 a) (1,25 đ). Gọi tiết diện và chiều dài thanh là S’ và l. Ta có trọng lượng của thanh: P = 10.D2.S’.l ………………………………………………………………………………………………………. Thể tích nước dâng lên bằng thể tích phần chìm trong nước : V = ( S – S’).h Lực đẩy Acsimet tác dụng vào thanh : F1 = 10.D1(S – S’).h ………………………….……….. Do thanh cân bằng nên: P = F1  10.D2.S’.l = 10.D1.(S – S’).h l Câu 1 (2,5 đ) D1 S  S ' . .h (*) D2 S' D1 .( S  S ' ).h D2 Lúc đó mực nước dâng lên 1 đoạn h (so với khi chưa thả thanh vào) h  V0 D  1 .h S  S ' D2 0,25 0,25 ………………………………………………………….…………………………. Khi thanh chìm hoàn toàn trong nước, nước dâng lên một lượng bằng thể tích thanh. Gọi Vo là thể tích thanh. Ta có : Vo = S’.l Thay (*) vào ta được: V0  0,25 0,25 0,25 …………………………………………………………………..…………………….. Từ đó chiều cao cột nước trong bình là: H’ = H +h =H + D1 .h → H’ = 25 cm …… D2 0,25 b) (1,25 đ). Lực tác dụng vào thanh lúc này gồm : Trọng lượng P, lực đẩy Acsimet F2 và lực tác dụng F. Do thanh cân bằng nên : F = F2 - P = 10.D1.Vo – 10.D2.S’.l F = 10( D1 – D2).S’.l = 2.S’.l = 0,4 N ………………………………………..........................……. D l  Từ pt(*) suy ra : S   2 .  1.S '  3.S ' D h   1  Do đó khi thanh đi vào nước thêm 1 đoạn x có thể tích V = x.S’ thì nước dâng thêm một đoạn: y  V V x   S  S ' 2S ' 2 0,5 0,5  D1  x  1.h  2cm nghĩa là :  2  x  4  2  D2  Khi nước vừa ngập hết thanh thì y = h  h    …………………………………………….............................................................…………………….… Và lực tác dụng tăng đều từ 0 đến F = 0,4 N nên công thực hiện được: A 1 1 F .x  .0, 4.4.102  8.103 J 2 2 ……………………………………………………….…………. a) (1,25 đ). Khi được làm lạnh tới 00C, nước tỏa ra một nhiệt lượng: Q1 = m1c1(t - 0) = 0,5. 4200.20= 42000 (J). ………………………………………………………………… Để làm "nóng" nước đá tới 00C cần tiêu tốn một nhiệt lượng: Q2 = m2c2(0 - t2)= 0,5.2100.[0- (-15)] = 15750 (J). ………………………….…………………………… Muốn làm cho toàn bộ nước đá tan cần phải có một nhiệt lượng: Q3 = L. m2 = 3,4.105.0,5 = 170000(J). ………………………………………………………………………… Vì:Q2 +Q3 > Q1 > Q2 Nên chỉ có một phần nước đá chuyển thành nước và hệ thống ở 00C …………………………………………………………………………………………………………………………………. b) (0,75 đ) Lượng nước đá thành nước là : . Câu 2 (2,0 đ) m  Q1  Q2  m  a) (1,25 đ) Đặt RAC =x RAB  Câu 3 (2,0 đ) Q1  Q2  77,2g  ……………………………………………….…………………….. 0,25 0,25 0,5 0,75 (0 - Xem thêm -