Tài liệu đề thi học sinh giỏi vật lí 9 có đáp án 9

®Ò thi häc sinh giái vËt lÝ 9. n¨m häc 2010 - 2011 Thêi gian lµm bµi:150p Hä vµ tªn ngêi ra ®Ò: Ph¹m C«ng Hïng C¸c thµnh viªn thÈm ®Þnh ®Ò(®èi víi nh÷ng m«n cã tõ 2 GV trë lªn): §ç ThÞ Thu A. ®Ò bµi C©u1. Hai g¬ng ph¼ng G1, G2 hîp víi nhau mét gãc  = 1200 vµ cã mÆt ph¶n x¹ quay vµo nhau. ChiÕu mét tia s¸ng ®Õn g¬ng G1 sao cho tia s¸ng nµy cã thÓ lÇn lît ph¶n x¹ c¶ trªn G1 vµ G2. a.VÏ tiÕp ®êng truyÒn cña tia s¸ng sau khi ph¶n x¹ trªn hai g¬ng. b. X¸c ®Þnh ®é lín gãc hîp bëi tia tíi G1 vµ tia ph¶n x¹ trªn G2. C©u2. C«ng cung cÊp ®Ó ®a vËt nÆng lªn cao 1,2m b»ng mÆt ph¼ng nghiªng cã chiÒu dµi 3,2m lµ 600J. BiÕt hiÖu suÊt cña mÆt ph¼ng nghiªng lµ 80%. a. TÝnh khèi lîng cña vËt. b. TÝnh lùc ma s¸t cña mÆt ph¼ng nghiªng t¸c dông lªn vËt. C©u3. §Ó x¸c ®Þnh nhiÖt ®é cña chiÕc lß, ngêi ta ®èt trong nã mét côc s¾t khèi lîng 0,3kg råi th¶ nhanh vµo trong b×nh chøa 4kg níc cã nhiÖt ®é ban ®Çu lµ 80C. NhiÖt ®é cuèi cïng khi cã c©n b»ng nhiÖt16 0C. H·y x¸c ®Þnh nhiÖt ®é cña bÕp lß. Bá qua trao ®æi nhiÖt víi vá b×nh, nhiÖt dung riªng cña níc vµ s¾t lµn lît lµ 4200J/kg.k; 460J/kg.k. C©u4. Mét bÕp ®iÖn cã hai ®iÖn trë R1= 4  vµ R2= 6  . NÕu chØ dïng ®iÖn trë R1th× ®un s«i Êm níc trong 10 phót. TÝnh thêi gian cÇn thiÕt ®Ó ®un s«i Êm níc trªn khi: a. ChØ dïng R2. b. Dïng R1 nèi tiÕp víi R2. ( BiÕt kh«ng cã sù mÊt nhiÖt ra m«i trêng vµ m¹ng ®iÖn cã hiÖu ®iÖn thÕ kh«ng ®æi). B. ®¸p ¸n vµ biÓu ®iÓm C©u 1. (6,0®) VÏ h×nh ®óng (1,25®) G1 T¹i I ta cã: i’2= i2( v× i’2=900- i’1; i2= 900-i1 mµ i1=i2) (1) i’2 ’ i’2= i3 ( ®èi ®Ønh) (2) I i1 i3 i2 Tõ(1) vµ (2) suy ra i2= i3 (1, 0®) T¬ng tù t¹i R ta cã: r’2= r2 (3) r’2= r3 (4) i1 O  Tõ (3) vµ (4) suy ra r2= r3 (1,0®) M . OIR cã: 1200+ i2+r2= 1800 suy ra 0 0 i2+r2= 60 nªn i3+r3= 60 . (1,0®) . MIR Cã  +(i2+r2)+( i3+r3)=1800 suy ra  =1800- (600+ 600) = 600. (1,75®) C©u 2. (4®) a. C«ng cã Ých ®Ó ®a vËt lªn cao 1,2m. 1 r3  r2 r1 r’1 R r2’ G2 Ai= 0,8A = 0,8. 600 = 480(J) (1,0®) Khèi lîng cña vËt lµ. Ai= 10m h suy ra m = Ai: (10. h) = 480: ( 10 . 1,2) = 40(kg) (1,0®) b. C«ng c¶n cña lùc ma s¸t. Ams= A - Ai = 600 - 480 = 120(J) (1,0®) Lùc ma s¸t cña mÆt ph¼ng nghiªng t¸c dông lªn vËt. Fms= Ams: s = 120: 3,2 = 37,5(N) (1,0®) C©u 3. (5,0®) NhiÖt lîng do s¾t táa ra khi h¹ nhiÖt ®é tõ t1 xuèng 160C lµ. Q1= m1c1(t1 -16) (1,5®) NhiÖt lîng do níc thu vµo ®Ó t¨ng tõ 80C lªn 160C lµ. Q2= m2c2(16 -8) = 8m2c2 (1,5®) ¸p dông ph¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt ta cã. m1c1(t1 -16) = 8m2c2 ( 1,0 ®) 0,3.460.(t1 -16) = 8. 4. 4200 suy ra t1= 9900C. VËy nhiÖt ®é cña bÕp lß lµ 9900C. (1®) C©u 4. (5,0®) a. NhiÖt lîng do níc thu vµo khi dïng R1 ®Ó ®un níc. Q = Q1= U2t1: R1 (1) (0,5®) NhiÖt lîng do níc thu vµo khi dïng R2 ®Ó ®un níc. Q = Q2= U2t2: R2 (2) (0,5®) Tõ (1) vµ (2) suy ra t2= (R2t1): R1=(6 . 10): 4 = 15 phót (1,5®) b. NhiÖt lîng do níc thu vµo khi dïng R1nt R2 ®Ó ®un níc. Q = U2t: (R1+ R2) (3) (0,5®) Tõ (1) vµ (3) suy ra t = (t1(R1+ R2)) : R1= (10(4+ 6)) : 4 = 25 phót 2®) 2