Câu 1 Thả vật A dạng hình trụ, bên trong có một phần rỗng vào một bình đựng nước P F 1 2 3 TRƯỜNG THCS SÔNG LÔ ĐỀ 31 KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG HSG LỚP 9 MÔN VẬT LÍ – NĂM HỌC 2017 2018 Thời gian làm bài 150p[.]
TRƯỜNG THCS SÔNG LÔ ĐỀ 31 KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG HSG LỚP MƠN VẬT LÍ – NĂM HỌC 2017- 2018 Thời gian làm bài: 150phút Câu 1: Thả vật A dạng hình trụ, bên có phần rỗng vào bình đựng nước Vật A có khối lượng m = 720 g diện tích đáy S = 120 cm2 Khi cân bằng, hai phần ba thể tích vật A chìm nước Đặt lên vật A vật đặc B dạng hình trụ có diện tích đáy S cho trục chúng trùng Biết trục hai hình trụ ln hướng thẳng đứng vật khơng chạm đáy bình Khối lượng riêng nước chất làm hai vật A, B D0 = 1000 kg/m3, DA = 900 kg/m3 DB = 3000 kg/m3 Tìm thể tích phần rỗng bên vật A Chiều dày vật B phải thỏa mãn điều kiện để: a khơng chạm vào nước? b khơng bị ngập hết nước? Câu 2: Mạch điện hình vẽ 1: cho biết Đ1 bóng đèn loại 30V- 30W, Đ2 bóng đèn loại 60V- 30W Biến trở PQ dây dẫn đồng chất dài l = 90cm, tiết diện S = 0,1mm2, điện trở suất = 2.10-5 Ωm Hiệu điện UAB không đổi; dây nối, chạy C có điện trở khơng đáng kể; điện trở bóng đèn coi khơng đổi a Tính điện trở toàn phần biến trở PQ b Đặt chạy C vị trí độ dài PC = 2CQ đèn sáng bình thường Xác định hiệu điện định mức cơng suất định mức bóng đèn Đ3 c Nối tắt hai đầu bóng đèn Đ3 dây dẫn khơng có điện trở Để hai bóng đèn Đ1 Đ2 sáng bình thường phải di chuyển chạy C phía nào? đoạn dài ? Câu 3: Một bình thơng gồm nhánh hình trụ đặt thẳng đứng có tiết diện S1 = 40 cm2 S2 = 20 cm2 Phần ống nối thông hai trụ tiết m diện nhỏ khơng đáng kể Một lượng nước tích V = lít đổ m vào bên bình Các nhánh đậy kín pittông khối H S lượng m1 = 1,2 kg m2 = kg hình vẽ Các pittơng dễ S2 dàng dịch chuyển bên nhánh Cho khối lượng riêng nước h1 h 3 D1 = 10 kg/m , dầu hỏa D2 = 800 kg/m a Tìm độ cao cột nước hai nhánh hệ trạng thái cân b Người ta đổ thêm dầu hỏa vào nhánh Tìm khối lượng dầu tối đa đổ vào cho khơng có lượng chất lỏng bị tràn ngồi Cho chiều cao nhánh H = 0,45 m c Chiều cao H hai nhánh phải để mực chất lỏng hai nhánh đầy độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh 0,15 m? Câu 4: Một dây cầu chì có đường kính d1 = 1mm chịu cường độ dòng điện I1 = 4A.Hỏi dây cầu chì đường kính d2 = 2mm chịu cường độ dòng điện bao nhiêu? Coi nhiệt lượng tỏa mơi trường tỉ lệ thuận với diện tích xung quanh dây Câu 5: Cho biến trở chạy, điện trở R biết giá trị, nguồn điện có hiệu điện khơng đổi, vơn kế khơng lí tưởng, thước milimét, dây nối, bóng đèn Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định điện trở bóng đèn với số mạch số lần đo Câu 6: Xác định hiệu suất hệ thống rịng rọc hình bên Biết hiệu suất ròng rọc 0,9 Nếu kéo vật trọng lượng 10N lên cao m cơng để thắng ma sát ? P F Câu 7: Một người có trọng lượng P = 600N đứng ván treo vào hai rịng rọc hình vẽ Để hệ thống cân bằng, người phải kéo dây, lúc lực tác dụng vào trục ròng rọc cố định F = 720N Tính: a.Lực người nén lên ván b.Trọng lượng ván c Bỏ qua ma sát khối lượng rịng rọc Có thể xem hệ thống vật Câu Một khí cầu tích 12m3 chứa khí hiđrơ Biết trọng lượng vỏ khí cầu 100N, trọng lượng riêng khơng khí 12,9N/m3, khí hiđrơ 0,9N/m3 a Khí cầu kéo lên không vật nặng bao nhiêu? b Muốn kéo người nặng 62kg lên khí cầu phải tích tối thiểu bao nhiêu, coi trọng lượng vỏ khí cầu khơng đổi a Tính điện trở tồn phần biến trở PQ (0,5điểm) Áp dụng công thức RPQ = Thay số: , l chiều dài, S thiết diện dây RPQ = 2.10-5 RPQ = 180Ω b) Xác định Uđ3 Pđ3 (1,25điểm) Do A nối với cực dương, B nối với cực âm nguồn nên dòng điện I1 I2 qua đèn Đ1 Đ2 có chiều hình vẽ, độ lớn : I1= P1/U1= 1A; I2= P2/U2 = 0,5A; I1 > I2 nên dịng qua Đ3 phải có chiều từ M đến C Tại nút M ta có I1= I2 + I3 I3 = I1 – I2 I3 = – 0,5 = 0,5A, C I4 + I3 = I5 I5 = I4 + 0,5 Ngoài điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài nên dễ dàng thấy RPC = R4 = 120Ω; RCQ = R5 = 60Ω Ta có :UAB = I4.R4 + I5.R5 = I4.120 + (I4 + 0,5).60 = U1 + U2 = 30V + 60V = 90V 180I4 = 60 I4 = 1/3 A UPC= U4 = I4.R4 = 40V, mà U1 + U3 = U4 Uđ3 = U3 = U4 – U1 = 40 – 30 = 10V; Pđ3 = I3.U3 = 0,5.10 = 5W Vậy giá trị định mức Đ3: U3= 10V; P3= 5W c) Xác định vị trí chạy C (1,25điểm) Gọi vị trí chạy C’ ; điện trở đoạn PC’ x , điện trở đoạn C’Q 180 – x ; Do đèn Đ1 Đ2 sáng bình thường tức định mức nên dễ thấy dòng điện I 1, I2, I3 có giá trị cường độ cũ, dịng điện I4 I5 có giá trị cường độ thay đổi ( tiện ta giữ nguyên kí hiệu I4 I5 ) Và ta có I5 = I4 + 0,5 (1) l’ l0 Vì MC’ có điện trở khơng nên I4 = U1/x = 30/x (2) I5 = U2/(180 – x) = 60/(180 – x) Thay (2) (3) vào (1), ta giải phương trình , ta có x2 = 3.602 x = 60 (3) P0 Ω Vậy điện trở đoạn CC’ Rx = 120 - 60 ≈ 16Ω ( = 16,077 Ω) Vì 1cm chiều dài biến trở ứng với 2Ω độ dài CC’ ≈ 16/2 CC’ ≈ 8cm (=8,038 cm) Vậy: phải di chuyển chạy sang bên trái ( phía đầu P ) đoạn dài 8cm để đèn sáng bình thường - Lắp gỗ vào trục quay để có địn bẩy Treo lọ rỗng vào đòn bên phải, treo lọ đầy cát vào vị trí địn bên trái cho địn bẩy cân nằm ngang Ta có: P0.l0 = P.l (1) - Nhúng lọ đựng đầy cát ngập nước tìm vị trí treo cho địn bẩy cân bằng: P0 l0 = (P – F) l’ (2) - Từ (1) (2): F = P(l’ – l)/l’ mà F = dnước.V Suy ra: dnước = - Lặp lại thí nghiệm cách thay nước dầu hoả, tìm vị trí l’’ treo lọ cát để địn bẩy cân - Ta có: ddầu = - Suy ddầu = dnc hay: Ddu = Dnc Gọi Q1 Q2 lần lợt nhiệt lợng mà bếp cung cấp cho nớc ấm hai lần đun , t độ tăng nhiệt độ nớc Ta có : Q 1= ( m1c1 + m2c2 )t Q2 = ( m3c1 + m2c2 )t Do bếp dầu tỏa nhiệt đặn nên thời gian đun lâu nhiệt lợng tỏa lớn Do ta có : Q1= kt1 ; Q2= kt2 ( k lµ hƯ sè tØ lệ ; t1 t2 thời gian đun tơng øng ) Suy : kt1 = ( m1c1 + m2c2 )t (1) kt2 = ( m3 c1 + m2c2 )t (2) Chia tõng vÕ cña ( ) cho ( ) ta đợc : => (3) thay số vào ( ) ta tìm đợc m3 ( kg ) Vậy khối lợng nớc m3 đựng Êm lµ kg Bài 4: Vì hệ gồm rịng rọc cố định nên khơng cho ta lợi lực Hiệu suât ròng rọc là: F1 Gọi F1, F2, F lực kéo ròng rọc 1,2 ta có: ; ; F2 P F Vậy hiệu suất hệ ròng rọc là: Khi nâng vật P, cơng có ích: Ai = P.h = 10 J Cơng tồn phần: A = Ai + Ax = 10 + Ax với Ax công để thắng ma sát ; Giải ta Ax = 3,7 J Bài 5: a) Gọi T lực căng dây ròng rọc động, dây ròng rọc cố định Ta có: lực căng T' F T' ; F = 2T' = 4T T Gọi Q lực người nén lên ván, ta có: Q = P - T = 600N - 180N = 420N b) Gọi P' trọng lượng ván, coi hệ thống vật hệ thống cân bằng, ta có: T' + T = P' + Q Suy ra: 3T = P + Q P' = 3T - Q P' = 3.180 - 420 = 120N Vậy lực người nén lên ván 420N ván có trọng lượng 120 N T' Q P P' T ... 1,2 ta có: ; ; F2 P F Vậy hiệu suất hệ rịng rọc là: Khi nâng vật P, cơng có ích: Ai = P.h = 10 J Cơng tồn phần: A = Ai + Ax = 10 + Ax với Ax công để thắng ma sát ; Giải ta Ax = 3,7 J Bài 5: a) ... chuyển chạy sang bên trái ( ph? ?a đầu P ) đoạn dài 8cm để đèn sáng bình thường - Lắp gỗ vào trục quay để có địn bẩy Treo lọ rỗng vào đòn bên phải, treo lọ đầy cát vào vị trí địn bên trái cho địn.. .Câu 7: Một người có trọng lượng P = 600N đứng ván treo vào hai ròng rọc hình vẽ Để hệ thống cân bằng, người phải kéo dây, lúc lực tác dụng vào trục rịng rọc cố định F = 720N Tính: a. Lực