đề thi học sinh giỏi vật lí lớp 9 tỉnh hải dương (kèm đáp án) đề 15

Sở giáo dục và đào tạo Hải Dơng Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9 Môn thi: Vật lý Mã số: Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề Đề thi gồm 02 trang Câu 1: (2iểm) Hai bình thông nhau A v B v i tit din thng ng: 2 2 1 1 2 10 , 3 S S m S = = có cha nc (Hình v). Ngi ta rót v o bình A m t lng du khi lng m 1 = 1,2kg v th v o trong d u cha trong bình n y m t vt rn khi lng m 2 = 0,8kg. Bit rng vt rn m 2, chìm mt phn trong du. ng ni hai bình có th tích không áng k; khi lng riêng ca nc D = 10 3 kg/m 3. 1. Xác nh cao ca ct nc b h thp bình A v dâng lên bình B so vi mc nc ban u. 2. Tính chênh lch ca các mc nc hai bình A v B. Câu 2 : (1,5iểm) Ba bình ng ba cht lng khác nhau v không gây tác d ng hóa hc vi nhau. Nhit ca ba bình ln lt l : t 1 = 30 0 C; t 2 = = 10 0 C v t 3 = 45 0 C. Nu mt na cht lng bình 1 sang bình 2 thì nhit ca hn hp khi cân bng l t 12 = 15 0 C. Còn nu mt na cht lng S 2 S 1 B A bình 1 sang bình 3 thì nhit ca hn hp khi cân bng nhit l t 13 = 35 0 C. Hi nu c ba cht lng v o m t bình thì nhiệt độ của hn hp khi cân bng nhit l bao nhiêu? Xem nh ch có ba cht lng ó trao i nhit vi nhau. Câu 3 : (2iểm) Cho mch in nh (Hình v) U = 24V; R 0 = 4 ( ); R 2 = 15 ( ) èn l lo i 6 V - 3W v sáng bình thng, vôn k có in tr lớn Vô cùng v ch 3V. Chốt dng ca vôn k mc v o im M .Hãy tìm v o R 1 v R 2 Câu 4 : (2,5 điểm) Cho mạch điện nh (Hình vẽ) U=13,5 (V) R 1 = R 2 =6() Điện trở của Ampe kế là R A = 1(). Điện trở của vôn kế lớn vô cùng 1. Khóa K mở. Ampe kế chỉ 1A, vôn kế chỉ 12 V. Tính R 0 và R 3 ? 2. Đóng khoá K Ampe kế chỉ dòng điện có cờng độ 0,2 A, chạy theo chiều từ C đến D. Tính R 4 và số chỉ của vôn kế. R 3 R 4 R 2 R 0 A v U A R 1 C K B V R 1 R 3 R 2 M R o U N Câu5 : (2 iểm) Vt l on thng sáng AB t vuông góc vi trc chính ca mt thu kính hi t (im A nm trên trc chính cho nh tht A 1 B 1 cao 1,2m. Khong cách t tiêu im n quang tâm ca thu kính l 20cm. Dch chuyn vt i mt on 15cm dc theo trc chính thì thu c nh o A 2 B 2 cao 2,4cm. 1. Xác định khong cách t vt n thu kính trc khi dch chuyn. 2. Tìm cao ca vt. Sở giáo dục và đào tạo Hải Dơng Đáp án, biểu điểm thi chọn học sinh giỏi lớp 9 năm học 200- 2010 Môn Vật lý Câu Ni dung im Câu 1 (2 im) - Gi h 0 l chi u cao ct nc lúc ban u, h 1 , h 2 , l chiu cao ca ct nc b h xung v c dâng lên nhánh A v B. - Gi h y , h x l chi u cao ca ct nc bình B, A S 1 m 2 m 1 h 2 h y h 1 h x h 0 s 2 C D A B trạng th¸i c©n bằng mới. - XÐt ¸p suất tại C, D 1 2 0 1 10( ) 10 C m m P D hx S + = + 0 10 . D P D hy= m à 1 2 0 0 1 10( ) 10 10 C D m m P P D hy D hx S + = ⇔ = + ⇔ 1 2 0 0 1 ( )m m D hy D hx S + = + (1) m thà ể tÝch nước lóc ban đầu: 1 2 0 ( ).V s s h= + thể tÝch nước sau khi thả vật: 1 2 ( )V S hx S hy ′ = + theo định luật bảo to n thà ể tÝch. 1 2 1 2 ( )S hx S hy S S ho+ = + 1 2 2 1 ( )S S ho S hy hx S + − = (2) Thay (2) v o (1)à [ ] 0 1 2 2 1 2 0 1 ( ) ( )D S S ho S hy m m D hy S + − + + = ⇔ 0 1 2 0 2 1 2 0 1 ( ) ( )D ho S S D S hy m m D hy S + − + + = 0 1 0 0 1 2 0 2 1 2 0 1 2 0 0 1 2 1 2 1 2 1 2 0 0 0 1 2 0 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3( ) ( ) 4 D S hy D h S S D S hy m m D hy S S D h S S m m m m m m hy h h D S S D S ⇔ = + − + + ⇔ + = + + + + + ⇔ = + = + + Vậy chiều cao của cột nước được d©ng lªn ở b×nh B so với mức nước ban đầu. 1 2 2 0 2 0 1 3( ) 3.(1,2 0,8) 0,15 15( ) 4 4.1000.10 y m m h h h m cm D S − + + = − = = = = Thay h 2 vµo (2) ta cã: 1 2 0 2 2 0 1 0 1 2 0 1 1 1 ( ) ( ) 4 ( ) 3 3 x S S h S h h S h S h h h S S S + − + + = = − 0 2 0 0 2 2 0 4 3 3 3 3 x h h h h h h h h − − − = = = − 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Vậy chiều cao của cột nước tụt xuống ở b×nh A so với mực nước ban đầu. 2 0 1 1 0 0 0 1 15 5( ) 3 3 x x h h h h h h h h h h cm= + => = − = − + => = = Độ chªnh của cột nước tụt xuống ở b×nh A v B l :à à 1 2 15 5 20( )h h h cm= + = + = 0,25đ 0,25đ C©u 2 (2.5 điểm) - Đổ nửa chất lỏng ở b×nh 1 sang b×nh 2 1 1 2 2 . (30 15) 2 (15 10)m c m c− = − 1 1 2 2 15 10m c m c=> = 2 2 1 1 1,5m c m c=> = (1) - Đổ nửa chất lỏng ở b×nh 1 sang b×nh 3 1 1 3 3 (35 30) 2 (45 35)m c m c− = − 1 1 3 3 5 20m c m c=> = 1 1 3 3 4m c m c=> = (2) Từ (1) v (2) => à 2 2 1 1 3 3 1,5 6m c m c m c= = - Đổ ba chất lỏng v o nhau.Gà ọi t l nhià ệt độ c©n bằng khi đổ cả ba chất lỏng v o nhau.à 1 1 2 2 3 3 0 (30 ) (10 ) (45 ) 0 4(30 ) 6(10 ) (45 ) 0 120 4 60 6 45 0 225 11 225 20,5 11 m c t m c t m c t t t t t t t t t C − + − + − = => − + − + − = => − + − + − = <=> = => = = 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ C©u 3 (2 điểm) Hiệu điện thế điện R 3 l :à V R 1 R 3 R 2 M R o U Đ N I 1 I 2 A B U NB = I 2 R 3 U MB = U = 6 V = U MN + U NB = 3 + I 2 R 3 I 2 .R 3 = 3 (v) => I 2 = 3 3 R (1) I 1 = I = 0,5 (A) và 1 2 3 3 0,5 (*)I I I R = + = + Mt khác: 0 2 2 3 ( )U IR I R R= + + Thay (1) v o 3 3 3 3 3 24 (0,5 )4 (15 )R R R = + + + 3 3 57 19 3( )R R <=> = > = (2) Thay (2) v o: (*) 1,5( )I A > = 0 24 1,5.4 18( ) AB U U IR V= = = 1 18 6 12( ) AB D U U U V= = = 1 1 1 1 1 12 24( ) 0,5 D U U R R I I = = = => = Vy 1 3 24( ); 3( )R R= = 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Bài 4 (2.5 điểm) 1. Khi K mở: Gọi I C là dòng mạch chính, U V là sỗ chỉ vôn kế. Ta có:U= 13,5 = U V + I C .R 0 = 12 + I C .R 0 (1) Và U V =12 =I 1 . R 1 + I C . R 2 = (I C - I A ).R 1 + I C .R 2 <=> 12 = (I C - 1).6 + I C . 6 = > I C = 1.5 (A) (2) Thay ( 2) vào (1) đợc R 0 = 1 () Dòng qua R 1 Là I 1 = I C I A = 1,5 1 = 0,5(A) U 1 = I 1 .R 1 = 0,5. 6 = 3(V) Ta có U 1 = I A ( R 3 + R A ) = 1(R 3 + 1) = 3(V) R 3 = 2(). 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ 2. Khãa K ®ãng : U CD = U A = I A . R A = 0,2(V) Cßn U =13,5 = I 1 .R 1 + I 2 .R 2 +I 0 .R 0 Mµ I 2 = I 1 + I A ; I 0 = I 1 + I 3 => 13,5 = 6I 1 + (I 1 + 0,2).6 +( I 1 + I 3 ).1 (3) L¹i cã: U 1 = I 1 .R 1 = U 3 +U A <=> 6I 1 = 2I 3 + 0,2 (4) Tõ (4) suy ra I 3 = 3.I 1 – 0,1 Thay vµo (3) suy ra I 1 =0,775 (A) Do ®ã I 3 = 2,225 (A), I 2 = 0.975 (A) , I 4 = 2,025 (A) U 2 = I 2 . R 2 =5,585 (V) U 4 = U 2 + U A = 6,05 (V)  R 4 = 4 4 U I = 6,05 3( ) 2,025 ≈ Ω  V«n kÕ chØ U V = U- I 0 .R 0 =10,5 (v) 0.25® 0.25® 0.25® 0.25® 0.25® B ià Nội dung Điểm B i 5à (2 điểm) OF = 20 cm AA 0 = 15cm AB = A 0 B 0 = h Ta ®Æt OA= d -> OA 0 = d-15 ta cã 1 1 1 1 1 1,2 ~ A B OA OA B OAB AB h OA ∆ ∆ ⇒ = =::: (1) 1 1 1 1 1 1 ~ A B FA OA OF FOI FA B OI OF OF − ∆ ∆ => = =:: (2) 0,25đ 0,25đ 0,25đ A A 2 A 0 B I B 0 O B 2 A 1 B 1 F F ’ Mµ OI = AB Từ (1) v (2) à 1 1 1,2 OA OA OF OF h OA OF OA OF − => = = = − 1,2 1,2 20 20 f h d f h d <=> = <=> = − − (*) T¬ng tự, sau khi vật dịch chuyển đến vị trÝ mới. 2 2 2 0 0 2 2 0 0 0 2,4 ~ A B OA OA B OA B A B h OA ∆ ∆ => = =: (3) 2 2 2 2 2 2 ~ A B FA OF OA FOI FA B OI FO FO + ∆ ∆ => = =: (4) m Aà 0 B 0 = OI từ (3) vµ (4) => 2 2 0 0 2,4 OA OF OA OF h OA OF OF OA + = = = − <=> 0 2,4 20 20 20 ( 15) 35 OF h OF OA d d = = = − − − − (*)(*) Từ (*) v (* *) => à (35 )2,5 20 ( 20)1, 2 20 d h d h − =   − =  84 2,4 1,2 24 0 3,6 108 30( ) d d d d cm ⇔ − − + = ⇔ = => = 0,6( )h cm=> = 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ . Sở giáo dục và đào tạo Hải Dơng Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9 Môn thi: Vật lý Mã số: Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề Đề thi gồm 02 trang Câu 1: (2iểm) Hai. Tìm cao ca vt. Sở giáo dục và đào tạo Hải Dơng Đáp án, biểu điểm thi chọn học sinh giỏi lớp 9 năm học 200- 2010 Môn Vật lý Câu Ni dung im Câu 1 (2 im) - Gi h 0 l chi u cao ct nc lúc ban u, h 1 ,. on 15cm dc theo trc chính thì thu c nh o A 2 B 2 cao 2,4cm. 1. Xác định khong cách t vt n thu kính trc khi dch chuyn. 2. Tìm cao ca vt. Sở giáo dục và đào tạo Hải Dơng Đáp án, biểu điểm thi