đề thi HSG Tinh 09

PHÒNG GD & ĐT QUẾ VÕ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2008 -2009 Môn: VẬT LÝ 9 Thời gian làm bài 120 phút không kể giao đề Câu 1: Một khối gỗ hình hộp chữ nhật không thấm nước, tiết diện đáy S (cm 2 ), chiều cao h = 40cm được thả nổi trong một bể nước sâu sao cho khi cân bằng khối gỗ nổi thẳng đứng không chạm đáy bể. Phần chiều cao của khối gỗ nổi trên mặt nước h 1 = 10cm. Tính khối lượng riêng của khối gỗ. Biết khối lượng riêng của nước D 0 = 1000kg/m 3 Câu 2: Một ấm điện khi hoạt động ở hiệu điện thế U = 220V thì công suất tỏa nhiệt của ấm là P = 1100W. Vỏ của ấm được làm bằng hợp kim có khối lượng m 1 = 300gam. Đổ 1,5 lít nước ở 25 0 C vào ấm rồi cho ấm hoạt động ở hiệu điện thế U 1 = 110V. Tìm thời gian cần thiết để đun sôi lượng nước trên. Biết nhiệt dung riêng của ấm và nước lần lượt là C 1 = 1000J/kg.độ, C 2 = 4200J/kg.độ, khối lượng riêng của nước là D = 1000kg/m 3 . Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của ấm với môi trường. Câu 3: Một thấu kính hội tụ được đặt khít vào một lỗ tròn được khoét trên màn chắn sáng. Chiếu một chùm tia sáng song song với trục chính của thấu kính, Ở bên kia thấu kính đặt một màn ảnh vuông góc với trục chính và cách thấu kính một đoạn l =12cm ta thu được một vệt tròn sáng có đường kính bằng nửa đường kính của thấu kính. Hãy xác định khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm của thấu kính. Câu 4: Cho mạch điện như hình vẽ (H1). Duy trì giữa hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế không đổi U = 6V. Các điện trở có cùng giá trị R 1 = R 2 = R 3 = R = 6 Ω . Biết am pe kế, dây nối và các khóa điện có điện trở không đáng kể. Hãy xác định số chỉ của am pe kế trong các trường hợp sau: a. Khi k 1 , k 2 cùng hở. b. Khi k 1 ,k 2 cùng đóng. Câu 5: Cho mạch điện như hình vẽ bên (H2): Hiệu điện thế U không đổi. Mắc vào hai điểm A,B của mạch điện một vôn kế có điện trở rất lớn thì vôn kế chỉ 15V. Tháo vôn kế ra dùng một am pe kế có điện trở không đáng kể cũng mắc vào hai điểm A,B đó thì am pe kế chỉ 5A. a. Tính giá trị điện trở R và hiệu điện thế U của mạch điện? b. Nếu bỏ vôn kế và am pe kế đi và mắc vào hai điểm A,B một số đèn loại 6V- 3W sao cho các đèn đều sáng bình thường. Có bao nhiêu cách mắc đèn? Cách nào mắc được nhiều đèn nhất? H 2 ĐÁPÁN Câu Nội dung giải Điểm Vẽ hình đọc được các lực U R + - A * * B V + U - R 1 R 2 R 3 k 1 k 2 H 1 A * F A P H1 1 (2điểm) - F A là lực đẩy Áci met - P là trọng lượng của vật h 1 = 40 – 10 = 30cm = 0,3m  h 1 = 4 3h P = 10D V Sh F A = 10D n S. 4 3 h Khi vật nổi cân bằng trên mặt chất lỏng có F A = P 10D n S. 4 3 h = 10D V Sh  D V = 4 3 D n = 1000 4 3 = 750 kg/m 3 0,5điểm 1 điểm 0,5điểm 2 (2điểm) U = 220V P đm = R U 2 = 1100W Khi bếp hoạt động ở hiệu điện thế U 1 = 110V = 2 U  P 1 = R U 2 1 = R U 4 2 = 4 đm P = 275W Khối lượng nước có trong ấm m 2 = D.V = 1000. 1000 5,1 = 1,5kg Nhiệt lượng cần cung cấp để lượng nước và ấm từ 25 0 C đến 100 0 C Q = (m 1 C 1 + m 2 C 2 ) ( 100 – 75) = 495000J Nhiệt lượng mà ấm tỏa ra trong thời gian t là Q’ = P 1 .t = 275.t Vì bỏ qua mọi hao phí nên có Q’ = Q  275.t = 495000  t = 275 495000 = 1800 s = 30phút (0,5điểm) (0,5điểm) (0,5điểm) (0,5điểm) 3 (1.5điểm ) TH1: Tiêu điểm của thấu kính nằm giữa thấu kính và màn ( vẽ hình đúng 0,25 điểm) Xét ∆ FAO và ∆ FHB FHOF FH OF BH AO 22 =→==  3FH = 12cm  FH = 4cm  OF = 8cm TH2: Tiêu điểm của thấu kính nằm sau thấu kính và màn ( vẽ hình đúng 0,25 điểm) Xét ∆ FAO Có FHOF FH OF BH AO 22 =→==  OF = 2HO = 12.2  OF = 24cm (0,75điểm ) (0,75điểm ) o F A B H o F A B H 4 (2điểm) a. Khi k1, k2 đều hở mạch điện như H2 R tđ = 3R = 3.6 = 18 Ω Số chỉ của am pe kế IA = I c = A R U tđ 3 1 18 6 == b. Khi k1, k2 đều đóng mạch điện như H3 R 1 // R 2 //R 3 R tđ = 2 3 6 3 == R Ω Số chỉ của am pe kế IA = I c = A R U tđ 3 2 6 == (0,75điểm ) (0,5điểm) (0,75điểm ) 5 (2,5điểm ) a. Khi mắc vôn kế có điện trở rất lớn nó chỉ 15V vậy HĐT của nguồn U = 15V Khi mắc ampekế có điện trở nhỏ nó chỉ 5A chỉ cường độ dòng điện ở mạch chính Mạch chỉ có điện trở R vậy R = Ω== 3 5 15 I U b. Cường độ dòng điện định mức của đèn I đ = A U P đ đ 5,0 6 3 == Để các đèn đều sáng bình thường thì phải mắc mỗi dãy gồm có x đèn, thành y dãy đèn ( x,y >0, nguyên) Hiệu điện thế giữa hai điểm AB: U AB = x U đ = x.6 = 6x Cường độ dòng điện ở mạch chính I C = I d .y = 0,5y HĐT giữa hai đầu của điện trở R là U r = I c .R = 0,5y.3 = 1,5y Có U = U r + U AB  6x + 1,5 y = 15  y = 10 – 4x Vì x,y>0, x,y nguyên nên x = 1,2 có ( x =1; y = 6) ;( x = 2; y = 2) Vậy có hai cách mắc đèn C1: Mỗi dãy 1 đèn gồm 6 dãy mắc song song C2: Mỗi dãy 2 đèn gồm 2 dãy mắc song song Cách mắc được nhiều đèn nhất là 6 đèn. (0,5điểm) (0,5điểm) (0,5điểm) (0,5điểm) (0,5điểm) R 1 + - R 2 R 3 A H3 R 3 R 2 R 1 A - H2 . PHÒNG GD & ĐT QUẾ VÕ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2008 -2 009 Môn: VẬT LÝ 9 Thời gian làm bài 120 phút không kể giao đề Câu 1: Một khối gỗ hình hộp chữ nhật không. 24cm (0,75điểm ) (0,75điểm ) o F A B H o F A B H 4 (2điểm) a. Khi k1, k2 đều hở mạch điện như H2 R tđ = 3R = 3.6 = 18 Ω Số chỉ của am pe kế IA = I c = A R U tđ 3 1 18 6 == b. Khi k1, k2 đều đóng mạch điện như H3 R 1 // R 2 . b. Nếu bỏ vôn kế và am pe kế đi và mắc vào hai điểm A,B một số đèn loại 6V- 3W sao cho các đèn đều sáng bình thường. Có bao nhiêu cách mắc đèn? Cách nào mắc được nhiều đèn nhất? H 2 ĐÁPÁN Câu