Người ta thấy quả cầu chìm 25% thể tích của nó trong nước và không chạm đáy bể.. Người ta nối quả cầu trên với quả cầu đặc khác quả cầu 2 có cùng kích thước bằng một sợi dây nhẹ không co
Trang 1PHÒNG GD – ĐT PHÙ CỪ ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
NĂM HỌC 2014 - 2015 Môn: VẬT LÝ 9
Thời gian: 150 phút (Không kể giao đề)
Câu I (6,0 điểm)
nước đủ rộng Người ta thấy quả cầu chìm 25% thể tích của nó trong nước và không chạm đáy bể Tìm khối lượng của quả cầu Cho khối lượng riêng của nước là D = 1000kg/m3
2 Người ta nối quả cầu trên với quả cầu đặc khác (quả cầu 2) có cùng kích thước
bằng một sợi dây nhẹ không co dãn rồi thả cả hai quả vào bể nước Quả cầu 2 bị chìm hoàn toàn (không chạm đáy bể) đồng thời quả cầu 1 bị chìm một nửa trong nước
a Tìm khối lượng riêng của quả cầu 2 và lực mà sợi dây tác dụng lên nó.
trong dầu bằng phần thể tích của nó chìm trong nước Tìm Vx biết khối lượng riêng của dầu
Dd = 800kg/m3
Câu II (4,0 điểm)
Giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế luôn luôn không đổi U = 12V, người ta mắc hai điện trở R1 và R2 Nếu R1 mắc nối tiếp với R2 thì công suất điện toàn mạch là 1,44W Nếu R1 mắc song song với R2 thì công suất điện toàn mạch là 6W
1 Tính R1 và R2 Biết rằng R1> R2
2 Trong trường hợp hai điện trở được mắc song song với nhau, người ta mắc thêm
điện trở R3 nối tiếp với hai điện trở nói trên vào hiệu điện thế ban đầu, thì thấy rằng công suất điện của điện trở R3 bằng
3
5 công suất điện của điện trở R1 Tính điện trở R3.
230C, cho vào nhiệt lượng kế một khối lượng m (kg) nước ở nhiệt độ t2 Sau khi hệ cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước giảm đi 9 0C Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m (kg) một chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) ở nhiệt độ t3 = 450C, khi có cân bằng nhiệt lần hai, nhiệt độ của hệ lại giảm 100C so với nhiệt độ cân bằng nhiệt lần thứ nhất Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đã đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là c1 = 900 J/kg.K và c2 = 4200 J/kg.K Bỏ qua mọi mất mát nhiệt khác
Câu IV (4,0 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ bên, hiệu điện thế
U = 24 V không đổi Một học sinh dùng một Vôn kế đo
hiệu điện thế giữa các điểm A và B; B và C thì được
các kết quả lần lượt là U1= 6 V, U2= 12 V
Hỏi hiệu điện thế thực tế (khi không mắc Vôn kế) giữa
các điểm A và B; B và C là bao nhiêu ?
Câu V (2,0 điểm) Cho một bình thuỷ tinh hình trụ tiết diện đều, một thước chia tới mm,
nước (đã biết khối lượng riêng D), một khối gỗ nhỏ (hình dạng không đều đặn, bỏ lọt được vào bình, không thấm chất lỏng, nổi trong nước) Hãy trình bày một phương án để xác định khối lượng riêng của gỗ
HẾT
-U
A +
C
-B
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 2FA2
TT21
P2
P1
Họ tên thí sinh:……… ………
Số báo danh: ……… …Phòng thi số:……… ……
Chữ ký của cán bộ coi thi số 1 :
………
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2014 - 2015
Môn: Vật lý
Câu I
1
(2 điểm)
2
(4 điểm)
a –
(2 điểm)
b
-(2 điểm)
1 Điều kiện cân bằng: FA = P1
=> 10.D.0,25.V = m1.10
=> m1 = 1000.0,25.100.10-6 = 0,025( kg)
2 a)
* Lực tác dụng lên quả cầu 1: P1, T1 và FA1
Lực tác dụng lên quả cầu 1: P2, T2 và FA2
Điều kiện cân bằng:
FA1 + FA2 + T2 = T1 + P1+ P2
Trong đó: T1 = T2 = T;
=> FA1 + FA2 = P1 + P2
=> 10.D.V + 10.D
2
V
= 10.D1.V + 10.D2.V với D1 = m 1
V = 0,0256
100.10− = 250 ( kg/m3) => D2 = 1,5D – D1 = 1,5 1000 - 250 = 1250 (kg/m3)
*Lực mà sợi dây tác dụng lên quả cầu 2 là:
T = P2 - FA 2 = 10.D2.V - 10.D.V = 10.100 10-6(1250 – 1000)
= 0,25N
b) Lực tác dụng lên quả cầu 1: F’A1, F’’A1, T’1 và P1 (F’A1: lực đẩy
Ác-si-mét do dầu tác dụng lên quả cầu 1)
Lực tác dụng lên quả cầu 2: FA2, T’2 và P2
Điều kiện cân bằng:
F’A1 + F’’A1 + FA2 + T’2 = T’1 + P1 +P2
=> F’A1 + F’’A1 + FA2 = P1 + P2
=> 10.Dd.Vx + 10.D.Vx + 10.D.V = 10.(D1 + D2).V
=> Vx = 1 2
d
250 1250 1000
100
800 1000 x
Có thể lập luận cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa
0,5đ 0,5đ 1đ
Vẽ hình biểu diễn lực 0,5đ 0,5đ
0,5đ 0,5đ
0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ
Câu II
4 điểm
1
(2,0 đ)
1 Ta có R1nt R2 : Rnt =
nt
P
U2
= 100Ω
R1 + R2 = 100 (1)
R1//R2 :RSS =
SS
P
U2
= 24Ω
0,5đ 0,5đ
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 3(2,0 đ)
R1.R2 = 2400 (2)
- Kết hợp (1), (2) và Áp dụng điều kiện của bài toán ta được:
R1 = 60Ω và R2 = 40Ω
2 Ta có (R1 // R2) nt R3
- Điện trở tương đương của đoạn mạch (R1//R2) ntR3:
Rtđ = R12 + R3 = 24 + R3
-CĐDĐ chạy qua mạch là: I = I12 = I3 =
3
24
12
R R
U
- Hiệu điện thế đặt vào R1 là:
U12 = U1 = U2 = I12.R12 = 24
24
12
3
R
288
(V) -CĐDĐ chạy qua điện trở R1 là:
24
288
3 1
1
R R
U
+
) 24 ( 5
24
3
R
Ta có : P3 =
3
5
P1 I32.R3 = 5
3I12.R1 (5) Thay (3), (4) vào (5) Giải phương trình được R3 = 16Ω
1đ 0,5đ 0,5đ
0,5 đ 0,5đ
Câu III
(4 điểm)
+ Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ nhất, nhiệt độ cân bằng của hệ
là t, ta có
m.c1.(t - t1) = m.c2.(t2 - t) (1)
mà t = t2 - 9, t1 = 23 oC, c1 = 900 J/kg.K, c2 = 4200 J/kg.K
thay vào (1) ta có :
900(t2 - 9 - 23) = 4200(t2 - t2 + 9)
900(t2 - 32) = 4200.9 => t2 = 740C và t = 74 - 9 = 650C
Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ hai, nhiệt độ cân bằng của hệ là
t', ta có
2m.c.(t' - t3) = (mc1 + m.c2).(t - t') (2)
mà t' = t - 10 = 65 - 10 = 55, t3 = 45 oC ,
Thay vào (3) ta có: 2c.(55 - 45) = (900 + 4200).(65 - 55)
suy ra c = 2550 (J/kg.K)
Vậy nhiệt dung riêng của chất lỏng đổ thêm vào là 2550J/kg.K
0,5đ 0,5đ 1đ
0,5đ
0, 5đ 0,5đ 0,5đ
Câu IV
(4 điểm)
Gọi điện trở của vôn kế là Rv
- Khi mắc Vôn kế vào A,B, ta có: ( R1// Rv) nt R2:
=> IR 1 + Iv = IBC
6 6 18
V
⇒ + = (1)
- Khi mắc Vôn kế vào B,C, ta có R1 nt (R2 // Rv)
=> IR 2 + Iv = IAB
12 12 12
V
⇒ + = (2)
- Từ (1) và (2) => R2 = 2R1
- Khi không mắc Vôn kế (thực tế):
U1 + U2 = U = 24 (3)
0,5đ
0,5đ
0,5đ 0,5đ 0,5đ
Trang 41 1
2 2
1 2
U = R = (4)
- Từ (3) và (4) => U1 = 8( )V
U2 = 16( )V
0,5đ 0,5đ
0,5đ
Câu V
(2 điểm)
- Đổ vào bình thuỷ tinh một lượng nước thể tích V0, dùng thước
đo độ cao h0 của cột nước trong bình
- Thả khối gỗ vào bình, nó chìm một phần trong nước, nước dâng lên tới độ cao h1, ứng với thể tích V1
- Nhấn chìm hoàn toàn khối gỗ vào nước, nước dâng tới độ cao
h2, ứng với thể tích V2 Ta có : Vgỗ = V2 – V0
- Khối gỗ nổi, trọng lượng của nó bằng trọng lượng khối nước
mà nó chiếm chỗ
Suy ra: Dgỗ (V2 – V0) = Dnước(V1 – V0)
Dgỗ = Dnước(V1 – V0)/(V2 – V0)
- Do bình hình trụ có tiết diện đều S nên :
D gỗ = D nước (h 1 – h 0 )/(h 2 – h 0 )
0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ
Ghi chú: - Các cách giải khác mà kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa.