Đề thi HSG Vật lí 9 - Đề số 6

UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 90 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu1: (2điểm) Một cục nước đá hình lập phương có cạnh h = 10cm, mặt nước chậu đựng đầy nước Phần nhô lên mặt nước có chiều cao 2cm Trọng lượng riêng nước 10.000N/m3 a) Tính khối lượng riêng nước đá ? b) Nếu nước đá tan hết thành nước nước chậu có chảy không ? Tại ? 2cm h h1 Câu2:(2,5 điểm) Trong ruột khối nước đá lớn 00C có hốc với thể tích V = 160cm3 Người ta rót vào hốc 60gam nước nhiệt độ 750C Hỏi a/Tính nhiệt lượng 60gam nước toả nguội tới 00C ? b/ nước nguội hẳn thể tích hốc rỗng lại bao nhiêu? Cho khối lượng riêng nước Dn = 1g/cm3 nước đá Dd = 0,9g/cm3; nhiệt dung riêng nước C = 4200J/kg.K để làm nóng chảy hoàn toàn 1kg nước đá nhiệt độ nóng chảy cần cung cấp nhiệt lượng 3,36.105J.(3 điểm) C Câu3:( 3điểm) Cho mạch điện hình vẽ Biết UAB = 10V; R1 R1 = Ω ; Ra = Ω ; RV vô lớn ; RMN biến trở V A dây dẫn điện có chiều dài 1,5m tiết diện không đổi S = 0,1mm2, điện trở suất ρ = 4.10-7 Ωm M D N A a Tính điện trở lớn biến trở ? b Tính hiệu điện giũa điểm A,D ? biết ampekế 1A c Con chạy đặt vị trí ampe kế 1A Lúc vôn kế bao nhiêu? B Câu4: (2,5 điểm) Một điểm sáng đặt cách khoảng 2m, điểm sáng người ta đặt đĩa chắn sáng hình tròn cho đĩa song song với điểm sáng nằm trục qua tâm vuông góc với đĩa a Tìm đường kính bóng đen in biết đường kính đĩa d = 20cm đĩa cách điểm sáng 50 cm b Cần di chuyển đĩa theo phương vuông góc với đoạn bao nhiêu, theo chiều để đường kính bóng đen giảm nửa? c Biết đĩa di chuyển với vận tốc v= 2m/s Tìm vận tốc thay đổi đường kính bóng đen - HẾT - UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Câu HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÝ Đáp án a) Gọi d, d’ trọng lượng riêng nước đá nước V, V’ thể tích cục nước đá phần nước đá chìm nước Lực đẩy Acsimet tác dụng lên cục nước đá : 2cm FA = d’.V’ = d’.S.h1 h h1 Trọng lượng cục nước đá : P = d.V = d.S.h Khi cục nước đá cân : P = FA ⇔ d.S.h = d’.S.h1 d ′h1 10000.(10 − ) = = 8000 N / m h 10 d ⇒ khối lượng riêng nước đá : D = = 800 kg / m 10 ( ⇒ d= ) ( 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm ) b) Khi nước đá tan hết thành nước khối lượng m nước đá không đổi , D tăng lên D’, thể tích V V1 : Ta có : m = D.V Khi tan hết thành nước : m = D’.V1 ⇒ D.V = D’.V1 ⇒ V1 = Điểm 0,25 điểm D 800 V = V = V D′ 1000 10 0,5 điểm 0,25 điểm Vậy tan hết thành nước, thể tích nước tan phần thể tích nước đá chìm nước nên nước chậu không chảy a) 0,75 điểm -7 Đổi 0,1mm = 10 m Áp dụng công thức tính điện trở R = ρ l ; thay số tính ⇒ RAB = 6Ω S b) Vì điện trở ampe kế Ra = nên: UAC = UAD = U1 = I1R1 = 2.1 = ( V ) R1 ) (0,5đ) c) Gọi điện trở phần MD x thì: 0,75 điểm ( Ampe kế dòng qua 2 ;I DN =I1 +I x =1+ x x 2  U DN =1+ ÷ ( −x) x  2  U AB =U AD +U DN =2 +1+ ÷ ( −x) =10 x  Ix = 0,5 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm *Giải x = Con chạy phải đặt vị trí chia MN thành hai 0,25 điểm phần MD có giá trị Ω DN có giá trị Ω Lúc vôn kế vôn ( Vôn kế đo UDN a) 0,5 điểm Nhiệt lượng 60g nước toả nguội đến C: Q = 0,06.4200.75 = 18900(J) b) 0,5 điểm - nhiệt lượng làm tan lượng nước đá : m = 18900: 3,36.105 = 0,05625 kg = 56.25 g 0,5 điểm -thể tích phần nước đá tan là: V1 = m:D = 56,25 : 0,9 = 62,5 cm3 -Thể tích hốc đá : 0,25 điểm V2 = V + V1 = 160 +62,5 = 222,5 0,25 điểm -Trong hốc đá chứa lượng nước : 60 + 56,25 =116,25 g ; 0,25 điểm -lượng nước chiếm thể tích : 116,25 (cm ) 0,25 điểm => thể tích phần rỗng lại : 222,5-116,25 = 106,25(cm3) A' A1 A I S B A 0,25 điểm I1 B1 I' B2 a, B' Gọi AB, A’B’ đường kính đĩa bóng đen Theo định lý Talet ta có: AB SI AB.SI ' 20.200 = ⇒ A' B ' = = = 80cm A' B ' SI ' SI 50 0,75 điểm b) Gọi A2, B2 trung điểm I’A’ I’B’ Để đường kính bóng đen giảm nửa(tức A2B2) đĩa AB phải nằm vị trí A1B1 Vì đĩa AB phải dịch chuyển phía Theo định lý Talet ta có : A1B1 SI1 AB 20 = ⇒ SI1 = 1 SI ' = 200 = 100cm A2 B2 SI ' A2 B2 40 Vậy cần dịch chuyển đĩa đoạn II1 = SI1 – SI = 100-50 = 50 cm c) Thời gian để đĩa quãng đường I I1 là: t= 0,75 điểm s 0,5 II = = = 0,25 s v v Tốc độ thay đổi đường kính bóng đen là: A ′B′ - A B 0,8 − 0,4 v’ = = = 1,6m/s 0,25 t - HẾT - 0,75 điểm