Đề thi HSG Vật lí 9 - Đề số 10

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) ĐỀ BÀI Bài 1(2,5 đ): Để đưa vật có trọng lượng 420N lên cao theo phương thẳng đứng ròng rọc động người ta phải kéo đầu dây đoạn 8m a) Tính lực kéo độ cao đưa vật lên(bỏ qua ma sát) b) Tính công nâng vật lên c) Do có ma sát nên lực phải kéo dây 250N Tính hiệu suất ròng rọc Bài 2(2,5 đ):Một thau nhôm khối lượng 0,5 kg đựng kg nước 200C Thả vào thau nước thỏi đồng có khối lượng 200 g lấy lò ra, nước nóng đến 21,2 0C Tìm nhiệt độ bếp lò? Biết nhiệt dung riêng nhôm, nước, đồng C1=880J/kg.K; C2=4200J/kg.K; C3=380J/kg.K Bỏ qua toả nhiệt môi trường Bài 3(2,5đ): Cho mạch điện hình vẽ : R = R = ( Ω ) ; R = ( Ω ) ; R biến trở ; K khóa điện Nguồn điện mắc vào hai đầu B, D có hiệu điện U không đổi Ampe kế vôn kế lý tưởng Các dây nối có điện trở không đáng kể Ban đầu khóa K mở, R = ( Ω ) vôn kế (V) - Xác định hiệu điện U nguồn điện - Nếu đóng khóa K ampe kế vôn kế Bài 4(2,5đ): Hai gương phẳng G1 G2 bố trí hợp với góc α hình vẽ Hai điểm sáng A B đặt vào hai gương a/ Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ A phản xạ lên gương G2 đến gương G1 đến B b/ Nếu ảnh A qua G1 cách A 12cm ảnh A qua G2 cách A 16cm Khoảng cách hai ảnh 20cm Tính góc α G1 α - HẾT - A G2 B HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÝ UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Bài Đáp án a) Vì dùng ròng rọc động lợi lần lực , thiệt hai lần đường không lợi công Nên ta có: F=P/2=420/2=210(N) h = s/2= 8/2=4(m) b) Công nâng vật là: A1= F.s=P c) Công thực là: A=F.s = 250.8 = 2000J Hiệu suất ròng rọc là: H= S = 1680J A1 1680 100%= 100%=84% A2 2000 Biểu điểm 0,25 0,5 0,25 0,5 0,5 0,5 -Gọi t0C nhiệt độ bếp lò , nhiệt độ ban đầu thỏi đồng 0,25 - Nhiệt lượng thau nhôm nhận để tăng từ 200C đến 21,20C: Q1= m1C1(t2 - t1) (1) 0,5 -Nhiệt lượng nước nhận để tăng từ 200C đến 21,20C: Q2= m2C2(t2 - t1) (2) 0,5 -Nhiệt lượng thỏi đồng toả để hạ từ t0C đến 21,20C: Q3= m3C3(t0C - t2) (3) 0,5 -Do toả nhiệt bên nên theo phương trình cân nhiệt ta có: Q3=Q1+Q2 (4) 0,5 0,25 -Từ (1),(2),(3) thay vào (4) ta có t = 160,78 C Ban đầu khóa K mở, R =4( Ω )thìvôn kế 1(V) - Xác định hiệu điện U nguồn điện R 12 = R + R = 6( Ω ) R 34 = R + R =6 ( Ω ) I1 = I = 0,25 0,25 U U U U = I R = 2.I = Ta có : U = I R = 3.I = Giả sử V M > V N ta có : U MN = U - U = U U U U ⇒ U V = U NM = − = − 6 ⇒ U = U V = 6.1 = (V) 0,25 0,25 - Khi khóa K đóng : R1 R3 3.2 = = 1,2 ( Ω ) = R1 + R3 3+ R2 R4 3.4 12 = = = (Ω ) R2 + R4 + R 13 = R 24 0,5 R BD = R 13 + R 24 = 1,2 + 12 20,4 = (Ω ) 7 Cường độ dòng điện mạch : U 42 21 = ≈ 2,06 (A) 20 ,4 = I = = RBD 20,4 10,2 21 U 13 = U = U = I R 13 = 1,2 = 2,47 (V) 10,2 U1 2,47 I1 = = = 0,823 (A) R1 21 12 U 24 = U = U = I R 24 = = 3,53 (V) 10,2 U2 3,53 I2 = = = 1,18 (A) R2 Ta có : I > I ⇒ I A = I - I = 1,18 - 0,823 = 0,357 (A) 0,25 0,25 0,25 0,25 Vậy dòng điện qua ampe kế có chiều từ N đến M có cường độ I A = 0,357 (A) Vôn kế (V) ’ a)Vẽ A ảnh A qua gương G2 cách lấy A’ đối xứng với A qua G2 - Vẽ B’ ảnh B qua gương G1 cách lấy B’ đối xứng với B 0,75 qua G1 ’ ’ - Nối A với B cắt G2 I, cắt G1 J - Nối A với I, I với J, J với B ta đường tia sáng cần vẽ G1 B’ J α 0,75 A B G2 I A A’ b)Gọi A1 ảnh A qua gương G1 A2 ảnh A qua gương G2 Theo giả thiết: AA1=12cm AA2=16cm, A1A2= 20cm Ta thấy: 202=122+162 Vậy tam giác AA1A2 tam giác vuông A suy α = 90 α - HẾT - A 1,0 A