vat ly 9 HSG

đề thi chọn học sinh giỏi huyện năm học 2009 2010 Môn: Vật lý- Lớp 9 Thời gian: 120 phút (Không kể thời gian giao đề). Bài 1 (2đ) Một cái cốc đựng hòn sỏi có khối lợng m = 48g và khối lợng riêng D = 2.10 3 Kg/m 3 . Thả cốc này vào bình hình trụ chứa chất lỏng có khối lợng riêng D 1 =800Kg/m 3 thì thấy độ cao chất lỏng trong bình là H= 20 cm. Lấy hòn sỏi ra khỏi cốc rồi thả nó vào bình chứa chất lỏng thì thấy độ cao của chất lỏng trong bình bây giờ là h. Cho biết diện tích đáy bình là S = 40cm 2 và hòn sỏi không ngấm nớc. Hãy xác định h Bài 2( 3đ): Một nhiệt lợng kế có khối lợng m 1 =120 g chứa 1 lợng nớc có khối lợng m 2 =600g ở cùng nhiệt độ t 1 =20 0 C. ngời ta thả vào đó hỗn hợp bột nhôm và thiếc có khối lợng tổng cộng m= 180g đã đợc nung nóng tới 100 0 C. Khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ là t= 24 0 C. tính khối lợng của nhôm và của thiếc có trong hỗn hợp. Cho biết nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lợng kế, của nhôm và của thiếc lần lợt là:C 1 =460J/kg.K ; C 2 =4200J/kg.K C 3 =900J/kg.K C 4 =230J/kg.K Bài 3 (3đ) Có ba điện trở R 1 , R 2 , R 3 (R 1 0, R 2 0, R 3 0) đợc ghép thành bộ (không ghép hình sao và tam giác, không ghép đoản mạch các điện trở, mỗi cách ghép đều chứa cả 3 điện trở) 1. Hỏi có tất cả bao nhiêu cách ghép R 1 , R 2 , R 3 thành bộ. Vẽ các cách ghép đó (Xét cả tr- ờng hợp đổi chỗ các điện trở mà dẫn đến điện trở mạch có thể thay đổi) 2. Đặt vào hai đầu các cách ghép trên hiệu điện thế không đổi U = 24V rồi đo cờng độ dòng điện mạch chính trong các cách ghép đó thì chỉ thu đợc 4 giá trị, trong đó giá trị lớn nhất là 9A. Hỏi cờng độ dòng điện mạch chính của các cách ghép khác là bao nhiêu. Bỏ qua điện trở các dây nối. Bài 4 ( 2,0 điểm ) Cho mạch điện nh hình 2 . Biết R 1 = R 3 = 30 ; R 2 = 10 ; R 4 là một biến trở. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là U AB = 18V không đổi . Bỏ qua điện trở của dây nối và của ampe kế . 1. Cho R 4 = 10 . Tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch AB và cờng độ dòng điện mạch chính khi đó ? 2. Phải điều chỉnh biến trở có điện trở bằng bao nhiêu để ampe kế chỉ 0,2A và dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ C đến D ? ______________Hết____________ Họ tên thí sinh: Số báo danh Chữ kí giám thị1 Chữ kí giám thị 2 A R 1 C R 2 R 3 R 4 D A B hớng dẫn chấm thi HSG vật lý lớp 9 - năm học 2009-2010 Bài Nội dung đáp án Biểu điểm 1(2đ) Gọi mực chất lỏng trong bình có độ cao khi chỉ chứa cốc là H 0 Khi thả hòn sỏi vào trong cốc thì chất lỏng dâng lên thêm H Ta có : H= H- H 0 (1) Ta lại có PTCB lực: P =F A 10m = 10 D 1 .V 1 (V 1 là thể tích chất lỏng dâng lên) m = D 1 . H.S H= 1 m D .S (2) Từ (1) và (2) H 0 = H- 1 m D .S Ta lại có thể tích của hòn sỏi: V= m D Mực nớc trong bình lúc bỏ hòn sỏi ra và thả vào bình là: h = H 0 + V S = H- 1 m D .S + D.S m Thay số: h =19,1cm 0,25đ 0,5 đ 0,25đ 0,25đ 0.5 đ 0.25đ 2(3đ) - Nhiệt lợng do nhiệt lợng kế và nớc thu vào là: Q 1 =( m 1 C 1 + m 2 C 2 ).(t- t 1 ) - Nhiệt lợng do bột nhôm và thiếc tỏa ra là: Q 2 =( m 3 C 3 + m 4 C 4 ).(t 2 - t) Khi cân bằng nhiệt: Q 1 = Q 2 ( m 1 C 1 + m 2 C 2 ).(t- t 1 ) =( m 3 C 3 + m 4 C 4 ).(t 2 - t) m 3 C 3 + m 4 C 4 = ( ) ( ) 1 1 2 2 1 2 m C m C . t t t t + 900 m 3 + 230 m 4 = 135,5 (1) Ta lại có: m 3 + m 4 = 0,18 (2) Từ (1) và (2) ta có: m 3 =140g ; m 4 = 40g Vậy khối lợng của nhôm là 140g; của thiếc là 40g 0,25đ 0,25đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,25đ 0,5 đ 0,25đ 3(3đ) 3.1(1.25đ) Ta có tất cả 8 cách ghép thoả mãn 0,25đ 0,5đ R 1 R 2 R 3 R 1 R 2 R 3 R 1 R 2 R 3 R 2 R 1 R 3 R 3 R 1 R 2 R 1 R 2 R 3 R 1 R 2 R 3 R 2 R 1 R 3 0,5đ 3.2(1.75đ) Khi ghép các điện trở với nhau thì ta đợc 4 dạng mạch * Khi đặt vào 8 mạch ở trên cùng một hiệu điện thế U mà chỉ thu đợc 4 giá trị của I mạch, do đó sẽ có một số mạch có R tđ nh nhau. Ta nhận thấy rằng dạng mạch a,b đã cho 2 giá trị 2 giá trị còn lại là của dạng mạch c và d. Nh vậy 3 mạch dạng c phải có điện trở tơng đơng nhau và 3 mạch dạng d phải có điện trở tơng đơng. Điều này chỉ xảy ra khi 3 điện trở bằng nhau và bằng R * Cờng độ dòng mạch chính lớn nhất khi 3 điện trở mắc song song R a = 9 24 3 R = R = 8 Dạng b: R b = 24 I b = 1A Dạng c : R c = 12 I c = 2A Dạng d : R d = 16/3 I d = 4,5A 0,5 đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 4 (2đ) 4.1(0,75đ) Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D Mạch điện đợc mắc nh sau : ( R 1 // R 3 ) nt ( R 2 // R 4 ) Vì R 1 = R 3 = 30 nên R 13 = 15 Vì R 2 = R 4 = 10 nên R 24 = 5 Vậy điện trở tơng đơng của mạch điện là : R AB = R 13 + R 24 = 15 + 5 = 20 ( ) Cờng độ dòng điện mạch chính là : )(9,0 20 18 A R U I AB AB === 0,25đ 0,25đ 0,25 đ 4.2(1,25đ) Gọi I là cờng độ dòng điện chạy trong mạch chính Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D Mạch điện đợc mắc nh sau : ( R 1 // R 3 ) nt ( R 2 // R 4 ) Do R 1 = R 3 nên I 1 = I 3 = 2 I I 2 = I RR R 42 4 + Cờng độ dòng điện qua ampe kế là : 0,25đ Dạng a Dạng b Dạng c Dạng d A R 1 C R 2 R 3 R 4 D I 2 I 1 I A I I 3 I 1 I 4 B A => I A = I 1 – I 2 = I RR R I 42 4 2 + − => I A = )10(2 )10( )(2 )( 4 4 42 42 R RI RR RRI + − = + − = 0,2 ( A ) ( 1 ) §iÖn trë cña m¹ch ®iÖn lµ : R AB = 4 4 42 421 10 .10 15 . 2 R R RR RRR + += + + Cêng ®é dßng ®iÖn m¹ch chÝnh lµ : I = 4 4 4 4 25150 )10(18 10 .10 15 18 R R R R R U AB + + = + + = ( 2 ) Thay ( 2 ) vµo ( 1 ) råi rót gän ta ®îc : 14R 4 = 60 => R 4 = 7 30 ( Ω ) ≈ 4,3 ( Ω ) 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® Ghi chó: HS lµm c¸ch kh¸c nÕu ®óng vÉn cho ®iÓm tèi ®a./ . 2 A R 1 C R 2 R 3 R 4 D A B hớng dẫn chấm thi HSG vật lý lớp 9 - năm học 20 09- 2010 Bài Nội dung đáp án Biểu điểm 1(2đ) Gọi mực chất lỏng. đề thi chọn học sinh giỏi huyện năm học 20 09 2010 Môn: Vật lý- Lớp 9 Thời gian: 120 phút (Không kể thời gian giao đề). Bài 1 (2đ) Một