ĐỀ THI HSG LÝ 9 NĂM HỌC 2010-2011

1 2 D D D 4 3 D U PHÒNG: GD & ĐT EA SÚP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRƯỜNG THCS LÊ QUÝ ĐÔN MÔN VẬT LÝ ( Thời Gian 150 phút) Câu 1 ( 4 Điểm) Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có kích thước chiều dai, chiều rộng và chiều cao lần lượt là 30 cm, 20 cm và 15 cm . khi thả nằm khối gỗ vào trong một bình đựng nước có tiết diện đáy là hình tròn và bán kính là 18 cm thì mực nước trong bình dâng lên thêm một đoạn 6 cm . Biết trọng lượng riêng của nước là d = 10 000N/m 3 a, Tính phần chìm của khối gỗ trong nước b, Tính khối lượng riêng của gỗ c, Muốn khối gỗ chìm hoàn toàn trong nước thì ta phải đặt thêm một quả cân lên nó có khối lượng bằng bao nhiêu Câu 2(5 Điểm) Một thỏi đồng và một thỏi nhôm có cùng độ giảm nhiệt độ và cùng thể tích . Biết nhiệt dung riêng của đồng và nhôm lần lượt là 380 J/kg.K và 880 J/kg.K . Khối lượng riêng của đồng và nhôm lần lượt là 8 900 kg/m 3 và 2 700 kg/m 3 a, So sánh nhiệt lượng tỏa ra của hai thỏi b, Tính nhiệt lượng tỏa ra của thỏi nhôm biết nhiệt lượng tỏa ra của thỏi đồng là 624,8 kJ c, Tính khối lượng của mỗi thỏi biết độ giảm nhiệt độ là 100 0 C Câu 3( 6 Điểm) Cho mạch điện như hình 1 biết R 1 = R 3 = 30 Ω, R 2 = 10 Ω, R 4 là một biến trở. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là U AB = 18 V không đổi .Bỏ qua điện trở của dây nối và của ampe kế a, Cho R 4 = 10 Ω tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và cường độ dòng điện của mạch chính khi đó b, Phải điều chính biến trở có điện trở bằng bao nhiêu để ampe kế chỉ 0,2 A và dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ C đến D Câu 4(5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ Cho biết:Đ 1 ( 220V-100W) Đ 2 (220V- 60W) Đ 3 (220V- 40W) Đ 4 (220V- 25W) Cho U =240 V a, Đèn nào sáng nhất ? b, Tính điện năng tiêu thụ trong 1 giờ của cả 4 bóng đèn c, Các điện có sáng bình thường không ? Tại sao ? A R 1 C R 2 R 3 R 4 D A B Hình 1 ĐÁP ÁN – BIỂU ĐIỂM Câu 1: a, Gọi V C là phần thể tích phần chìm của gỗ trong nước 0,25 đ Ta có: V C = S b .h = 0,18 2 .3,14.0,06 = 0,006 (m 3 ) ( h là mực nước dâng lên trong bình) 0,5 đ Vậy phần gỗ chìm trong nước là: 0,25 đ 0,006 0,1( ) 10 0,3.0,2 C C g V h m cm S = = = = 0,5 đ b, Khối lượng riêng của gỗ: 0,25 đ Khi gỗ nổi => P g = F A 0,25 đ d g .V g = V C .d n  D g .V g = V C 0,25 đ 3 . . 0,1.1000 667 / 0,15 C n C n g g g V D h D D kg m V h = = = ≈ 0,5 đ c, Khi nước vừa ngập hết khối gỗ thì 0,25 đ P g + P qc = F’ A 0,25 đ  P qc = F’ A – P g = V g .d n – V g .d g =V g ( d n – d g ) 0,25 đ  P qc = 0,3.0,2.0,15(10000 – 6670) = 30 N 0,25 đ Vậy để khối gỗ chìm hoàn toàn trong nước thì phải đặt thêm một quả cân lên nó có khối lượng ít nhất m qc = 3 kg 0,25 đ Câu 2: a, Nhiệt lượng tỏa ra của mỗi thỏi 0,25 đ Q 1 = m 1 .C 1 . ∆ t 0,25 đ Q 2 = m 2 .C 2 . ∆ t 0,25 đ => 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 . . . . . . . . . . Q m C t V D C t Q m C t V D C t ∆ ∆ = = ∆ ∆ 0,5 đ => 1 1 1 2 2 2 . 8900.380 1,42 . 2700.880 Q D C Q D C = = ≈ 0,25 đ => Q 1 = 1,42 Q 2 0,25 đ Vậy nhiệt lượng tỏa ra của thỏi đồng lớn hơn nhiệt lượng tỏa ra của thỏi nhôm 1,42 lần 0,25 đ b, Nhiệt lượng tỏa ra của thỏi nhôm 0,25 đ Ta có 1 1 2 2 624800 1,42 440000( ) 1,42 1,42 Q Q Q J Q = => = = = 0,75 đ c, Khối lượng của thỏi nhôm: 0,25 đ Ta có Q 2 = m 2 .C 2 . ∆ t 0,5 đ 0,75 => 2 2 2 440000 5( ) . 880.100 Q m kg C t = = = ∆ 0,5 đ Ta có 1 1 1 1 2 1 2 2 2 2 . . 5.8900 16,5( ) . 2700 m V D D D m m kg m V D D D = = => = = ≈ 0,75 đ Hình 2 Câu 3: a, Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D 0,5 đ Mạch điện được mắc như sau R 1 //R 3 nt R 2 //R 4 1 đ Vì R 1 =R 3 = 30 Ω nên R 13 =15 Ω 0,75 đ R 2 = R 4 = 10 Ω nên R 24 =5 Ω Vậy điện trở tương của đoạn mach là: R AB =R 13 + R 24 = 15 + 5 = 20 Ω 0,25 đ Cường độ dòng điện của mạch chính là 18 0,9 20 AB AB U I A R = = = 0,5 đ b, Gọi I là cường độ dòng điện trong mạch chính 0,5 đ Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D Mạch điện được mắc như sau R 1 //R 3 nt R 2 //R 4 Do R 1 = R 3 Nên 0,5 đ 1 2 2 I I I= = 1 2 2 I I I= = 4 2 2 4 . R I I R R = + Cường độ dòng điện qua ampe kế là 0,5 đ I A = I 1 – I 2 = 4 2 4 . 2 RI I R R = + I A = 2 4 4 2 4 4 ( ) (10 ) 2( ) 2(10 ) I R R I R R R R − − = + + = 0,2 (A) (1) Điện trở của mạch điện là 0,5 đ R AB = 1 2 4 4 2 4 4 . 10. 15 2 10 R R R R R R R + = + + + Cường độ dòng điện của mạch chính là: 0,5 đ I = 4 4 4 4 18(10 )18 10. 150 25 15 10 AB RU R R R R + = = + + + (2) Thay (2) vào (10 ) rồi rút gọn ta được 0,5 đ 4 4 30 14 60 4,3 7 R R= => = ≈ Ω Câu 4 Hình 1 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 a, Điện trở của bóng đèn Đ 1 0,25đ 2 2 1 1 220 484 100 U R P = = = Ω Điện trở của bóng đèn Đ 2 0,25 đ 2 2 2 2 220 806 60 U R P = = = Ω Điện trở của bóng đèn Đ 3 0,25 đ 2 2 3 3 220 1210 40 U R P = = = Ω Điện trở của bóng đèn Đ 4 0,25 đ 2 2 4 4 220 1936 25 U R P = = = Ω Cường độ dòng điện qua Đ 1 và Đ 2 là 0,75 đ 12 240 0,18 484 806 I A= = + Cườn độ dòng điện qua Đ 3 và Đ 4 0,75 đ 34 240 0,08 1210 1936 I A = = + Tính công suất thực của 4 bóng đèn: 1 đ P’ 1 = R 1 .I 2 12 = 484. (0,18) 2 =15,7 W P’ 2 = R 2 . I 2 12 = 806 .(0,18) 2 = 26,1W P’ 3 = R 3 . I 2 34 = 1210.(0,08) 2 = 5,9W P’ 4 = R 4 .I 2 34 = 1936.(0,08) 2 = 9,4 W Bóng dèn Đ 2 lớn nhất vì có công suất tiêu thụ thực tế lớn nhất 0,25 đ b, Điện năng tiêu thụ trong 1 giờ của 4 bóng đèn: 0,75 đ A = U.I.t = 240(0,18 + 0.07).3600 = 216 000 (J) =0,06 kW.h c, Các đèn không sáng bình thường không dèn nào có công suất bằng công suất định mức như đã ghi trên bóng 0,5 đ . 1 2 D D D 4 3 D U PHÒNG: GD & ĐT EA SÚP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRƯỜNG THCS LÊ QUÝ ĐÔN MÔN VẬT LÝ ( Thời Gian 150 phút) Câu 1 ( 4 Điểm) Một khối. .(0,18) 2 = 26,1W P’ 3 = R 3 . I 2 34 = 1210.(0,08) 2 = 5,9W P’ 4 = R 4 .I 2 34 = 193 6.(0,08) 2 = 9, 4 W Bóng dèn Đ 2 lớn nhất vì có công suất tiêu thụ thực