Sau đó, người ta thả thêm một miếng đồng khối lượng m 3 cũng ở nhiệt độ t 1 vào nhiệt lượng kế trên thì khi lập lại cân bằng nhiệt, mực nước trong nhiệt lượng kế vẫn bằng mực nước trướ[r]
(1)UBND HUYỆN NHO QUAN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
MÃ KÍ HIỆU L-02-HSG9-11-PGDNQ
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học: 2011 - 2012
MÔN: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút (Đề gồm 05 câu, 01 trang)
Câu 1(4,0 điểm): Người ta thả miếng đồng có khối lượng m1 = 0,2 kg đốt nóng đến
nhiệt độ t1 vào nhiệt lượng kế chứa m2 = 0,28 kg nước nhiệt độ t2 = 20 0C Nhiệt độ có cân nhiệt t3 = 80 0C Biết nhiệt dung riêng, khối lượng riêng đồng nước
c1 = 400 J/(kg.K), D1 = 8900 kg/m3, c2 = 4200 J/(kg.K), D2 = 1000 kg/m3; nhiệt hoá nước (nhiệt lượng cần cung cho 1kg nước hoá hồn tồn nhiệt độ sơi) L = 2,3.106 J/kg Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế với môi trường
1 Xác định nhiệt độ ban đầu t1 đồng
2 Sau đó, người ta thả thêm miếng đồng khối lượng m3 nhiệt độ t1 vào nhiệt lượng kế lập lại cân nhiệt, mực nước nhiệt lượng kế mực nước trước thả miếng đồng m3 Xác định khối lượng đồng m3
Câu (3,0 điểm): Một ôtô chuyển động từ A tới B, nửa đoạn đường đầu ôtô với vận tốc
60km/h Phần cịn lại ơtơ chuyển động nửa thời gian đầu với vận tốc 15km/h 45km/h nửa thời gian sau Tính vận tốc trung bình ơtơ qng đường
Câu 3 (5,0 điểm): Cho mạch điện hình vẽ, U = 24V không đổi, R1 = 12, R2 = 9, R3 biến trở, R4 = Điện trở ampe kế
các dây dẫn khơng đáng kể
1 Cho R3 = 6 tìm cường độ dòng điện qua điện trở R1, R3 số ampe kế
2 Thay ampe kế vơn kế có điện trở vơ lớn Tìm R3 để số vơn kế 16V
3 Nếu di chuyển chạy để R3 tăng lên số vơn kế thay đổi ?
Câu : ( 5,0 điểm)
Một vật sáng AB đặt trước thấu kính hội tụ L1, thấu kính có tiêu cự f1 = f Vật AB cách thấu kính khoảng 2f
a) Vẽ ảnh vật AB qua thấu kính L1, tìm khonảg cách từ ảnh tới thấu kính? b) Sau thấu kính L1 người ta đặt thấu kính phân kỳ L2 có tiêu cự f2 =
f
Thấu kính L2 cách thấu kính L1 khoảng O1O2 =
f
, trục hai thấu kính trùng (như hình vẽ )
Vẽ ảnh vật AB qua hai thấu kính dùng hình học (khơng dùng cơng thức thấu kính) tìm khoảng cách từ ảnh cuối A2B2 đến thấu kính phân kỳ
c) Vẽ tia sáng phát từ A sau qua hai thấu kính tia ló có phương qua B (trong câu a, b, c u cầu vẽ đúng, khơng u cầu giải thích cách vẽ)
Câu (3,0 điểm):
Một vật thuỷ tinh, treo đĩa cân, cân nhờ số cân đĩa bên Nhúng vật vào nước, để lấy lại thăng cho cân, phải đặt lên đĩa treo vật khối
A
B
L1
O1
L2
O2
F 1 F
2
R2 R4
R1 R3
U
(2)lượng 32,6g Nhúng vật vào chất lỏng, để lấy lại thăng cho cân, cần đặt lên đĩa treo vật có khối lượng 28,3 g Xác định khối lượng riêng chất lỏng?
UBND HUYỆN NHO QUAN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
MÃ KÍ HIỆU L-02-HSG9-11-PGDNQ
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9
Năm học: 2011 - 2012 MÔN: VẬT LÝ
(Hướng dẫn chấm gồm 04 trang)
Câu Đáp án Điểm
Câu 1 (4,0đ)
1 (1,5 điểm)
Tính nhiệt độ t1 :
- Nhiệt lượng m1 kg đồng toả để hạ nhiệt độ từ t1 xuống 80 0C : Q1 = m1.c1.(t1 – t) = m1.c1.(t1 – 80)
- Nhiệt lượng m2 kg nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 20 0C đến 80 0C : Q2 = m2.c2.(t – t2) = 60m2.c2
- Phương trình cân nhiệt : Q1 = Q2 t1 =
2 1 60
80 m c
m c = 962 (0C).
2 ( 2,5 điểm)
Tính m3 :
- Khi thả thêm m3 kg đồng nhiệt độ t1 vào nhiệt lượng kế, sau có cân nhiệt mà mực nước khơng thay đổi Điều chứng tỏ :
+ Nhiệt độ cân nhiệt 1000C.
+ Có lượng nước bị hóa Thể tích nước hóa thể tích miếng đồng m3 chiếm chỗ:
3
1 ' m V
D
- Khối lượng nước hóa 1000C :
, '
2 2
1
.D
m V D m
D
- Nhiệt lượng thu vào m1 kg đồng, m2 kg nước để tăng nhiệt độ từ 80 0C đến 100 0C m’
2 kg nước hoá hoàn toàn 100 0C :
3 1 2
1
D Q = 20(c m + c m ) + Lm
D .
- Nhiệt lượng toả m3 kg đồng để hạ nhiệt độ từ t1 = 962 0C xuống 100 0C là: Q
4 = 862 c1m3
- Phương trình cân nhiệt : Q3 = Q4
2
1 2 3
1
D
=>20(c m + c m ) + Lm 862c m
D
1 2
2
1
20(c m + c m )
m = 0,29kg
D 862c - L
D
0,5đ 0,5đ 0,5đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ
Câu 2
(3,0đ) Gọi S quãng đường
Thời gian nửa quãng đường đầu t1 =
S
2v1
Thời gian nửa quãng đường sau t2 Quãng đường tương ứng với khoảng thời gian t2
2
0,25đ
(3)S2 = v2
t2
2
S3 = v3
t2
2
Mặt khác S2 + S3 = S2 <=> v2
t2
2 + v3
t2
2 =
S
2 <=> (v2 + v3)t2 = S
=> t2 =
S
v2+v3
Vậy vận tốc trung bình quãng đường là: Vtb =
S t1+t2 =
S S
2v1+ S v2+v3 = 2v1(v2+v3)
2v1+v2+v3 = 60(15+45)
2 60+15+45 = 40km/h
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ Câu 3
(5,0đ) 1 ( 1,5đ)Cường độ dòng điện qua điện trở qua ampe kế : 34 6.6 6 R R R R R
R234 = R2 + R34 = + = 12 Ω 234 24 12 U I A R U34 = I2.R34 = 2.3 = 6V
3 3 6 U I A R 1 24 12 U I A R
Ia = I1 + I3 = + = 3A
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 2 (2,5điểm)
Tìm R3 để số vôn kế 16V Gọi R3 = x U1 = U - UV = 24 - 16 = 8V
1 1 12 U I R A
1 2
2 13 1
1 9
12 21
I R I R
I R I I R R R
I
I x x
suy
21 21
9
x x
I I = I4
Ta có UV = U3 + U4 = I3.R3 + I4.R4 = I1.R3 + I4.R4
2 21 2 4(21 ) 10 84
6 16
3 3 9
x x x x
x
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ R2 R4 R1 R3 U I3 I4 I2 I1 I R 2 R 4 R
1 R3
U
(4)⇒ 10x + 84 = 144 suy x = Ω Vậy để số vôn kế 16V R3 = Ω
0,25đ 0,25đ
3 (1 điểm)
Khi R3 tăng điện trở mạch tăng
⇒
td
U I I
R
: giảm ⇒ U4 = I.R4 :giảm
⇒
U2 = U – U4 : tăng
⇒ 2
2 U I
R
: tăng ⇒ I1 = I – I2 :giảm ⇒ U1 = I1.R1 : giảm ⇒ UV = U – U : tăng
Vậy số vôn kế tăng R3 tăng
0,25đ 0,5đ 0,25đ
Câu 4 (5,0đ)
1 (1,5 điểm)
- Vẽ hình : - Tính khoảng cách O1B1 = OB = 2f
0,5đ 0,5đ
2 (2,5 điểm)
-Vẽ tia qua hai thấu kính :
-Vẽ ảnh cuối A2B2 ảo (đường không liền nét) : -Vẽ tương đối tỉ lệ :
-Tính khoảng cách O2B2 =
4 f
:
0.5đ 0,5đ 0,5đ 1,0đ
3 ( ,0 điểm)
Vẽ đường truyền tia sáng AIKM qua thấu kính : - Vẽ phần đường liền nét, đường đứt nét :
- Vẽ thiếu mũi tên chiều truyền tia sáng không trừ điểm
0,5đ 0,5đ
Câu 5 (3,0đ)
Cân thăng bằng, tức trọng lượng cân 32,6g triệt tiêu lực đẩy Acsimet nước tác dụng vào vật
Vậy, lực đẩy Acsimet nước tác dụng vào vật FA = 10 x 0,0326 = 0,326 (N)
Và lực đẩy Acsimet chất lỏng tác dụng vào vật F’A = 10 x 0,0283 = 0,283 (N)
Lực đẩy Acsimet tỉ lệ với trọng lượng riêng, tức tỉ lệ với khối lượng riêng chất lỏng khối lượng riêng chất lỏng là:
0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ
B A
O
1
B
1
A
1
L
1
F1
B A
O
1
B
1
A
1
L
1
A
2
B
2
O
2
L
2
I
K
(5)'A
n
A F
D D
F
3
0, 283
1000 868,09( / ) 0,326 kg m
D ≈868 Kg/m3
0,5đ
0,5đ
* Chú ý:
- Nếu thí sinh làm theo cách khác tìm kết cho điểm tối đa