Đề thi HSG huyện môn Vật Lý

Phòng giáo dục Bình xuyên
Kỳ thi học sinh giỏi THCS
Vòng 1 năm học 2006-2007

đề thi học sinh giỏi lớp 9
Môn: Vật lý
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu 1:
Một ngời đi xe đạp từ thành phố A đến thành phố B với vận tốc 20 km/h. Sau
khi khởi hành đợc nửa giờ thì hỏng xe, phải dừng lại sửa mất 15 phút. Để đến nơi
đúng giờ đã dự tính thì ngời đó phải tăng vận tốc thêm 4 km/h.
a. Tính độ dài quãng đờng AB?
b. Thời gian đi từ A đến B theo dự tính của ngời đó?
Câu 2:
Một mẩu hợp kim thiếc- chì có khối lợng m = 1000(g) và khối lợng riêng D
= 8300 kg/m
3
. Hãy xác định khối lợng của thiếc và của chì có trong hợp kim. Biết
rằng khối lợng riêng của thiếc là D
1
= 7300 kg/m
3
và của chì là D
2
= 11300 kg/m
3
(xem rằng thể tích hợp kim bằng 90% tổng thể tích các kim loại hợp thành).
Câu 3:
Một ống chữ U chứa thủy ngân. Ngời ta đổ nớc có trọng lợng riêng là
d=10000 N/m

3
vào một nhánh của ống đến độ cao h = 10,9 cm. Sau đó đổ vào
nhánh kia một chất lỏng có trọng lợng riêng d
1
= 8000 N/m
3
, cho đến khi mặt
thoáng của chất lỏng đó ngang với mặt thoáng của nớc trong nhánh kia. Cho biết
trọng lợng riêng của thuỷ ngân là d
2
= 136000 kg/m
3
.
a. Tính độ chênh lệch mặt thoáng của thuỷ ngân trong hai nhánh?
b. Tính chiều cao của cột chất lỏng đổ thêm vào?
Câu 4:
Một bếp dầu đun 1 lít nớc đựng trong ấm bằng nhôm khối lợng 250 gam thì
sau thời gian t
1
= 15 phút thì nớc sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nớc trong
cùng điều kiện thì sau bao lâu nớc sẽ sôi? Cho biết nhiệt dung riêng của nớc và
nhôm lần lợt là c
1
= 4200 J/Kg.K và c
2
= 880 J/Kg.K. Coi là nhiệt lợng do bếp dầu
cung cấp một cách đều đặn.

(Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)
Ubnd huyện bình xuyên

Phòng giáo dục
Hớng dẫn chấm thi học sinh giỏi vòng 1
năm học 2006-2007
môn vật lý- lớp 9
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Câu 1 - (2,5 điểm):
- Thí sinh khai báo các đại lợng có mặt trong các công thức tính
Đổi thời gian sửa xe là:
t
s
= 15 phút =
4
1
(h)
Thời gian đi lúc đầu nửa giờ là
2
1
(h) (0,5 điểm)
a.
Thời gian dự định để đi hết quãng đờng AB với vận tốc v = 20 km/h là:
t =
v
s
=
20
s
(h) (1) (0,5 điểm)
Tổng thời gian thực tế ngời đó đã đi từ A đến B là:
t' =
2

1
+
4
1
+
24
20.5,0

s
=
4
3
+
24
20.5,0

s
(2) (0,5 điểm)
Từ (1) và (2) có phơng trình:
20
s
=
4
3
+
24
20.5,0

s
(0,5 điểm)

Giải ra đợc
s = 40 (km)
So sánh với điều kiện, kết luận: Quãng đờng AB dài 40 km (0,25
điểm)
b.
Thời gian dự định đi quãng đờng AB theo dự tính:
t =
v
s
=
20
40
= 2 (h) (0,25 điểm)
Câu 2- (2,5 điểm):
Đổi m = 1000 gam = 1 kg (0,25 điểm)
Gọi m
1
và m
2
là khối lợng của thiếc và của chì có trong hợp kim, ta có:
m
1
+ m
2
= m (1) (0,5 điểm)
Vì thể tích hợp kim bằng 90% tổng thể tích các kim loại thành phần nên:

+
2
2
1
1
D
m
D
m
.90% =
D
m
(0,5 điểm)
Suy ra:
D
2
m
1
+ D
1
m
2
=
9
10
.

D
mDD
21
(2) (0,5 điểm)
Giải hệ phơng trình (1) và (2), đợc
m
1
=
12
1
DD
mD

.






1
9
10
2
D
D
=
1.7300 10.11300
. 1
11300 7300 9.8300

ữ




0,936 kg
(0,5 điểm)
m
2
= m m
1
= 1 0,936 = 0,064 kg (0,25 điểm)
Câu 3- (2,5 điểm):
Vẽ hình biểu diễn các đại lợng cần tính toán (0,5 điểm)
Đổi h = 10,9 cm = 10,9.10
-2
mét là độ cao của cột nớc (0,25 điểm)
áp suất đáy cột nớc là:
p
A
= h.d = 10,9.10
-2
.10000 = 1090(N/m
2
)
(A là điểm nằm trên mặt phân cách thuỷ ngân và nớc ở nhánh chứa nớc) (0,5
điểm)
áp suất này chính là áp suất gây ra bởi cột thuỷ ngân có độ cao h

2
và cột chất
lỏng đổ thêm vào có độ cao h
1
(Gọi B là điểm trong nhánh kia của ống và trên cùng
một mặt phảng nằm ngang với A)
Từ đó ta có:
p
B
= 8000. h
1
+ 136000. h
2
(0,5 điểm)
Ta có p
A
= p
B
nên
1090 = 8000. h
1
+ 136000. h
2
(1) (0,25 điểm)
Mặt khác:
h = h
1
+ h
2
(2) (0,25 điểm)

Giải hệ phơng trình (1) và (2) đợc
h
2

1,703.10
-3
m = 0,17 cm
h
1
= 10,73 cm (0,25 điểm)
Câu 4- (2,5 điểm):
h
h
1
h
2
Ta đã biết khối lợng riêng của nớc là D = 1000 kg/m
3

và V =1 lít = 1 dm
3
= 10
-3
m
3
nên khối lợng của 1 lít nớc là:
m
1
= D.V = 1000. 10
-3

= 1 kg (0,5 điểm)
Gọi Q
1
và Q
2
là nhiệt lợng cần cung cấp cho nớc và ấm nhôm trong hai lần
đun, m
1
và m
2
là khối lợng của nớc và ấm trong lần đun đầu, ta có:
Q
1
= (m
1
c
1
+ m
2
c
2
).

t (

t là độ tăng nhiệt độ của nớc)
Q
2
= (2m
1

c
1
+ m
2
c
2
).

t (0,5 điểm)
Do nhiệt lợng của bếp dầu toả ra một cách đều đặn, thời gian đun càng lâu
thì nhiệt lợng toả ra càng lớn, do đó:
Q
1
= k.t
1
; Q
2
= k.t
2
(Trong đó k là hệ số tỷ lệ nào đó) (0,5 điểm)
Từ đó:
k.t
1
= (m
1
c
1
+ m
2
c

2
).

t. (1)
k.t
2
= (2m
1
c
1
+ m
2
c
2
).

t (2) (0,25 điểm)
Từ (1) và (2) ta có:
1
2
t
t
=
2211
2211
m
cm c2m
cmc +
+
= 1 +

2211
11
m
cm
cmc
+
(0,5 điểm)
Nên
t
2
=








+
+
2211
11
1
cmcm
cm
.t
1
t
2

=






+
+
880.25,01.4200
1.4200
1
.15
t
2

29,3 phút (0,25 điểm)
Lu ý: Thí sinh làm theo cách khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa)
Phòng giáo dục Bình xuyên
Kỳ thi học sinh giỏi THCS
Vòng 1 năm học 2006-2007

đề thi học sinh giỏi lớp 9
Môn: Vật lý
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu 1:
Một ngời đi xe đạp từ thành phố A đến thành phố B với vận tốc 20 km/h. Sau
khi khởi hành đợc nửa giờ thì hỏng xe, phải dừng lại sửa mất 15 phút. Để đến nơi
đúng giờ đã dự tính thì ngời đó phải tăng vận tốc thêm 4 km/h.

c. Tính độ dài quãng đờng AB?
d. Thời gian đi từ A đến B theo dự tính của ngời đó?
Câu 2:
Một mẩu hợp kim thiếc- chì có khối lợng m = 1000(g) và khối lợng riêng D
= 8300 kg/m
3
. Hãy xác định khối lợng của thiếc và của chì có trong hợp kim. Biết
rằng khối lợng riêng của thiếc là D
1
= 7300 kg/m
3
và của chì là D
2
= 11300 kg/m
3
(xem rằng thể tích hợp kim bằng 90% tổng thể tích các kim loại hợp thành).
Câu 3:
Một ống chữ U chứa thủy ngân. Ngời ta đổ nớc có trọng lợng riêng là
d=10000 N/m
3
vào một nhánh của ống đến độ cao h = 10,9 cm. Sau đó đổ vào
nhánh kia một chất lỏng có trọng lợng riêng d
1
= 8000 N/m
3
, cho đến khi mặt
thoáng của chất lỏng đó ngang với mặt thoáng của nớc trong nhánh kia. Cho biết
trọng lợng riêng của thuỷ ngân là d
2
= 136000 kg/m

3
.
c. Tính độ chênh lệch mặt thoáng của thuỷ ngân trong hai nhánh?
d. Tính chiều cao của cột chất lỏng đổ thêm vào?
Câu 4:
Một bếp dầu đun 1 lít nớc đựng trong ấm bằng nhôm khối lợng 250 gam thì
sau thời gian t
1
= 15 phút thì nớc sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nớc trong
cùng điều kiện thì sau bao lâu nớc sẽ sôi? Cho biết nhiệt dung riêng của nớc và
nhôm lần lợt là c
1
= 4200 J/Kg.K và c
2
= 880 J/Kg.K. Coi là nhiệt lợng do bếp dầu
cung cấp một cách đều đặn.

(Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)
Ubnd huyện bình xuyên
Phòng giáo dục
Hớng dẫn chấm thi học sinh giỏi vòng 1
năm học 2006-2007
môn vật lý- lớp 9
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Câu 1 - (2,5 điểm):
- Thí sinh khai báo các đại lợng có mặt trong các công thức tính
Đổi thời gian sửa xe là:
t
s
= 15 phút =

4
1
(h)
Thời gian đi lúc đầu nửa giờ là
2
1
(h) (0,5 điểm)
a.
Thời gian dự định để đi hết quãng đờng AB với vận tốc v = 20 km/h là:
t =
v
s
=
20
s
(h) (1) (0,5 điểm)
Tổng thời gian thực tế ngời đó đã đi từ A đến B là:
t' =
2
1
+
4
1
+
24
20.5,0

s
=
4

3
+
24
20.5,0

s
(2) (0,5 điểm)
Từ (1) và (2) có phơng trình:
20
s
=
4
3
+
24
20.5,0

s
(0,5 điểm)
Giải ra đợc
s = 40 (km)
So sánh với điều kiện, kết luận: Quãng đờng AB dài 40 km (0,25
điểm)
b.
Thời gian dự định đi quãng đờng AB theo dự tính:
t =
v
s
=
20

40
= 2 (h) (0,25 điểm)
Câu 2- (2,5 điểm):
Đổi m = 1000 gam = 1 kg (0,25 điểm)
Gọi m
1
và m
2
là khối lợng của thiếc và của chì có trong hợp kim, ta có:
m
1
+ m
2
= m (1) (0,5 điểm)
Vì thể tích hợp kim bằng 90% tổng thể tích các kim loại thành phần nên:








+
2
2
1
1
D
m

D
m
.90% =
D
m
(0,5 điểm)
Suy ra:
D
2
m
1
+ D
1
m
2
=
9
10
.
D
mDD
21
(2) (0,5 điểm)
Giải hệ phơng trình (1) và (2), đợc
m
1
=
12
1
DD

mD

.






1
9
10
2
D
D
=
1.7300 10.11300
. 1
11300 7300 9.8300


ữ




0,936 kg
(0,5 điểm)
m
2

= m m
1
= 1 0,936 = 0,064 kg (0,25 điểm)
Câu 3- (2,5 điểm):
Vẽ hình biểu diễn các đại lợng cần tính toán (0,5 điểm)
Đổi h = 10,9 cm = 10,9.10
-2
mét là độ cao của cột nớc (0,25 điểm)
áp suất đáy cột nớc là:
p
A
= h.d = 10,9.10
-2
.10000 = 1090(N/m
2
)
(A là điểm nằm trên mặt phân cách thuỷ ngân và nớc ở nhánh chứa nớc) (0,5
điểm)
áp suất này chính là áp suất gây ra bởi cột thuỷ ngân có độ cao h
2
và cột chất
lỏng đổ thêm vào có độ cao h
1
(Gọi B là điểm trong nhánh kia của ống và trên cùng
một mặt phảng nằm ngang với A)
Từ đó ta có:
p
B
= 8000. h
1

+ 136000. h
2
(0,5 điểm)
Ta có p
A
= p
B
nên
1090 = 8000. h
1
+ 136000. h
2
(1) (0,25 điểm)
Mặt khác:
h = h
1
+ h
2
(2) (0,25 điểm)
Giải hệ phơng trình (1) và (2) đợc
h
2

1,703.10
-3
m = 0,17 cm
h
1
= 10,73 cm (0,25 điểm)
Câu 4- (2,5 điểm):

h
h
1
h
2
Ta đã biết khối lợng riêng của nớc là D = 1000 kg/m
3

và V =1 lít = 1 dm
3
= 10
-3
m
3
nên khối lợng của 1 lít nớc là:
m
1
= D.V = 1000. 10
-3
= 1 kg (0,5 điểm)
Gọi Q
1
và Q
2
là nhiệt lợng cần cung cấp cho nớc và ấm nhôm trong hai lần
đun, m
1
và m
2
là khối lợng của nớc và ấm trong lần đun đầu, ta có:

Q
1
= (m
1
c
1
+ m
2
c
2
).

t (

t là độ tăng nhiệt độ của nớc)
Q
2
= (2m
1
c
1
+ m
2
c
2
).

t (0,5 điểm)
Do nhiệt lợng của bếp dầu toả ra một cách đều đặn, thời gian đun càng lâu
thì nhiệt lợng toả ra càng lớn, do đó:

Q
1
= k.t
1
; Q
2
= k.t
2
(Trong đó k là hệ số tỷ lệ nào đó) (0,5 điểm)
Từ đó:
k.t
1
= (m
1
c
1
+ m
2
c
2
).

t. (1)
k.t
2
= (2m
1
c
1
+ m

2
c
2
).

t (2) (0,25 điểm)
Từ (1) và (2) ta có:
1
2
t
t
=
2211
2211
m
cm c2m
cmc +
+
= 1 +
2211
11
m
cm
cmc
+
(0,5 điểm)
Nên
t
2
=

+
+
2211
11
1
cmcm
cm
.t
1
t
2
=






+
+
880.25,01.4200
1.4200

1
.15
t
2

29,3 phút (0,25 điểm)
Lu ý: Thí sinh làm theo cách khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa)