Đề thi học sinh giỏi lớp 9 môn Vật lý năm học 2009-2010 - Đề số 25 potx

v

v

Đề thi học sinh giỏi lớp 9 môn Vật lý năm học 2009-2010

Đề số 25

Câu 1: ( 4 điểm)
- Một người dùng hệ thống 2 ròng rọc như hình vẽ
để trục vớt một tượng cổ bằng đồng có trọng lượng
P = 5340 N từ đáy hồ sâu H = 10 m lên. Hãy tính:
1. Lực kéo khi.
a. Tượng đã ở phía trên mặt nước
b. Tượng còn chìm hoàn toàn trong nước.
2. Tính công tổng cộng của các lực kéo từ đáy hồ
lên trên mặt nước h = 4 m. Biết trọng lượng riêng
của đồng là 89000 N/m
3
, của nước 10.000N/m
3

( bỏ qua trọng lượng của ròng rọc).
Câu 2: ( 4 điểm):
Một hộp kim chì, kẽm có khối lượng 500 g ở nhiệt độ 120
0
C .được thả vào một
nhiệt lượng kế có nhiệt dung là 300J/độ chứa 1 kg nước ở 20
0
C Nhiệt độ khi cần bằng là
22

0
C. Tìm khối lượng chì, kẽm, biết nhiệt dung riêng của chì, kẽm, nước lần lượt là 130
J/ kg
0
K, 400 J/kg
0
K 4200 j/kg
0
K.
*Câu 3: ( 4 điểm) Một tia sáng SI tới một gương phẳng hợp với phương nằm ngang một
góc 60
0
. Hỏi phải đặt gương hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc bao nhiêu độ để tia
phản xạ có phương.
a. Nằm ngang ; b. Thắng đứng.
Câu 4: ( 4 điểm).
Mạch điện có sơ đồ như hình vẽ . trong đó R
1
= 12


R
2
= R
3
= 6

; U
AB
12 v R

A


0 ; R
v
rất lớn. A R
1
R
3

B
a. Tính số chỉ của ampekế, vôn kế và
công suất thiêu thụ điện của đoạn mạch AB.
b. Đổi am pe kế, vôn kế cho nhau .
Thì am pe kế và vôn kế chỉ giá trị bao nhiêu.
Tính công xuất của đoạn mạch điện khi đó.
Câu 5: (4điểm):
Cho các dụng cụ sau: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 12v hai
bóng đèn D
1
( 6 v - 0,4 A) Đ
2
( 6v - 0,1A) và một biến trở R
b.

a. có thể mắc chúng thành mạch như thế nào để hai đèn đều sáng bình thường vẽ sơ đồ
mạch và tính điện trở của biến trở tương ứng với mỗi cách mắc đó.
b. Tính công suất tiêu thụ của biến trở ứng với mỗi sơ đồ. Từ đó suy ra dùng sơ đồ nào có
lợi hơn.
hưỡng dẫn chấm

Đáp án - Biểu điểm
Câu 1: (4 điểm):
1.a. Dòng rọng động được lợi 2 lần
về lực -> lực kéo khi vật đã lên khỏi mặt nước. F = P/2 = 2670 N ( 1 điểm)
1.b. Tính thể tích ở dưới nước P = dv => V =
d
p
= 0,06 m
3

- Tính lực đẩy Ac si mét khi tác dụng lên tượng F
A

= v . d
0
= 600 N ( 1 điểm)
- Lực do dây treo tác dụng lên ròng rọc động P
1
= P - F
A
= 4740 N
- Lực kéo vật khi cân chìm hoàn toàn dưới nước F
1
=
2
1
P
= 2370 N ( 1 điểm)
2. Đường đi của các lực đều bị triệt 2 lần nên tổng công của các lực kéo.
A= F

1
. 2 H + F. 2h = 23720 + 2670.8 = 68760 (J) ( 1 điểm)
Câu 2: (4 điểm)
Gọi m
1
m
2
là khối lượng của chì và kẽm có trong hổn hợp
ta có m
1
+ m
2
= m = 0,5 kg (1) (1
điểm)
- Chì, kẽm toả nhiệt, nhiệt lượng kế và nước trụ nhiệt do đó cân bằng nhiệt ta có.
C
1
m
1
(t
1
- t ) + C
2
m
2
( t
1
- t) = C
3
m

3
( t - t
2
) + C
4
m
4
(t -t
2
)

C
1
m
1
+ C
2
m =




 
tt
ttmCmC


1
24433


130 m
1
+ 400 m
2
= 90 (2)
( 1điểm)
Giải hệ phương trình
m
1
+ m
2
= 0,5
130 m
1
+ 400 m
2
= 90

m
2
= 92,6 g ; m
1
= 407, 4 g ( 1 điểm)
Bài 3: ( 4 điểm): Đúng mỗi trường hợp được 1 điểm
a. Tia phản xạ nằm ngang ( 2 điểm)
góc hợp với tia tới và tia phản xạ có thể 60 hoặc 120
0.

- ứng với hai trường hợp trên vết gương ở vị trí M

1
( hợp với một mặt phẳng nằm ngang
1 góc 60
0
)
hoặc ở vị trí M
2
( hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc 30
0
). (1 điểm).

b. Tia phản xạ thẳng đứng. M
1
- góc hợp với tia tới và tia phản xạ có thể là 30
0
hoặc 150
0
(1 điểm)
- ứng với 2 trường hợp đó vết gương ở vị trí M
1
( hợp với mặt nằm ngang một góc 15
0
)
hoặc ở vị trí M
2
( hợp với mặt nằm ngang một góc 75
0
). ( 1 điểm)
Câu 4: (4 điểm)
a. R

1
// R
2
nt R
3


R = R
1,2
+ R
3
= 6
6
12
6.12


= 10

( 0,5 điểm)
Cường độ dòng toàn mạch I =
R
U
= 1,2 A ( 0,5 điểm)
Tính U
3
= I . R
3
= 7,2 v


vôn kế chỉ 7,2 v U
1,2
= I R
1,2
= 1,2 . 4 = 4,8 v
( 0,5 điểm)


I
2
=
2
2
R
U
= 0,8 A -> am pe kế chỉ I
A
= 0,8 A P = UI = 14, 4 w (0,5
điểm)
b. ( R
1
nt R
3
) // R
2
( 0,5
điểm)


I

1,3
=
3,1
R
U
= A
3
2
( 0,5 điểm)
+ U
3
= I
3
. R
3
= 4 v

vôn kế chỉ 4 v (0,5 điểm)
+ I
A
= I
2
= A
R
U
2
2
 -> I = I
1,3
+ I

2
=
3
8
2
3
2
 (A) (0,5
điểm)
+ P = U . I = 12
3
8
= 32 (w) (0,5 điểm)
Câu 5: ( 4 điểm)
a. có thể mắc theo 2 sơ đồ
+ Sơ đồ 1: (1,5 điểm) A Đ
1
C Đ
2

B
Để U
1
= U
2Rx
= 6
2
12
2


U
v R
x


R
2Rx
= R
1
= 15




x
R
1
60
1
15
1
 Đ
2



R
x
= 20


A C R
x

B
Đ
1
P
b
=
x
R
U
2
=
20
6
2
= 1,8 w

* Sơ đồ 2 : (1.5 đ)
U
1,,2
=U
x
' = 6v

R'
x
= R
12

->
60
1
15
1
'
1

x
R


R'
x
= 12

P'
x
=
12
6
2
= 3 w

b. So sánh P
x
và P'
x
ở hai sơ đồ ( 1
điểm)

P'
x
> P
x
( 3w > 1,8 w) nên ta chọn sơ đồ 1( công xuất toả nhiệt trên R
x
là vô ích).