Đề thi HSG cấp trường lý 9

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI
MÔN : VẬT LÝ KHỐI 9, NĂM HỌC 2004 – 2005
Thời gian : 120ph, không kể phát đề.
*********************
Bài 1 : (5đ)
Một cục nước đá hình khối lập phương cạnh a = 10cm, nổi trên mặt nước trong một
bình thuỷ tinh. Phần nhô lên trên mặt nước có chiều cao 1cm.
a) Tính khối lượng riêng của nước đá ?
b) Nếu nước đá tan hết thành nước thì mực nước trong bình có thay đổi không ?
Bài 2 : (5đ)
a) Tính lượng dầu cần để đun sôi 2kg nước ở 20
0
C đựng trong ấm bằng nhôm có
khối lượng 200g. Biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là C
1
= 4200J/kgđộ;
C
2
= 880J/kgđộ ; năng suất toả nhiệt của dầu là q = 44.10
6
J/kg và hiệu suất của bếp là
30%.
b) Cần đun thêm bao lâu nữa thì nước trong ấm trên hoá hơi hoàn toàn. Biết bếp
dầu cung cấp nhiệt một cách đều đặn và kể từ lúc đun cho đến khi sôi mất thời gian
15phút. Biết nhiệt hoá hơi của nước L = 2,3.10
6
J/kg
Bài 3 : (5đ)
a) Với một quả cầu kim loại mang điện tích dương, bằng cách nào có thể làm cho
một quả cầu kim loại khác tích điện âm mà điện tích quả cầu đã cho vẫn không đổi ?
b) Hãy trình bày cách dùng một quả cầu A tích điện dương làm cho hai vật dẫn B

và C nhiễm điện trái dấu nhau mà không làm thay đổi điện tích của quả cầu A.
Bài 4 : (5đ)
Một tia sáng Mặt Trời chiếu nghiêng một góc 30
0
so với phương nằm ngang. Dùng
một gương phẳng hứng tia sáng đó để soi sáng đáy một ống trụ thẳng đứng. Hỏi góc
nghiêng của mặt gương so với phương ngang là bao nhiêu ?
**************
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI
MÔN: VẬT LÝ KHỐI 9 NĂM HỌC 2004 – 2005
Bài Nội dung Điểm
Bài 1:
5đ
Câu a) (2,5đ) :
+ Thể tích phần nước bò chiếm chỗ :
V
1
= a
2
h
1
. - - - - - - - - -
+ Lực đẩy Acsimet tác dụng lên cục nước đá - - - - - - -
F = d
1
V
1
= d
1
a

2
h
1
= 10 D
1
a
2
h
1
- - - - - - - - -
+ Trọng lượng của cục nước đá :
P = d
2
V = d
2
a
3
= 10 D
2
a
3
.
+ Khi cục đá cân bằng : F = P.
D
2
=
1,0
09,0.1000
11
=

a
hD
= 900 (kg/m
3
)
Câu b) ( 2,5đ) :
+ Khi nước đá tan hết khối lượng m không đổi. Khối lượng riêng nước
đá D
2
tăng lên đến D
1
của nước. Thể tích V giảm đến V’.
+ Ta có : m = D
2
V = D
1
V’.

⇒
V’ =
V
V
D
VD
9,0
1000
.900
1
2
==

.
VVV
a
h
V
a
h
a
ha
V
V
9,0
10
9
1
1
1
3
1
2
1
===⇒==

⇒
V’ = V
1
Do đó khi cục nước đá tan hết không làm thay đổi mực
nước trong bình.
0,75đ
0,75đ

1đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Bài 2
5đ
Câu a) : (3đ)
+ Nhiệt lượng ấm và nước nhận để tăng nhiệt độ từ t
1
= 20
0
C đến
t
2
=100
0
C :
Q = Q
1
+ Q
2
= m
1
C
1
(t
2
– t

1
) + m
2
C
2
(t
2
– t
1
)
= 2.4200(100 – 20) + 0,2.880(100 – 20)
= 672000 + 14080 = 686080 (J) = 686,08(kJ)
+ Hiệu suất của bếp : H =
TP
Q
Q
+ Nhiệt lượng toàn phần do dầu cháy toả ra :

3,0
686080
==
H
Q
Q
TP

≈
2286933,3 (J)
+ Khối lượng dầu cần dùng :
m =

6
10.44
3,2286933
=
q
Q
TP

≈
51,97.10
-3
(kg)
Câu b) (2đ) :
+ Nhiệt lượng cần để nước hoá hơi hoàn toàn ở 100
0
C
Q’ = L.m = 2,3.10
6
.2 = 4,6.10
6
(J) = 4600 (kJ)
+ Thời gian cần đun thêm để nước hoá hơi hoàn toàn ở 100
0
C.
t =
15.
08,686
4600
.
1

'
=
t
Q
Q

≈
100,57ph = 1h40ph34s.
Câu a) (3đ) :
0,5đ*3
0,5đ
0,5đ
0,5đ
1đ
1đ
a
h
1
A
C
B
+ +
+ +
Đất
+ -
-
D
Bài 3
5đ
+ Đặt quả cầu D chưa tích điện trên cốc thuỷ tinh

+ Nối đất quả cầu chưa tích điện bằng dây kim
loại (hoặc chạm tay) tại mặt B.
+ Đưa quả cầu A lại gần mặt C của quả cầu
chưa tích điện ( hình vẽ)
+ Một số electron tự do ở mặt B bò hút sang
mặt C, mặt B nhiễm điện dương sẽ được một số electron từ đất theo dây
dẫn lên trung hoà .
+ Cắt dây dẫn nối đất (hoặc lấy tay), quả cầu D thừa electron nên tích
điện âm mà điện tích quả cầu A không đổi.
Câu b) (2đ) :
+ Đặt hai vật dẫn B và C chưa
nhiễm điện tiếp xúc nhau trên
giá cách điện
+ Đưa quả cầu A tích điện dương lại gần vật dẫn B (hình vẽ)
+ Một số electron tự do trong vật dẫn C bò hút sang vật B.
+ Tách hai vật dẫn B và C. Vật dẫn B thừa electron, nhiễm điện âm và
vật dẫn C thiếu electron, nhiễm điện dương. Điện tích quả cầu A không
đổi.
2đ
1đ
1đ
1đ
Bài 4
5đ
+ Hình vẽ
- Vẽ tia tới SI hợp IA góc 30
0
, tia phản xạ IR thẳng
đứng soi sáng đáy trụ.
- Vẽ phân giác IN của

RIS
ˆ
, IN là pháp tuyến
của gương tại I.
- Vẽ gương GI
⊥
IN
+ Ta có :
RIS
ˆ
=
RIAAIS
ˆˆ
+
= 30
0
+ 90
0
= 120
0
+
NIS
ˆ
=
2
120
2
ˆ
ˆ
0

==
RIS
RIN
= 60
0
+
NISNIGSIG
ˆˆˆ
−=
= 90
0
- 60
0
= 30
0
.
+
AISSIGAIG
ˆˆˆ
+=
= 30
0
+ 30
0
= 60
0
.
+ Vậy đặt gương sao cho mặt gương hợp với phương ngang một góc 60
0
,

mặt gương quay về phía tia sáng tới.
2đ
0,75đ
0,75đ
0,75đ
0,75đ
30
0
N
G
S
A
I
R
A
C B
+ +
+ +
+
_
_
+
_
+