ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG MÔN VẬT LÝ 9 THỜI GIAN 150 PHÚT( Không kể thời gian giao đề) Năm học 2009-2010 Bài 1: ( 5 điểm ) Trong một bình có chứa 3lít nước ở t 1 = 16 0 C. Người ta thả vào đó m 2 = 1,5kg nước đá ở t 2 = 0 0 C, chờ một lúc cho đến khi nhiệt độ cân bằng rồi đun bằng một bếp dầu có hiệu suất H = 30%. a, Tính nhiệt độ cân bằng trước khi bắt đầu đun. b, Tính khối lượng dầu cần để đun nước tới nhiệt độ sôi (100 0 C). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường. Năng suất toả nhiệt của dầu là q = 4,5.10 7 J/kg. Bài 2: ( 4 điểm ) Một quả cầu bằng thuỷ tinh có khối lượng 1kg, khối lượng riêng 2700kg/m 3 treo vào một lực kế . Sau khi nhúng quả cầu ngập vào trong nước. Tính: a, Trọng lượng quả cầu khi chưa nhúng vào nước. b, Lực đẩy Ác-si-mét lên quả cầu khi nhúng vào nước. c, Lực kế chỉ bao nhiêu khi đã nhúng quả cầu vào trong nước. Bài 3:( 5 điểm ) Cho mạch điện như hình vẽ U 1 =180V ; R 1 =2000Ω ; R 2 =3000Ω . a) Khi mắc vôn kế có điện trở R v song song với R 1 , vôn kế chỉ U 1 = 60V.Hãy xác định cườngđộ dòng điện qua các điện trở R 1 và R 2 . b) Nếu mắc vôn kế song song với điện trở R 2 , vôn kế chỉ bao nhiêu ? Bài 4: ( 6điểm ) Giữa hai điểm A, B có hiệu điện thế không đổi bằng 18V, mắc điện trở R 1 = 30 Ω nối tiếp với điện trở R 2 . a, Hiệu điện thế hai đầu điện trở R 1 đo được 6V. Tính điện trở R 2 . b, Mắc thêm điện trở R 3 song song với điện trở R 2 thì hiệu điện thế hai đầu R 1 đo được 9V. Tính R 3 . c, Nếu mắc R 3 song song với R 1 thì cường độ dòng điện qua các điện trở R 1 , R 2 , R 3 bằng bao nhiêu? = = = = = = = oOo = = = = = = = U A B R 2 C R 1 V + − R V ®Ò sè 17 ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Bài Đáp án Bài 1: (5điểm) ý a (2,5điểm) a, Nếu nước hạ nhiệt độ tới 0 0 C thì toả một nhiệt lượng: Q 1 = cm 1 (t 1 – 0) Q 1 = 3. 4200. (16 0 C – 0) = 201600 (J) nhiệt lượng cần để làm nóng chảy nước đá: Q 2 = λ .m 2 Q 2 = 3,4.10 5 . 1,5 = 510000 (J) Vì Q 2 > Q 1 có nghĩa là chỉ một phần nước đá nóng chảy là nhiệt độ khi cân bằng là 0 0 C. ý b (2,5điểm) Để tính nhiệt lượng cần để đun nước đến nhiệt độ sôi không nhất thiết phải tính khối lượng nước đá đã nóng chảy trước khi đun. Thật vậy, trước khi đun , nước và nước đá chỉ trao đổi nhiệt với nhau mà chưa nhận nhiệt từ bếp.Vì vậy ta có thể tính thẳng nhiệt lượng cần để nước và nước đá chuyển từ nhiệt độ ban đầu đến 100 0 C. Q = λ .m 2 + cm 2 (100- t 2 ) + cm 1 (100 – t 1 ) Q = 510000 + 4200 .1,5 .100 + 4200.3. 84 = 2198400 (J) Nhiệt lượng toàn phần do bếp toả ra: Q TP = H Q = %30 2198400 = 7328000 (J) Khối lượng dầu cần thiết m = q Q TP = 7 10.5,4 7328000 ≈ 0,1628 (kg) Bài 2(4 điểm) ý a (1 điểm) Trọng lượng quả cầu khi chưa nhúng vào nước; P = mg = 1. 10 = 10 (N) ý b (2 điểm) Lực đẩy ác-si-mét tác dụng vào quả cầu: V cầu = D m = 2700 1 ≈ 0,00037 (m 3 ) F = d.V = 10000 . 0,00037 = 3,7 (N) ý c(1 điểm) F , = P – F = 10 – 3,7 = 6,3 (N) Bài 3 a)Cường độ dòng điện qua R 1 (Hình vẽ) I 1 = )(03,0 2000 60 1 1 A R U == ( 1 đ ) Cường độ dòng điện qua R 2 là: I 2 = )(04,0 3000 60180 2 A R UU AB = − = − ( 1đ ) b)trước hết ta tính R V : Hình vẽ câu a ta có: I 2 = I V + I 1 Hay : I V = I 2 – I 1 = 0,04 - 0,03 = 0,01 (A). (0,5đ) vậy : R V = )(6000 01,0 60 1 Ω== V I U (0,5đ) Ta có : U BC = I.R BC = BC BC R R U . R 1 + (0,5đ) = 2 2 2 2 1 . . . R RR RR RR RR U V V V V + + + ( 1 đ ) Thay số vào ta được : U AC = 90V (0,5đ) Vậy vôn kế chỉ 90V . Bài 4. Vì R 1 ntR 2 nên I 1 = I 2 = I Cường độ dòng điện qua mạch: I = R U = 30 6 = 0,2 (A) -> R = I U = 2,0 18 = 90 ( Ω ) ( 0.5 đ ) R 2 = R – R 1 = 90 – 30 = 60 ( Ω ) 0.5 đ R 3 //R 2 cường độ dòng điện qua R 1 : I ′ = 1 1 R U ′ = 30 9 = 0,3 (A (0.5 đ) ) Vì R 1 //R 2 U 2 = U 3 = U 23 = U – U 1 / = 19 – 9 = 9 (V) 0.5 đ I 2 = 2 2 R U = 60 9 = 0,15 (A) -> I 3 = I / - I 2 = 0,3 – 0,15 = 0,15 (A) ( 1 đ ) R 3 = 3 3 I U = 15,0 9 = 60 ( Ω ) (0.5đ) R 3 //R 1 Có R 13 = 31 31 . RR RR + = 6030 60.30 + = 20 ( Ω ) ( 0.5 đ ) Điện trở toàn mạch R = R 13 + R 2 = 20 + 60 = 80 ( Ω ) 0.5đ Cường độ dòng điện qua các điện trở R 1 , R 2 , R 3 là: I 2 = I = R U = 80 18 = 0,225 (A) ( 0.5 đ ) Hiệu điện thế qua hai đầu điện trở R 1 và R 3 U 13 = I.R 13 = 0,225 . 20 = 4,5 (V) 0.5đ I 1 = 1 1 R U = 30 5,4 = 0,15 (A) 0.5 đ I 3 = 3 3 R U = 60 5,4 0,075 (A) . ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG MÔN VẬT LÝ 9 THỜI GIAN 150 PHÚT( Không kể thời gian giao đề) Năm học 2009-2010 Bài 1: (. Khi mắc vôn kế có điện trở R v song song với R 1 , vôn kế chỉ U 1 = 60V.Hãy xác định cườngđộ dòng điện qua các điện trở R 1 và R 2 . b) Nếu mắc vôn kế song