UBND huyện kinh môn phòng giáo dục và đào tạo đề thi chọn học sinh giỏi huyện Môn thi: Vật lý- Lớp 9 Năm học: 2011-2012 Thời gian làm bài: 120 phút Bài 1 (2,5đ): Một khối gỗ hình lập phơng cạnh a = 6cm đợc thả vào nớc, ngời ta thấy khi khối gỗ cân bằng thì chiều cao phần nổi của nó trên mặt nớc là h = 3cm. Biết khối lợng riêng của nớc là D 0 = 1g/cm 3 . a.Tìm khối lợng riêng D của gỗ. b. Nối khối gỗ với một vật nặng có khối lợng riêng D 1 = 1,8g/cm 3 bằng một dây mảnh không dãn tại tâm mặt dới của khối gỗ, ngời ta thấy chiều cao phần nổi của khối gỗ là h' = 2cm. Tìm lực căng của dây và khối lợng của vật nặng. Bài 2 (2,5đ) Ngời ta dùng một nhiệt kế lần lợt đo liên tiếp nhiệt độ của một chất lỏng trong hai bình cách nhiệt. Số chỉ của nhiệt kế lần lợt là: 80 0 C, 16 0 C, 78 0 C và 19 0 C. Tìm số chỉ của nhiệt kế trong hai lần đo tiếp theo. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình đựng chất lỏng và môi trờng xung quanh. Bài 3 (2,5đ) Cho mạch điện nh hình vẽ: R 1 =R 2 =R 3 = 40 , R 4 = 30 , ampe kế chỉ 0,5A. Biết điện trở của ampe kế không đáng kể. a. Tìm hiệu điện thế giữa hai điểm A,B. b. Tìm cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở và qua mạch chính. D C - + R 2 R 3 R 4 R 1 A B A Bài 4 ( 2,5đ): Cho mạch điện nh hình vẽ: R 1 = 5 , R 2 = 4 , R 3 =18 , R 4 =9 , Ampe kế có điện trở R a = 1 , R 5 là một biến trở. Bỏ qua điện trở của dây nối và khoá K. Hiệu điện thế U có giá trị không đổi. Khi khoá K đóng biến trở có giá trị để công suất toả nhiệt trên nó đạt giá trị cực đại và ampe kế chỉ 2A. Tính hiệu điện thế U và số chỉ của ampe kế khi khoá K mở ( Dùng giá trị của biến trở khi công suất trên biến trở cực đại). U R 5 R 4 R 3 R 2 R 1 _ + K D C B A A Họ tên thí sinh: Chữ kí giám thị 1 Chữ ký giám thị 2 UBND huyện kinh môn phòng giáo dục và đào tạo Đáp án + Biểu điểm đề thi chọn học sinh giỏi huyện Môn thi: Vật lý- Lớp 9 Năm học: 2011-2012 Bài Đáp án Điểm 1/a (1đ) -Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật có độ lớn là: F A = 10D 0 a 2 (a-h) (N) -Trọng lợng của vật: P = 10D.a 3 (N) Khối gỗ nằm cân bằng 10D 0 a 2 (a-h) = 10D 0 a 2 (a-h) D= 3 0 ( ) 1(6 3) 0,5( / ) 6 D a h g cm a = = 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 1/b (1,5đ) Gọi lực căng của dây là T ur . Ta có: - Lực đẩy acsimet tác dụng lên khối gỗ là: F = 10D 0 a 2 (a-h') (N) Do khối gỗ nằm cân bằng nên: T + P = F T= F- P = 10a 2 , 0 ( ) .D a h D a Thay số: T = 0,36 (N) - Gọi trọng lợng của vật nặng là P' , lực đẩy acsimet do nớc tác dụng lên vật là 'F uur Vật cân bằng P' = F' + T 10m = 10D 0 1 m D + T m= 1 1 0 . 0,36.1800 0,081( ) 10( ) 10.(1800 1000) T D kg D D = = 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 2/ (2,5đ) Gọi q 0 , q 1 , q 2 lần lợt là nhiệt dung của nhiệt kế ,của chất lỏng ở bình cách nhiệt thứ nhất và thứ hai. *Xét lần nhiệt kế chỉ 78 0 C ở bình 1: Bình 1 đã toả nhiệt và hạ nhiệt độ từ 80 0 C đến 78 0 C; nhiệt kế thu nhiệt để tăng nhiệt độ từ 16 0 C đên 78 0 C ta có phơng trình cân bằng nhiệt: q 1 (80-78) = q 0 (78-16) q 1 = 31 q 0 *Tơng tự xét lần nhiệt kế chỉ 19 0 C ở bình 2: q 2 (19-16) = q 0 (78-19) q 2 = 3 59 q 0 * Gọi 2 lần nhúng tiếp theo nhiệt kế chỉ x và y ta có các phơng trình cân bằng nhiệt: + q 1 (78-x) = q 0 (x-19) từ đó suy ra: x = 76,2 0 C + q 2 (y-19 ) = q 0 (76,2 y ) Từ đó suy ra: y = 21,8 0 C 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ 3/a 1,5đ D C - + R 2 R 3 R 4 R 1 A B A Mạch điện đã cho gồm: ((R 1 //R 2 )nt R 3 ) // R 4 Ta có: 0,25đ + R 12 = 1 2 1 2 40.40 20( ) 40 40 R R R R = = Ω + + +R 123 = R 12 +R 3 = 20+40= 60 ( Ω ) +R AB = 123 4 123 4 . 60.30 20( ) 60 30 R R R R = = Ω + + +I = U AB / R AB = ( ) 20 U A +I 3 = U AB /R 123 = ( ) 60 U A +U 1 = I 3 R 12 = 60 U .20 = ( ) 3 U V +I 1 = U 1 /R 1 = ( ) 120 U A T¹i nót A: I a = I- I 1 ⇔ 0,5 = 20 U - 120 U ⇔ U = 12(V) 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 3/b (1®) Ta cã: + I 1 = U/120 = 0,1 (A) +I 2 = 1 2 U R = 0,1( ) 3.40 U A= +I 3 = U/60 = 12/60 = 0,2 (A) +I 4 = U/R 4 = 12/30 = 0,4(A) + I = U/20 = 12/20= 0,6(A) 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 4(2,5®) * Khi K ®ãng m¹ch ®iÖn gåm:(((R 3 //R 4 )ntR 2 )//(R 5 ntR a ) )nt R 1 Ta cã: + R 34 = 3 4 3 4 18.9 6( ) 18 9 R R R R = = Ω + + +R 234 = R 2 +R 34 = 4+6 = 10 ( Ω ) +R AB = 234 5 5 234 5 5 ( ) 10( 1) ( ) 11 a a R R R R R R R R + + = Ω + + + + R t® = R AB +R 1 = 5 5 10( 1) 11 R R + + +5 = 5 5 15 65 ( ) 11 R R + Ω + +I = U/R t® = 5 5 ( 11) ( ) 15 65 U R A R + + +U AB = I.R AB = 5 5 ( 11) 15 65 U R R + + . 5 5 ( 11) 15 65 U R R + + = 5 5 2 ( 1) ( ) 3 13 U R V R + + + I 5 = 5 5 2 ( ) 3 13 AB a U U A R R R = + + + P 5 = 2 2 5 5 2 5 5 4 . ( ) 13 (3 ) U I R W R R = + Suy ra: P 5 cã gi¸ trÞ lín nhÊt khi vµ chØ khi 2 5 5 13 (3 )R R + cã g¸i trÞ nhá nhÊt mµ 2 5 5 13 (3 )R R + ≥ 5 5 13 4.3 . 156R R = ⇔ 2 5 5 13 (3 ) 0R R − ≥ 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® nên 2 5 5 13 (3 )R R + đạt giá trị nhỏ nhất bằng 156 khi và chỉ khi R 5 = 13 3 ( ) Khi đó : U = 26V * Khi K mở mạch điện gồm: ((R 5 ntR a ntR 4 )//R 2 )nt R 3 nt R 1 ta có: +R Ac = 4 5 2 4 5 2 ( ) a a R R R R R R R R + + = + + + 172/55 ( ) R tđ =R AC +R 3 +R 1 26 ( ) + I = U/R tđ = 26/26 = 1 (A) + U AC = I.R AC = 172/55 3,12 (V) + 4 5 0,22( ) AC a a U I A R R R = + + 0,25đ 0,25đ 0,25đ Ghi chú: Học sinh làm khác đáp án nhng đúng và đầy đủ vẫn cho điểm tối đa . 2 UBND huyện kinh môn phòng giáo dục và đào tạo Đáp án + Biểu điểm đề thi chọn học sinh giỏi huyện Môn thi: Vật lý- Lớp 9 Năm học: 2011-2012 Bài Đáp án Điểm 1/a (1đ) -Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật. UBND huyện kinh môn phòng giáo dục và đào tạo đề thi chọn học sinh giỏi huyện Môn thi: Vật lý- Lớp 9 Năm học: 2011-2012 Thời gian làm bài: 120 phút Bài. nhiệt kế chỉ 19 0 C ở bình 2: q 2 ( 19- 16) = q 0 (78- 19) q 2 = 3 59 q 0 * Gọi 2 lần nhúng tiếp theo nhiệt kế chỉ x và y ta có các phơng trình cân bằng nhiệt: + q 1 (78-x) = q 0 (x- 19) từ đó suy