Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Đề số 4 - Phòng GD & ĐT Đông Sơn (Có đáp án)

Phòng giáo dục đông sơn đề thi học sinh giỏi Môn Vật Lí Đề 4 
 Tác giả: Nguyễn Thị Lộc 
 Thời gian làm bài: 150 phút 
Câu 1: ( 2,0 điểm). Hãy tìm câu trả lời đúng.
1) Một vật nhiễm điện có thể mang các điện tích sau:
A. 3,6. 10 -17C B. 40,8.10 -21C
C. 4,8.10 -22C D. 72.10 -23C
2) Hai quả cầu kim loại giống hệt nhau điện tích trên mỗi quả cầu là:
 qA = +1,44.10 -16C ; qB = -0,64.10 -16C. Nối chúng với nhau bằng một dây kim loại.(hình .1). sẽ có: A B 
+
-
a) Các hạt điện tích dương chạy từ A sang B.
b) Các hạt điện tích âm chạy từ B sang A. (H.1)
c) Các hạt điện tích dương chạy từ A sang B, còn các hạt điện tích âm chạy từ B sang A.
d) Các hạt điện tích dương chạy từ A sang B rồi lại chạy về A.
Câu 2: ( 2,0 điểm).
	Trong bình nhiệt lượng kế chứa V1 = 4,5 lít nước ở nhiệt độ 600C, thả vào trong bình một lượng nước đá khối lượng 1,5 kg ở nhiệt độ - 400C.
a) Xác định nhiệt độ của nước trong bình khi có cân bằng nhiệt.Bỏ qua sự mất nhiệt.
b) Khi V1 nhỏ hơn một giá là bao nhiêu thì lời giải của bài toán sẽ thị thay đổi
 ( các dữ kiện khác không thay đổi).
	Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg độ, của nước đá là 2100J/kg độ
Nhiệt nóng chảy của nước đá là = 3,4.105J/kg.
Câu 3: ( 2,0 điểm).
	Một chiếc ống bằng gỗ có dạng hình trụ rỗng chiều cao h = 10cm, bán kính trong R1 = 8cm, bán kính ngoài R2 = 10cm. Khối lượng riêng của gỗ là 
D1 = 800kg/m3, ống không thấm nước và xăng. Người ta dán kín một đầu bằng nilông mỏng ( đầu này gọi là đáy). Đổ đầy xăng vào ống rồi nhẹ nhàng thả ống xuống nước theo phương thẳng đứng sao cho xăng không tràn ra ngoài. Tìm chiều cao phần nổi của ống. Biết khối lượng riêng của xăng là D2 = 700kg/m3, của nước là D0 = 1000kg/m3.
Câu 4: (2 điểm).
	Chiếu một tia sáng hẹp vào một gương phẳng. Nếu cho gương quay đi một góc quanh một trục bất kỳ nằm trên mặt gương và vuông góc với tai tới thì tia phản xạ sẽ quay đi một góc bao nhiêu ? Theo chiều nào ?
Câu 5: ( 2,0 điểm).
	Một điện trở R0, một vôn kế và một biến trở R được mắc nối tiếp vào một đoạn mạch có hiệu điện thế không đổi U. Nếu R giảm đi 3 lần, thì số chỉ của vôn kế tăng gấp 2 lần. Hỏi:
a) Nếu cho R bằng 0, thì số chỉ của vôn kế tăng gấp mấy lần?
b) Muốn cho số chỉ của vôn kế giảm một nửa, thì phải cho R tăng gấp mấy lần?
Phòng giáo dục đông sơn Đáp án đề thi học sinh giỏi Môn Vật Lí :Đề 4 
 Tác giả: Nguyễn Thị Lộc 
Câu 1: (2,0 điểm).
1) Kết quả đúng là: A 1,0 điểm
2) Kết quả đúng là: B 1,0 điểm.
Câu 2: ( 2,0 điểm).
a) Thể tích V1 = 4,5 lít có khối lượng là: m1 = 4,5kg
* Giả sử nhiệt độ của nước trong bình sau khi cân bằng nhiệt là 00C
	Nhiệt lượng tỏa ra khi 4,5 kg nước từ 600C hạ xuống 00C là:
	Q1 = m1C1( t1 - 0 ) = 4,5.4200.60 = 1134000(J ).
	Nhiệt lượng thu vào để 1,5 kg nước đá tăng từ -400C lên 00C là:
	Q2 = m2C2( 0 - t2 ) = 1,5.2100.40 = 126000(J ).
	Nhiệt lượng thu vào để 1,5 kg nước đá tan chảy hoàn toàn là:
	Q3 = m2 = 1,5. 3,4.105 = 510000 (J ).
 Tính đúng Q1; Q2; Q3 cho 0,5 điểm
* Nhận xét: Q2 + Q3 = 636000 J < Q1 = 1134000 J . Vậy nhiệt độ 
của hỗn hợp lớn hơn 00C . 0,5 điểm.
* Giả sử nhiệt độ nước trong bình sau khi cân bằng nhiệt là t/ 0C.
 Ta có: Q1 = m1C1 (t1 - t/ ) = Q2 + Q3 + m2C1 ( t/ - 0 ) 0,25 điểm.
 Thay số giải kết quả đúng t/ = 19,80C 0,25 điểm .
b) Để bài toán thay đổi kết quả: Q2 + Q3 Q1 0,25 điểm.
	Hay: 636000 m/1 C1 ( t1 - 0 ) = m/1 .4200.60
	 m/1 2,52 (kg) V1/ = 2,52 lít 0,25 điểm.
Câu 3: ( 2,0 điểm ).
	Giả sử ống gỗ nằm cân bằng như hình vẽ.
 ống gỗ chịu tác dụng của 3 lực. h1
+ Trọng lực Px của xăng.
+ Trọng lực PG của gỗ.
+ Lực đẩy ácsimét FA của nước tác dụng lên ống h2
 Nêu đúng 3 lực trên cho: 0,25 điểm.
 ống gỗ nằm cân bằng: PG + Px = FA 0,25 điểm.
 Hay VG.d1 + Vx. d2 = Vc d0. 0,25 điểm.
(VG là thể tích phần gỗ, Vx là thể tích xăng, Vc là thể tích phần chìm ống gỗ)	.
 ( R22 h - R21 h ) . d1 + R21 h d2 = R22 h2 d0 0,25 điểm.
	Thay số vào tính đúng h2 = 7,36 cm 0,25 điểm.
 h1 = 10 - 7,36 = 2,64 (cm) 0,25 điểm. 
Câu 4: (2,0 điểm).
	Tia tới SI đi qua S nên tia phản IK Trên gương G1 phải có đường kéo dài đi qua ảnh S/ của S qua gương G1. 0,25 điểm.
	Tia phản xạ KM đi qua M nên tia tới IK trên gương G2 phải có đường kéo dài đi qua ảnh M/ của M qua gương G2 . suy ra SIKM/ thẳng hàng 0,25 điểm.
	Suy ra cách vẽ:
	Lấy S/ đối xứng với S qua G1 0,25 điểm.
	lấy M/ đối xứng với M qua G2 0,25 điểm.
	Nối S/ với M/ cắt G1 tại I cắt G2 tại K. Vậy tia sáng SIKM
là tia sáng cần vẽ. 0,25 điểm.
b) Gọi J là giao tuyến của 2 pháp tuyến 2 gương, vì 2 gương hợp với nhau 1 góc . Do đó pháp tuyến 2 gương hợp với nhau 1 góc 0,25 điểm .
	Xét tam giác JIK có góc = góc i + góc i/ (1)
	Xét tam giác HIK có góc = 2 góc ( i + i/ ) (2) 0,25 điểm 
Thay (1) vào (2) ta có: = 2 = 2. 550 = 1100
Vậy góc hợp bởi tia tới SI và tia phản xạ KM bằng 1100. 0,25 điểm .
Câu 5: ( 2,0 điểm ).
a) Số chỉ ban đầu của vôn kế là:U1 = U. 0,25 điểm.
	Khi Rbt = R/3 thì số chỉ U2 của vôn kế là: U2 = U. 0,25 điểm.
	Theo giả thiết, U2 = 2U1, vậy ta có phương trình:
 2U. = U. = (1) 0,25 điểm. 
Số chỉ của vôn kế khi R = 0 là: 	U3 = U. (2) 0,25 điểm.
	Từ (1) Suy ra: R = 3( R0 + RV ) 0,25 điểm.
Từ đó : 
	U1 = U. và U3 = U. 0,25 điểm.
	Suy ra : U3 = 4U1 tức là số chỉ của vôn kế tăng gấp 4 lần.
b) Để số chỉ của vôn kế giảm một nửa, tức là bằng U1 /2 ta phải cho R/ tăng gấp k lần. Khi đó:
	Uk = U1/2 U. = 0,25 điểm.
Đo đó:
	R0 + RV + kR = 2 ( R0 + RV + R) = 8 ( R0 + RV) và k = 7/3 0,25 điểm.
Để số chỉ giảm một nửa, phải cho R tăng gấp 7/3 lần giá trị ban đầu.