Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh lớp 9 THCS - Năm học 2010-2011 môn thi: Vật Lý - Đề 8

PHÒNG GD&ĐT CHIÊM HOÁ
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS - NĂM HỌC 2010-2011
MÔN THI : VẬT LÍ
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (4 điểm): 
D
d
H
h
Người ta nhúng vào trong thùng chất lỏng một ống nhẹ dài hình trụ đường kính d; ở phía dưới ống có dính chặt một cái đĩa hình trụ dày h, đường kính d’, khối lượng riêng của vật liệu làm đĩa là D. Khối lượng riêng của chất lỏng là DL ( với D > DL). Người ta nhấc ống từ từ lên cao theo phương thẳng đứng.
	Hãy xác định độ sâu H (tính từ miệng dưới của ống lên đến mặt thoáng của chất lỏng) khi đĩa bắt đầu tách ra khỏi ống.
Câu 2(4 điểm): 
 Trong bình hình trụ,tiết diện S chứa nước có chiều cao H = 15cm .Người ta thả vào bình một thanh đồng chất, tiết diện đều sao cho nó nổi trong nước thì mực nước dâng lên một đoạn 
h = 8cm.
a)Nếu nhấn chìm thanh hoàn toàn thì mực nước sẽ cao bao nhiêu ?(Biết khối lượng riêng của nước và thanh lần lượt là D1 = 1g/cm3 ; D2 = 0,8g/cm3)
b)Tính công thực hiện khi nhấn chìm hoàn toàn thanh, biết thanh có chiều dài l = 20cm ; tiết diện S’ = 10cm2.
Câu 3 (5 điểm)
Một khối sắt có khối lượng m ở 1500C	khi thả vào một bình nước thì làm nhiệt độ nước tăng từ 200C lên 600C . Thả tiếp vào nước khối sắt thứ hai có khối lượng m/2 ở 1000C thì nhiệt độ sau cùng của nước là bao nhiêu? Coi như chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa các khối sắt và nước. 
Câu 4 (3 điểm) 
R1
R2
A
C
R3
B
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. 
Đặt vào A và B một hiệu điện thế UAB= 1,5V, 
thì vôn kế mắc vào C, D chỉ giá trị U1 = 1V . o o
Nếu thay vôn kế bằng một ampe kế cũng mắc 
vào C, D, thì ampe kế chỉ giá trị I = 60 mA.
Nếu bây giờ thay đổi lại, bỏ ampe kế đi, 
D
mắc vào C, D một hiệu điện thế U CD = 1,5 V, o o
 còn vôn kế mắc vào A,B thì vôn kế chỉ giá trị 
U2=1V. Cho biết vôn kế có điện trở rất lớn, ampe kế 
có điện trở nhỏ( bỏ qua). Hãy xác định R1, R2, R3. 
Câu 5 (4 điểm): 
Một gia đình dùng 2 bóng đèn sợi đốt có ghi số: Đ1(220V-60W) ; Đ2(220V–75W) và một ấm điện có ghi số(220V- 1000W).
a) Tính tiền điện phải trả của gia đình đó trong 1 tháng(30 ngày). Biết rằng gia đình đó sử dụng điện lưới 220V và mỗi ngày dùng cả 2 đèn 6 giờ, bếp trong 1 giờ, giá điện là 650 đồng/KWh.
b) Khi biết sử dụng điện cần thích hợp là đủ, gia đình đó chỉ thay hai đèn trên bằng đèn compact huỳnh quang và đèn ống huỳnh quang có ghi số Đ1’(220V-15W); Đ2’(220V- 40W). Với điều kiện thời gian dùng như trên thì tháng sau gia đình đó tiết kiệm được bao nhiêu tiền điện?
PHÒNG GD&ĐT CHIÊM HOÁ
HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 9 THCS - NĂM HỌC 2010-2011
MÔN THI : LÝ
Câu
Nội dung
Điểm
1
F1
P
F2
D
d
H
h
l
0,5
F1 là áp lực của chất lỏng tác dụng vào mặt dưới của đĩa.
F2 là áp lực của chất lỏng tác dụng lên phần nhô ra ngoài giới hạn của ống ở mặt trên của đĩa.
P là trọng lượng của đĩa.
0,5
Đĩa bắt đầu tách ra khỏi ống khi: P + F2 = F1	 (1) 
0,5
Với: F1 = p1S =10.(H+h).D L .S = 10.(H+h).D L 
0,5
F2 = p2S' =10.H.DL.( - ) 
0,5
P = 10.D.V = 10.D.h 
0,5
Thế tất cả vào (1) và rút gọn: d’2.h. D + (d’2 - d2)H. DL = d’2 (H + h) DL
0,5
0,5
2
a. Gọi tiết diện và chiều dài thanh là S’ và l. Ta có trọng lượng của thanh
 P = 10.D2.S’.l 
Thể tích nước dâng lên bằng thể tích phần chìm trong nước :
	V = ( S – S’).h
0,25
	Lực đẩy Acsimet tác dụng vào thanh : F1 = 10.D1(S – S’).h 
0,25
Do thanh cân bằng nên: P = F1 
	Þ 10.D2.S’.l = 10.D1.(S – S’).h
	Þ (*) 
Khi thanh chìm hoàn toàn trong nước, nước dâng lên một lượng bằng thể tích thanh.
Gọi Vo là thể tích thanh. Ta có : Vo = S’.l
Thay (*) vào ta được:
Lúc đó mực nước dâng lên 1 đoạn Dh ( so với khi chưa thả thanh vào)
H
h
l
P
F1
S’
H
h
P
F2
S’
F
1,5
Từ đó chiều cao cột nước trong bình là: 
H’ = H +Dh =H +
H’ = 25 cm	
0,25
Lực tác dụng vào thanh lúc này gồm : Trọng lượng P, lực đẩy Acsimet F2 và lực tác dụng F. Do thanh cân bằng nên :
F = F2 - P = 10.D1.Vo – 10.D2.S’.l
F = 10( D1 – D2).S’.l = 2.S’.l = 0,4 N
0,5
Từ pt(*) suy ra :
0,25
Do đó khi thanh đi vào nước thêm 1 đoạn x có thể tích DV = x.S’ thì nước dâng thêm một đoạn:
0,25
Mặt khác nước dâng thêm so với lúc đầu: 
	 nghĩa là : 
0,25
Vậy thanh được di chuyển thêm một đoạn: x +.
0,25
Và lực tác dụng tăng đều từ 0 đến F = 0,4 N nên công thực hiện được:
0,25
3
Tóm tắt:
t01=1500C; t0’1= 200C; t02=600C; m/2; t01’’= 1000C. t=?
Gọi M là khối lượng nước; C1 và C2 là nhiệt dung riêng của nước và sắt.
Sau khi thả khối sắt thứ nhất, ta có:
Nhiệt lượng do khối sắt toả ra:
 Q2 = mC2(t01- t02)= mC2(150-60)= 90 mC2
NL nước thu vào để nóng lên: Q1 = MC1(t02- t0’1) = 40.MC1
Khi cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q2
ó 40.MC1=90. mC2 MC1/ mC2 = 9/4 (1)
Sau khi thả khối sắt thứ 2 có KL m/2, tương tự ta có phương trình:
Nhiệt lượng nước thu vào để nóng lên: Q’1= MC1(t-20)
Nhiệt lượng của hai khối KL: Q2’ = mC2(150 – t) + m/2(100 – t) với t là nhiệt độ sau cùng.
Khi có cân bằng nhiệt: MC1(t-20) = mC2(150-t)+m/2C2(100 – t)
=> MC1(t-20) = mC2(200-1,5t) ó MC1/mC2=(200 – 1,5t)/(t-20) = 9/4
ó 800 – 6t = 9t – 180 => t=65,30C.
0,5
0,25
0,5
0,5
0,25
0,75
0,5
0,5
0,75
0,5
4
Vì vôn kế có điện trở lớn vô cùng. Khi mắc vôn kế vào C, D thì R2 bị nối tắt. Mạch chỉ còn R1, R3 mắc nối tiếp.
0,5
Khi đặt 1,5 V vào C, D thì vôn kế mắc vào A,B vẫn chỉ 1V có nghĩa là:
 R1= R2 = 
0,5
Khi mắc Am pe kế vào C,D thì Am pe kế chỉ dòng qua R2.
Vậy: I3 = I2=> I3= 30mA 
0,5
Mà I1=I2+ I3 =90 mA
Ta lại có: UAB = I1R1 + I3R3 = I1R1+ 2I3R1 
0,5
=>R1 = 
0,5
Vậy R1 = R2 = 10; R3 = 2R1 = 20 
0,5
5
a) Phải mắc // các thiết bị trên vào đúng hiệu điện thế U = 220V	
Khi đó công suất tiếu thụ của các thiết bị đúng bằng công suất định mức:	
Ta có: P1 = 60W = 0,06 KW	
	P2 = 75W = 0,075 KW
 P3 = 1000W = 1 KW	
1
- Thời gian dùng đèn trong 1 tháng: t12 = 6 x 30 = 180 (giờ)	
0,25
- Thời gian dùng ấm điện trong 1 tháng: t3 = 1 x 30 = 30 (giờ)	
0,25
- Điện năng tiêu thụ cho đèn là:
A = P.t = P1.t1 + P2.t2 + P3.t3 = (P1 + P2 )t12 + P3 t3 
 = (0,06 + 0,075)180h + 1. 30h
 = 24,3 KWh +30 KWh = 54,3kwh	
1
- Tiền điện phải trả trong 1 tháng là : 54,3 kwh x 650 đồng/kwh = 35295 đồng	
0,5
b) Thay các công suất mới để tính đúng điện năng tiêu thụ:
A’ = (P’1+ P’2)t12 + A3 = (0,015 + 0,04).180 + 30kwh = 39,9 kwh	
0,5
- Tiền điện phải trả tháng sau là:
39,9kwh x 650 đồng/kwh = 25935 đồng
Tiền tiết kiệm được của tháng sau là : 
35295 đồng - 25935 đồng = 9360đ
0,5
 Mức độ
 Chủ đề
Nhận biết
Thông hiểu
Vận dụng thấp
Vận dụng cao
Tổng
KQ
TL
KQ
TL
KQ
TL
KQ
TL
Cơ học 
C1,2
8
2
8
Nhiệt học
C3
5
1
5
Điện học
C5
4
C4
 3
2
 7
TỔNG
4
17
1
3
5
20
MA TRẬN