Đề thi học sinh giỏi lớp 9 môn vật lý

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9

MÔN VẬT LÝ

 II. CHỦ ĐỀ 2: LỰC ĐẨY AC-SI-MET Bài 1: Một khối nhôm hình lập phương cạnh 20 cm nổi trên một châu thuỷ ngân. Người ta đổ trên mặt thuỷ ngân một lớp dầu hoả sao cho dầu ngập ngang mặt trên khối lập phương.

a. Tìm chiều cao lớp thuỷ ngân biết khối lượng riêng của nhôm là 2,7 g/cm3 , của thuỷ ngân là 13,6 g/cm3, của dầu 800 kg/m3 b. Tính áp suất ở mặt dưới khối lập phương. Bài 2: Một khối kim loại có trọng lượng 12 N, khi nhúng vào nước thì trọng lượng của nó chỉ còn 8,4N.

a. Tính lực đẩy Acsimet của nước tác dụng vào khối lượng kim loại. b. Tính thể tích khối kim loại. Biết trọng lượng riêng của nước là 10 000N/m3. III.CHỦ ĐỀ 3:NHIỆT HỌC Bài 1: Dẫn m1 =300g hơi nước ở nhiệt độ t1 = 100oC vào một bình có m2 =500g nước đá ở nhiệt độ t2 =00C . Tính nhiệt độ và khối lượng nước có trong bình khi có cân bằng nhiệt . Biết nhiệt hoá hơi của nước là 2,3.106 J/kg , nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.105 J/kg. Bài 2:Trong một bình nhiệt lượng kế ban đầu có chứa m0=400g nước ở nhiệt độ t0=250C. Cho thêm một khối lượng nước là t1=200C. Cho thêm một cục nước đá có khối lượng m2 ở nhiệt độ t2= -100C vào bình thì cuối cùng trong bình có khối lượng M=700g nước ở nhiệt độ t3=500C. Tìm m1,tx,m2 ? Biết rằng nhiệt dung riêng của nước c1= 4200J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước đá c2 = 1800J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là = 336000J/kg. Bỏ qua sự trao đổi của các chất trong bình nhiệt lượng kế và môi  trường. I.CHỦ ĐỀ 1 :ĐIỆN HỌC R1 Bài 1: Cho đoạn mạch điện như hình vẽ. Với R1 = 30 ; R2 = R3 = R4 = 20 .UAB không đổi. R3   Dòng điện qua Ampekế là 6A. a. Tìm điện trở tương đương của đoạn mạch (0,75đ) b. Tìm cường độ qua các điện trở (1,5đ) R2 R4 c. Bỏ R4 thì cường độ dòng điện qua Ampekế là bao nhiêu ? (0,75đ) Bài 2:Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế hai dầu đoạn mạch U = 60 V, R1 = 10 ,R2 = R5 = 20 , R3 = R4 = 40    Vôn kế V là lý tưởng, bỏ qua điện trở các dây nối. R2 P R3 Câu a: Tìm số chỉ của vôn kế Câu b: Nếu thay vôn kế V bằng một bóng đèn có dòng điện định mức R3 Id = 0,4 A mắc vào hai điểm P và Q của mạch điện thì bóng đèn R4 R5 sáng bình thường.Tìm điện trở của bóng đèn? M N Q

R1

A

V

ThuVienDeThi.com

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9

MÔN VẬT LÝ

 ĐÁP ÁN II. CHỦ ĐỀ 2: LỰC ĐẨY AC-SI-MET Bài 1:

a) Gọi khối lượng riêng của nhôm là D , của thuỷ ngân là D1. Trọng lượng riêng của nhôm, thuỷ ngân, của dầu lần lượt là: d, d1, d2. D=2,7g/cm3 d=27000N/m3  D1 = 13,6g/cm3 =13600 kg/m3 d1 = 136000N/m3 ; d2 = 8000N/m3  Gọi x là chiều cao của khối nhôm nhập trong thuỷ ngân Vậy 0,2- x :là chiều caocủa khối nhôm nhập trong dầu V1 = 0,2. 0,2.x = 0,04x V2 = 0,2.0,2.( 0,2-x) = 0,04(0,2-x) Lực do thuỷ ngân đẩy khối nhôm : F1= d1.V1= 0,04.d1.x Lực do dầu đẩy khối nhôm: F2 = d2.V2 = 0,04(0,2-x).d2 Lực đẩy của thuỷ ngân và dầu lên khối nhôm: F = F1+F2 = 0,04.d1.x + 0,04.(0,2-x).d2 Trọng lượng của khối nhôm: P = d.V = 0,008.d Khối nhôm nổi giữa dầu và thuỷ ngân thì trọng lượng của nó phải bằng lực đẩy của thuỷ ngân và dầu tức là: 0,008.d = 0,04.d1.x + 0,04(0,2-x).d2 0,2d = d1.x + (0,2-x).d2 0,2d = d1.x +0,2.d2-x.d2 0,2(d-d2) = x(d1-d2)

x = 2

1 2

0,2( ) 0,2(27000 8000) 0,03 136000 8000 d d m d d       =>chiều dày của lớp dầu là : 0,2-0,03 = 0,17m =17 cm b. Áp suất mặt dưới của khối lập phương chính là áp suất gây ra bởi cột thuỷ ngân cao 0,03m và cột dầu cao 17cm. Vậy áp suất ở mặt dưới khối lập phương là: p =d1.0,03+d2.0,17 p=136000.0,03+8000.0,17 p=5440N/m2 Bài 2:

a) Lực đẩy Acsimet đặt vào khối kim loại F = P – P’=12 – 8,4= 3,6(N) b) Thể tích của khối kim loại là :

F= d.V=> V= = F d

4 3 3 3,6 3,6.10 360 10000 m cm   

III.CHỦ ĐỀ 3:NHIỆT HỌC Bài 1: Nếu hơi nước ngưng tụ hết , nó toả ra nhiệt lượng : Q1 = L.m1 = 2,3.106.0,3 = 6,9.105 (J) Nhiệt lượng cần để nước đá nóng chảy hết: Q2 = .m2 =0,5.3,4.105= 1,7.105 (J) 

ThuVienDeThi.com