| TRƯỜNG THCS VÕ THỊ SÁU | KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI Năm học: 2020 - 2021 MÔN: VẬT LÝ 9 Thời gian: 150p |
Câu 1 (2 điểm)
Nung nóng một thỏi đồng hình lập phương cạnh a=10cm rồi đặt thẳng đứng vào trong một nhiệt lượng kế bằng đồng đáy là hình vuông cạnh b = 20 cm, thành thẳng đứng, khối lượng 200g. Khi có sự cân bằng nhiệt, đổ từ từ nước có sẵn trong phòng vào nhiệt lượng kế. Để mức nước trong nhiệt lượng kế ngang bằng đáy trên của thỏi đồng thì cần phải đưa vào đó 3,5 kg nước. Nhiệt độ cuối cùng trong nhiệt lượng kế là 50OC. Hãy xác định nhiệt độ của thỏi đồng trước khi bỏ vào nhiệt lượng kế.
Biết nhiệt độ nơi làm thí nghiệm là 20OC; nhiệt hóa hơi của nước L = 2,3.106 J/kg; khối lượng riêng của đồng D=8900kg/m3; nhiệt dung riêng của nước và đồng lần lượt là C1 = 4200J/kg.K và C2 = 400J/kg.K.
Câu 2(1,5điểm)
Dùng một động cơ điện có công suất không đổi là 5kW kéo kiện hàng có khối lượng 500kg từ dưới thuyền lên bờ sông, theo đường máng nghiêng gồm nhiều mặt phẳng nghêng có cùng độ cao h ghép nối tiếp. Bờ sông có độ cao so với thuyền là H=35m. Mặt phẳng nghiêng đầu tiên lập với phương nằm ngang 30O, mặt phẳng nghiêng liền sau có góc nghiêng tăng hơn mặt phẳng nghiêng liền trước 5O và mặt nghiêng cuối cùng có góc nghiêng 60O. Hỏi:
a) Thời gian để kéo 01 kiện hàng từ dưới thuyền lên đến bờ sông.
b) Vận tốc của kiện hàng ở mặt nghiêng đầu tiên và ở mặt nghiêng cuối cùng?
Bỏ qua ma sát. Lấy \(\sqrt 3 = 1,73\)
Câu 3 (2,5 điểm)
Trên một đoạn đường thẳng có ba người cùng bắt đầu chuyển động: một người đi xe máy với vận tốc 30km/h, một người đi xe đạp với vận tốc 20km/h và một người chạy bộ. Ban đầu, người chạy bộ cách người đi xe đạp một khoảng bằng một phần tư khoảng cách từ người đó đến người đi xe máy. Giả thiết chuyển động của ba người là những chuyển động thẳng đều. Hãy xác định vận tốc của người chạy bộ để sau đó cả 3 người cùng gặp nhau tại một điểm?
Câu 4 (2 điểm)
Dùng dây dẫn điện để tải điện từ đường dây điện ngoài đường có hiệu điện thế không đổi là 220V vào nhà một gia đình. Trong nhà, khi đang thắp sáng một bóng đèn điện mà cắm vào ổ cắm thêm một bàn là thì thấy bóng đèn điện kém sáng hơn trước.
a) Em hãy giải thích hiện tượng trên.
b) Khi gia đình đó sử dụng một bóng đèn điện có số ghi 220V-100W thì công suất tiêu thụ điện thực tế của đèn điện là 81W. Hỏi công suất tiêu thụ điện thực tế của chiếc bàn là có số ghi 220V- 1000W khi nó được cắm vào ổ cắm để sử dụng đồng thời với bóng đèn điện trên?
Câu 5 (2 điểm)
Chiếu một chùm ánh sáng song song có bề rộng a qua mặt bên một chiếc hộp, bên trong có 02 dụng cụ quang học được học trong chương trình vật lý trung học cơ sở ghép với nhau. Mặt bên kia của hộp có chùm ánh sáng ló là một chùm ánh sáng song song với chùm ánh sáng tới và bề rộng cũng là a. Hãy cho biết các dụng cụ và cách sắp đặt chúng trong hệ quang học nói trên. Minh họa bằng hình vẽ và lý giải.
ĐÁP ÁN
Câu 1 (2 điểm)
Một số tính toán và phân tích hiện tượng:
Thể tích và khối lượng thỏi đồng là V = a3= 10-3m3 và m=V1.D2 = 8,9kg
Thể tích trống bên trong nhiệt lượng kế xung quanh thỏi đồng là V/ = b2.a – a3 = 3.10-3m3.
Số nước cuối cùng trong nhiệt lượng kế là m1= 3kg < 3,5kg.
Như vậy đã có lượng nước bị hóa hơi trong quá trình thí nghiệm, lượng đó là m2 =0,5 kg.
Gọi nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng là t, nhiệt độ cuối cùng là t2.
Các phương trình sau khi đã thay số:
-Nhiệt lượng tỏa ra do thỏi đồng tỏa nhiệt: Q = m.C2 (t- t2)= 8,9.400 (t-50)=3560(t-50)
-Nhiệt lượng các quá trình thu nhiệt:
+m2 kg nước tăng từ t1=20OC lên 100OC và hóa hơi:
Q1= 0,5.4200 (100-20) + 0,5. 2,3.106 = 1318000(J)
+m1 kg nước và nhiệt lượng kế tăng từ 20OC lên 50OC :
Q2= (3.4200+0,2.400).(50-20) = 380400(J)
Phương trình cân bằng nhiệt:Q= Q+ Q2
Thay số tính ra t = 527OC.
Câu 2(1,5điểm)
a) Không có ma sát, công thực hiện kéo 01 kiện hàng theo mặt nghiêng bằng công kéo 01 kiện hàng theo phương thẳng đứng lên cùng độ cao H :
A= P.H = mgH = 500.10.35=175.000J
Thời gian cần thiết kéo hàng: A=N.t
\(t = \frac{A}{N} = \frac{{175000}}{{5000}} = 35(s)\)
b)Dễ dàng tính được có 7 mặt phẳng nghiêng. Độ cao mỗi mặt phẳng nghiêng là 5m.
Thời gian cần thiết kéo kiện hàng trên một mặt phẳng nghiêng:
A=N.t
\(t = \frac{A}{N} = \frac{{25000}}{{5000}} = 5(s)\)
Độ dài mặt phẳng nghiêng đầu tiên và cuối cùng lần lượt là:
Từ \({s_{}} = \frac{h}{{\sin \alpha }} \to {s_1} = \frac{h}{{\sin {{30}^0}}}v{\rm{a }}{s_2} = \frac{h}{{\sin {{60}^0}}}\) . Thay số s1 = 10 m ; s2 = 5,78 m
Vận tốc của kiện hàng trên mỗi mặt phẳng nghiêng tương ứng là v1 = 2m/s ; v2 = 1,16 m/s
...
------(Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------
Trên đây là một phần trích dẫn nội dung tài liệu Đề thi chọn HSG môn Vật Lý 9 Trường THCS Võ Thị Sáu năm học 2020 - 2021 có đáp án. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
