Đề ĐA HSG Vật Lý Bắc Ninh 2017

UBND TỈNH BẮC NINH
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO


(Đề thi có 02 trang)
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2016 – 2017
Môn thi: Vật lý – Lớp 9
Thời gian làm bài:150 phút (không kể thời gian giao đề)



Câu 1.(4,5 điểm)
Để kiểm tra một khối nhôm hình lập phương cạnh 5 cm là đặc hoàn toàn hay có phần bị rỗng, bạn An làm như sau: Chuẩn bị một bình hình trụ đứng, đáy phẳng, đường kính trong của đáy là 8cm, chứa nước với mực nước trong bình cao20 cm. Thả chìm khối nhôm vào bình nước kể trên. Mặt trên của khối nhôm được móc bởi một sợi dây mảnh, nhẹ, không dãn. Nếu giữ vật lơ lửng trong bình nước thì phải kéo sợi dây một lực 2N. Biết trọng lượng riêng của nước, nhôm lần lượt là d1 = 10000 N/m3,d2 = 27000 N/m3. Giả thiết nước không bị tràn trong quá trình làm thí nghiệm và bỏ qua hiện tượng căng bề mặt.
a) Khối nhôm đó rỗng hay đặc? Vì sao?
b) Tính công để An kéo đều khối nhôm đó từ đáy bình lên theo phương thẳng đứng rời khỏi mặt nước?
c) Emhãy nêu một phương án khác để xác định khối nhôm là rỗng hay đặc?
Câu2.(4,0 điểm)
Người ta thả một miếng đồng có khối lượng m1 = 0,2 kg đã được nung nóng đến nhiệt độ t1 vào một nhiệt lượng kế chứa m2 = 1,0 kg nước ở nhiệt độ t2 = 750C. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là t3 = 900C. Biết nhiệt dung riêng, khối lượng riêng của đồng và nước lần lượt là c1 = 400 J/(kg.K),D1 = 8900 kg/m3, c2 = 4200 J/(kg.K), D2 = 1000 kg/m3; nhiệt hoá hơi của nước(nhiệt lượng cần cung cấp cho một kilôgam nước hoá hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi) là L = 2,3.106 J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và môi trường.
a) Xác định nhiệt độ ban đầu t1 của đồng, bỏ qua sự bốc hơi của nước xung quanh miếng đồng nóng khi thả vào nhiệt lượng kế.
b) Sau đó, người ta thả thêm một miếng đồng khối lượng m3 cũng ở nhiệt độ t1 vào nhiệt lượng kế trên thì khi lập lại cân bằng nhiệt, mực nước trong nhiệt lượng kế vẫn bằng mực nước trước khi thả miếng đồng m3. Xác định khối lượng miếng đồng m3.
Câu 3. (4,0 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ. Điện trở R = 5(, hiệu điện thế UMN có thể thay đổi được. Chốt 1 và 2 để hở. Bỏ qua điện trở các dây nối.
a) Khi UMN = U1 = 34V: Nối một dây dẫn có điện trở không đáng kể vào giữa chốt 1và 2. Tìm công suất tỏa nhiệt trên điện trở R.
b) Khi UMN = U2: Thay dây dẫn nối giữa chốt 1và 2 ở phần a) bằng một hộp X chứa n bóng đèn giống hệt nhau mắc song song. Biết mỗi bóng đèn có ghi 220V–60W,các đèn sáng bình thường,công suất tiêu thụ của toàn mạch là 8160W. Tìm giá trị của U2 và n.
c) Vẫn giữ UMN = U2: Thay hộp X bởi hộp Y chứa 112 bóng đèn gồm các loại 40W, 60W, 150W có cùng hiệu điện thế định mức là 220V. Khi đó các đèn sáng bình thường. Tìm số bóng đèn của mỗi loại trong hộp Y.
Câu 4.(4,5 điểm)
a) Một vật sáng dạng đoạn thẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 40 cm, A ở trên trục chính. Dịch chuyển AB dọc theo trục chính sao cho AB luôn vuông góc với trục chính. Khi khoảng cách giữa AB và ảnh thật A’B’ của nó qua thấu kính là nhỏ nhất thì vật cách thấu kính một khoảng bao nhiêu? Ảnh lúc đó cao gấp bao nhiêu lần vật?
b) Cho hai thấu kính L1, L2 có trục chính trùng nhau, cách nhau 40 cm. Vật AB được đặt vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính, trước L1 (theo thứ tự
). Khi AB dịch chuyển dọc theo trục chính sao cho AB luôn vuông góc với trục chính thì ảnh A’B’ của nó tạo bởi hệ hai thấu kính có độ cao không đổi và gấp 3 lần độ cao của vật AB. Tìm tiêu cự của hai thấu kính.
Câu 5.(3,0 điểm)
Điện năng được truyền tải từ một trạm điện có hiệu điện thế ổn định 220V được truyền tải vào nhà một hộ dân bằng đường dây tải điện chất lượng kém có điện trở tổng cộng R. Trong nhà của hộ dân này, dùng một máy biến thế lí tưởng để