ĐỀ THI HSG VẬT LÝ 09-10

PHÒNG GD&ĐT ĐẦM DƠI ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN
NĂM HỌC 2008-2009
MÔN VẬT LÝ LỚP 9
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian chép đề)

Bài 1 (5 điểm)
Một môtô chuyển động trên một đoạn đường thẳng A,B. Trên nửa đoạn đường A,B môtô chuyển động với vận tốc v1 = 40km/h. Trên nửa quãng đường còn lại, môtô đi nửa thời gian đầu với vận tốc v2 = 30km/h và nửa thời gian sau đi với vận tốc v3 = 32km/h. Tính vận tốc trung bình của mô tô trên quãng đường AB.
Giải
Tóm tắt:

Ta có:
;


Vậy :

Do đó:

Bài 2 (5 điểm)
Trong nhiệt lượng kế có chứa m1 = 4kg nước ở 250C, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế một miếng đồng và một miếng thép có khối lượng tổng cộng m = 3kg và ở cùng ở 1000C. Khi có sự cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước tăng lên thêm 50C.
Tính khối lượng của đồng và thép, biết nhiệt dung riêng của nước là C1 = 4200 J/kg.K, nhiệt dung riêng của đồng là C2 = 380 J/kg.K, nhiệt dung riêng của thép là C3 = 460 J/kg.K.
Bỏ qua mất mát nhiệt với môi trường xung quanh và sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế.
Giải
Gọi khối lượng của thép và đồng lần lược là mT, mD. Ta có :
(1)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt khi bỏ hai miếng kim loại này vào nước là :





(2)
Giải hệ phương trình này ta được :

Vậy khối lượng của miếng đồng là 0,75kg, của miếng thép là 2,25kg.
Bài 3 (5 điểm)
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. UAB = 24V không đổi, hai bóng đèn Đ1, Đ2 giống nhau loại 6V-3W, bóng đèn Đ3 loại 12V-3W, Rx là mộ biến trở con chạy.
a/ Khi các bóng đèn sáng bình thường, tính điện trở của biến trở tham gia vào mạch điện.
b/ Xác định điện trở của biển trở RX để công suất tiêu thụ trên điện trở này là cực đại.








Giải
a) Ta có:




Suy ra:


Bài 4 (5 điểm)
Để mắc đường dây tải điện từ điểm A đến điểm B người ta cần 1000kg dây đồng. Muốn thay dây đồng bằng dây nhôm mà vẫn đảm bảo chất lượng truyền tải điện thì cần ít nhất bao nhiêu kg nhôm ? Cho biết khối lượng riêng của đồng D1 = 8900kg/m3, của nhôm D2 = 2700kg/m3, điện trở suất của đồng
, của nhôm
.
Giải
Khối lượng từng dây: mđồng=Dđồng.S1.l ; mnhôm=Dnhôm.S2.l Suy ra :
(1) Để 2 dây có thể dẫn điện như nhau:



(2)
Thế (2) vào (1) ta được :


Vậy nếu thay bằng dây nhôm thì ít nhất là cần khoảng 499,67kg.