Thi HSG

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9
Năm học: 2007-2008
Môn: Vật lý
Thời gian: 150 phút

Câu 1: (2 điểm) Người ta cho vòi nước nóng 700C và vòi nước lạnh 100C đồng thời chảy vào bể đã có sẳn 100kg nước ở nhiệt độ 600C. Hỏi phải mở hai vòi trong bao lâu thì thu được nước có nhiệt độ 450C. Cho biết lưu lượng của mỗi vòi là 20kg/phút.
Câu 2: (2 điểm) Một máy đóng cọc có quả nặng trọng lượng 1000N rơi từ độ cao 4m đến đập vào cọc móng, sau đó được đóng sâu vào đất 25cm. Cho biết khi va chạm cọc móng, búa máy đã truyền 70% công của nó cho cọc. Hãy tính lực cản của đất đối với cọc.
Câu 3: (2,5 điểm) Hà và Thu cùng khởi hành từ Thành phố Huế đến Đà Nẵng trên quãng đường dài 120km. Hà đi xe máy với vận tốc 45km/h. Thu đi ôtô và khởi hành sau Hà 20 phút với vận tốc 60km/h.
Hỏi Thu phải đi mất bao nhiêu thời gian để đuổi kịp Hà ?
Khi gặp nhau, Thu và Hà cách Đà Nẵng bao nhiêu km ?
Sau khi gặp nhau, Hà cùng lên ôtô với Thu và họ đi thêm 25 phút nữa thì tới Đà Nẵng. Hỏi khi đó vận tốc của ôtô bằng bao nhiêu ?
Câu 4: (2 điểm) Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 40
. Dây điện trở của biến trở là một dây hợp kim nic rôm có tiết diện 0,5mm2 và được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 2cm.
Tính số vòng dây của biến trở này ?
Biết cường độ dòng điện lớn nhất mà dây này có thể chịu được là 1,5A. Hỏi có thể đặt hai đầu dây cố định của biến trở một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để biến trở không bị hỏng ?
Câu 5: (1,5 điểm) Một bếp điện được sử dụng ở hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua bếp có cường độ 3A. Dùng bếp này đun sôi được 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 200C trong thời gian 20 phút. Tính hiệu suất của bếp điện, biết nhiệt dung riêng của nước c = 4200J/kg.K.


ĐÁP ÁN

Câu 1: (2 điểm)
Vì lưu lượng hai vòi chảy như nhau nên khối lượng hai loại nước xả vào bể bằng nhau. Gọi khối lượng mỗi loại nước là m(kg):
Ta có: m.c(70 – 45) + 100.c(60 – 45) = m.c(45 – 10)

25.m + 1500 = 35.m

10.m = 1500


Thời gian mở hai vòi là:


Câu 2: (2 điểm)
Công mà máy đóng cọc thực hiện :
A = P.h = 1000.4 = 4000(J)
Công mà máy đóng cọc truyền cho cọc là :
A1 =

Công này để thắng công cản của đất và làm cọc lún sâu 25cm là :
A1 = F.S

Câu 3: (2,5 điểm)
Gọi S1 là quãng đường từ Huế đến chổ gặp nhau (km)
t1 là thời gian Hà đi từ Huế đến chổ gặp nhau (giờ)
Ta có: S1 = v1t1 = v2(
)

)

45t1 = 60t – 30

t1 = 2(h)

t2 = 1,5(h)
Vậy sau 1,5h Thu đuổi kịp Hà.
Quãng đường sau khi gặp nhau đến Đà Nẵng là :
S2 = S – S1 = S – v1t1 = 120 – (45.2) = 30(km)
Sau khi gặp nhau, vận tốc của xe ôtô là:






Câu 4: (2 điểm)
Từ


Chiều dài của dây điện trở của biến trở là :


Chều dài của 1 vòng dây bằng chu vi của lõi sứ :
l’ =
.d = 3,14 . 2.10-2 = 6,28.10-2(m)
Số vòng dây quấn trên lõi sứ là :


Hiệu điện thế lớn nhất là :
U = I.R = 1,5.40 = 60(V)
Câu 5: (1,5 điểm)
Công của dòng điện sản ra trong thời gian 20 phút :
A = U.I.t = 220.3.20.60 = 792000(J)
Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước :
Q = m.c(t2 – t1) = 2.4200(100 – 20) = 672000 (J)
Hiệu suất của bếp :
H =