Đề thi chọn đội tuyển lần 1 năm 2015 – 2016 – Môn Vật lí

Đề thi chọn đội tuyển lần 1 năm 2015 – 2016 – Môn Vật lí
Bài 1: (3.5 điểm)
 a, Hai bến A, B của một con sông cách nhau một khoảng AB = S. Một ca nô xuôi dòng từ A đến B mất thời gian t1, còn ngược dòng từ B đến A mất thời gian t2. Tìm vận tốc v1 của ca nô và v2 của dòng nước. Áp dụng: S = 60km, t1 = 2h, t2 = 3h.
 b, Biết ca nô xuôi dòng từ A đến B mất thời gian t1, còn ngược dòng từ B đến A mất thời gian t2. Hỏi nếu tắt máy để cho ca nô trôi theo dòng nước từ A đến B thì mất thời gian bao nhiêu? Áp dụng: t1 = 2h, t2 = 3h.
Câu 2: (3.5 điểm) 
Khối lượng riêng của nước biển phụ thuộc vào độ sâu theo định luật: Dh = D0 + Ah với D0 = 1g/cm3, A = 0,02g/cm4, h là độ sâu. Người ta thả vào nước biển hai quả cầu được nối với nhau bằng một sợi dây mảnh, nhẹ, không giãn. Thể tích và khối lượng của các quả cầu là: V1 = 0,1cm3, m1 = 0,13g, V2 = 0,2cm3, m2 = 0,34g. Biết khi cân bằng quả cầu thứ 1 nằm ở độ sâu: h1= 20cm. Lúc đó người ta thấy dây nối bị căng. Tìm chiều dài của dây nối? 
Câu 3: (4 điểm) Một người có chiều cao AB đứng gần cột điện CD trong sân vận động. Trên đỉnh cột D có một bóng đèn nhỏ. Bóng của người đó trên sân cỏ có chiều dài A. 
 a) Nếu người đó bước ra xa cột thêm một đoạn c=1,5m, thì bóng của người đó dài thêm một đoạn d=0,5m. Hỏi nếu lúc ban đầu người đó đi vào gần cột thêm một đoạn e=1m , thì bóng của người đó ngắn đi bao nhiêu?
 b) Chiều cao cột điện H=6,4m. Hãy tính chiều cao h của người đó? 
Bài 4 (4 điểm) Hai bình nhiệt lượng kế mỗi bình chứa 200g nước, bình A ở nhiệt độ 600C, bình B ở nhiệt độ 1000C. Từ bình B người ta lấy ra 50g nước rồi đổ vào bình A và quấy đều. Sau đó lại lấy 50g nước từ bình A đổ trở lại bình B và quấy đều. Coi một lần đổ qua và đổ trở lại tính là một lần. Hỏi phải đổ qua đổ lại bao nhiêu lần cùng một lượng nước 50g để hiệu nhiệt độ giữa hai bình nhỏ hơn 20C? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước với bình và môi trường.
H
d1
d2
Câu 5: (4 điểm) Cho bình hình chữ U có tiết diện hai nhánh bằng nhau (Hình 1), chứa hai chất lỏng có trọng lượng riêng d1 > d2, ở giữa có vách ngăn nhẹ. Phần nối giữa hai nhánh có thể tích không đáng kể. Ban đầu, vách ngăn được giữ ở đáy bình và các chất lỏng có cùng độ cao H. Thả vách ngăn ra.
 a. Tìm độ chênh lệch giữa mực mặt thoáng của hai chất lỏng ?
 b. Đổ thêm chất lỏng có trọng lượng riêng d3 vào cho đến khi 
mực chất lỏng d1 và d2 ngang nhau. Tìm độ cao cột chất lỏng d3?
Biết các chất lỏng không trộn lẫn vào nhau.
 c. Tìm độ lớn của d3 để độ cao của cột chất lỏng này bằng độ 
chênh lệch giữa hai mực chất lỏng ở câu a ? 
Câu 6:(1 điểm) Một quả cầu sắt bên trong có một lỗ rỗng. Biết khối lượng riêng của sắt là D, xác định thể tích của phần lỗ rỗng đó với các dụng cụ sau: cân và bộ quả cân, nước, bình chia độ (quả cầu có thể bỏ lọt vào trong bình chia độ).
------------------------Hết------------------------
ĐÁP ÁN BÀI THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI
 MÔN VẬT LÍ 9 -	Năm học: 2015-2016 (Lần 1)
CÂU
BÀI GIẢI
ĐIỂM
1
(3,5đ)
 a, Vận tốc của ca nô đối với bờ sông:
 - Lúc xuôi dòng: v = v1 + v2 = s/t1 (1)
 - Lúc ngược dòng: v, = v1 – v2 = s/t2 (2)
 Từ (1) và (2) suy ra: v1 = (s/t1 + s/t2) (3)
Từ (1) và (2) suy ra: v2 = (s/t1 - s/t2) (4)
 Áp dụng: v1 = 25km/h, v2 = 5km/h
 b, Vận tốc của ca nô đối với bờ sông:
 - Lúc xuôi dòng: v = v1 + v2
 - Lúc ngược dòng: v, = v1 – v2
Thời gian chuyển động của ca nô: 
 - Lúc xuôi dòng: t1 = s/(v1 + v2) (5)
 - Lúc ngược dòng: t2 = s/(v1 - v2) (6)
 - Lúc trôi theo dòng nước: t = s/v2 (7)
 Từ (5) và (6) suy ra: v2 = v1(t2 - t1)/(t1 + t2) (8)
 Thay (8) vào (5) ta có: S = 2v1.t1t2(t1 + t2) (9)
 Thay (8) và (9) vào (7) ta được: t = 2t1t2/(t2 - t1)
 Áp dụng thay số: t = 12h
0.5
0.5
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
2
(3.5đ)
Gọi P1, P2 là trọng lượng qủa thứ nhất và quả thứ 2; F1, F2 là lực đẩy Acsimét tác dụng lên quả thứ nhất và quả thứ 2. T là lực căng của sợi dây.Ta có: P1 = 10m1 = 10.0,13 = 1,3 (N) 
P2 = 10m2 = 10.0,34 = 3,4 (N) 
F1 = dh1V1 = 10(D0+ A.h1).V1 = 10.(1+ 0,02.20).0,1 =1,4 (N)
F2= dh2V2 = 10Dh.V2=10(D0 + A.h2). V2
 =10 (1 + 0,02 h2). 0,2 = 2(1+ 0,02h2 ) (N)
T
T
F1
F2
P1
P2
Mỗi quả cầu chịu tác dụng của ba lực: Trọng lực P, lực đẩy Acsimét F, và lực căng dây có phương chiều được bố trí như hình vẽ. 
Quả thứ nhất nằm cân bằng trong nước biển nên: F1 = P1 + T 
 => P1 = F1 - T (1)
Quả thứ 2 nằm cân bằng trong nước biển nên:
 P2 = F2 + T (2) 
Từ (1) và (2) => P1 + P2 = F1 + F2
ó 1,3 + 3,4 = 1,4 + 2.(1+ 0,02 h2) 
ó 3,3 = 2.(1 + 0,02 h2). 
ó h2 = 32,5 (cm). 
Chiều dài sợi dây nối là: 
L = h2 – h1 = 32,5 - 20 = 12,5 (cm) 
0.25
0.25
0.5
0.25
0.25
0.25
0.25
0.5
0.5
0.5
3
(4đ)
Trong không khí, ánh sáng từ ngọn đèn truyền đi theo đường thẳng nên theo bài ra ta có hình 2.
Vẽ hình đúng
Bóng của người đó trên sân cỏ là AB’=a(m); khoảng cách từ người đó đến cột điện là AC=b(m).
Tại vị trí ban đầu ta có:
 ∆B’AB ~ ∆B’CD 
Nên: (1)
Vì người đó bước ra xa cột thêm một đoạn c=1,5m, thì bóng dài thêm một đoạn d=0,5m nên tương tự ta có : 
 (2)
Nếu lúc ban đầu người đó đi vào gần cột thêm một đoạn e = 1m thì bóng ngắn đi một đoạn x(m). Tương tự ta có:
 (3)
Từ (1) và (2) ta suy ra: = (4)
Từ (1) và (3) ta suy ra: = (5)
Từ (4) và (5) ta có : => x = 1/3 (m)
b) Từ (4) ta suy ra => h = 1,6 (m)
Vậy người đó cao 1,6m
0,25
0.25
0,5
	0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
4
(4đ)
Gọi nhiệt độ ban đầu của bình B là tb và của bình A là ta. 
 Gọi t1 là nhiệt độ cân bằng của bình A khi rót vào nó một khối lượng nước nóng là từ bình B sang (lần đổ đi). 
Khi đó : cm(t1-ta) = c(tb-t1)
Trong đó; m là khối lượng nước ban đầu trong các bình, c là nhiệt dung riêng của nước. = 50g; m = 200g 
Từ đó suy ra: t1 = 
 Gọi t2 là nhiệt độ cân bằng của bình B sau khi đổ vào nó khối lượng nước lấy từ bình A (lần đổ về). Ta có:
 c(m-).(tb - t2) = c(t2 - t1) 
t2 = 
Vậy, sau một lần đổ đi đổ lại, hiệu nhiệt độ 2 bình là:
Để nhận được hiệu nhiệt độ trong 2 bình (t4 - t3) sau lần đổ đi đổ lại thứ 2, trong công thức trên phải thay tb thành t2 và ta thành t1 tức là: 
Như vậy: Cứ mỗi lần đổ đi đổ lại, hiệu nhiệt độ 2 bình sẽ giảm () lần. 
Sau n lần đổ đi đổ lại thì hiệu nhiệt độ hai bình là:
 Trong trường hợp của ta: tb – ta = 400C
Với n = 6 thì 
Vậy, sau 6 lần đổ đi và đổ trở lại thì hiệu nhiệt độ 2 bình nhỏ hơn 20
0,5
0,25
0.5
0,25
0,5
0,5
0,5
0,5
0,25
0.25
5
(4đ)
A
B
h
h
H
a.(Hình 1) Do d1 > d2, áp suất ở vách
 ngăn chứa chất lỏng d1 lớn hơn nên chất 
lỏng d2 bị đẩy dâng lên. Gọi h là 
độ chênh lệch giữa hai mực chất lỏng.
Xét hai điểm A và B ta có : pA = pB
Hay d2.H = d1.(H - h)
(Hình 1)
Tính được:h =. (1)
d1
h’
d2
H
d3
b. (Hình 2) Để hai mực chất lỏng d1 và d2 
ngang nhau, cần đổ chất lỏng d3 
vào nhánh của chất lỏng d2. Gọi chiều 
cao cột chất lỏng d3 là h’.
Xét áp suất tại hai điểm C, D ta có:
 d1..H = d2H + d3h’ 
C
(Hình 2)
Suy ra : h’ = . (2)
D
c. Từ (1) và (2) để h’ = h thì d3 = d1
 Mỗi hình vẽ đúng (0.25đ)
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1.0
0.5
6
(1đ)
Dùng cân và các quả cân xác định khối lượng của quả cầu sắt : m
Từ đó xác định được thể tích V1 của phần sắt : V1 = 
Dùng bình chia độ (có chứa nước) xác định thể tích toàn phần của vật : V
Thể tích của lỗ rỗng : Vl = V - V1 = V - 
0.25
0.25
0.25
0.25
Chú ý: Nếu học sinh giải theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.