Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2015-2016 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2015-2016 (Có đáp án)

1. ĐỀ THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÝ LỚP 9 NĂM HỌC: 2015 - 2016 Thời gian làm bài: 150 phút ( không kể thời gian giao đề) Câu I. ( 5 điểm ) 1. (3điểm). Nước máy có nhiệt độ 22 0C. Muốn có 20 lít nước ở nhiệt độ 35 0C, để tắm cho con, một chị đã mua 4 lít nước có nhiệt độ 990C. Hỏi: a. Lượng nước nóng đó có đủ không? Thừa hay thiếu bao nhiêu? b. Nếu dùng hết cả 4 lít nước sôi, thì được bao nhiêu nước ấm? 2. ( 2 điểm) Một người đi xe máy từ thành phố A đến thành phố B. Trong ½ quãng đường đầu, người đó đi với vận tốc v 1 = 40 km/h. Trên quãng đường còn lại, trong ½ thời gian đầu người đó đi với vận tốc v2 = 45 km/h và sau đó đi với vận tốc v3 = 35 km/h. Biết tổng thời gian người đó đi từ A đến B là 2h. Tính quãng đường từ A đến B? Câu II. (6 điểm ) R1 M R2 Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R2= R4 = 12  ; R3 = R5 = 24 . Hiệu điện thế U R3 giữa hai cực của nguồn không đổi. khi K mở, vôn kế chỉ 81 V; khi K đóng, vôn kế chỉ 80 V. K Coi điện trở của dây nối và khóa K không đáng kể; V điện trở của vôn kế vô cùng lớn. R4 Tính hiệu điện thế U của mạch và giá trị của điện trở R1? + N R5 Câu III. (6 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Các điện trở R = 3 , R = 6 ; 1 2 R1 D R2 MN là một dây dẫn điện có chiều dài l= 1,5m, tiết diện đều 2 -6 B S= 0,1mm , điện trở suất = 0,4.10  m. Hiệu điện thế hai A V đầu đoạn mạch U = U= 7V; vôn kế và dây nối lí tưởng . AB - a. Tính điện trở của dây dẫn MN . + C b. Khi con chạy C ở vị trí trên MN sao cho CM =2CN. M N Vôn kế chỉ bao nhiêu vôn? cực dương của vôn kế mắc vào điểm nào? c. Thay vôn kế bằng ampe kế lí tưởng. Xác định vị trí con chạy C của biến trở để dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ D đến C và có cường độ 1/3 A. d. Tiếp tục lại thay ampe kế bằng một bóng đèn có điện trở R đ = 21 , điều chỉnh con chạy C, nhận thấy khi con chạy C cách đều M và N thì đèn sáng bình thường. Xác định hiệu điện thế định mức của bóng đèn. Câu IV. ( 3 điểm) Cho một nguồn điện 9V, một bóng đèn Đ (6V – 3W), một biến trở con chạy Rx có điện trở lớn nhất 15  . Hãy vẽ các sơ đồ mạch điện có thể có để đèn sáng bình thường. Xác định điện trở của biến trở Rx tham gia vào mạch điện? ___ _Hết ___ ( Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)
2. HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HSG MÔN : VẬT LÝ LỚP 9 . NĂM HỌC 2015 - 2016 Câu 1: (5 điểm). 1. (3đ) a.(1,5đ) 20 lít nước có khối lượng M = 20 kg. Gọi m là lượng nước nóng 0 0 ở 99 C, cần để pha với M – m nước ở 22 C để được M kg nước ở 35 0,5đ 0C. Ta có phương trình trao đổi nhiệt là : (M- m).c.(35 – 22) = m.c.(99 – 35) ( M – m).13 = 64.m 13.M = m.(64 + 13) = 77.m 13.M 13.20 m = = 3, 38 (kg) 77 77 0,5đ m = 3,38 kg ứng với 3,38 lít Vậy lượng nước nóng còn thừa là: 4 – 3,38 = 0,62 (lít) 0,5đ b. (1,5đ) Với m = 4 kg ta có 13.M = 77m 0,5đ 77.m 77.4 M = = 23,7 (kg) ứng với 23,7 lít. 0,5đ 13 13 Vậy nếu dùng hết cả 4 lít nước nóng thì được 23,7 lít nước ở 350C. 0,5đ 2. (2đ) Gọi độ dài cả quãng đường là S km. Nửa quãng đường là S/2 km Quãng đường người đó đi trong chặng đầu là : S1 = v1.t1 = s/2. t1 t1 = S/800,5 0,5đ ’ Quãng đường người đó đi trong chặng 2 là : S2 = v2.t2 = 45.t2 = 45.t 0,25đ ’ Quãng đường người đó đi trong chặng 3 là : S3 = v3.t3 = 45.t3 = 35.t 0,25 ’ ’ ’ ’ ’ S2 + S3 = 45.t + 35.t = 80.t 80t = S/2 t = S/160 0,25đ Vận tốc trung bình trên cả quãng đường của người đó là : 0,25đ Vtb = S/ (t1 + t2 + t3) = 40 km. Độ dài quãng đường từ A đến B là S = 40.2 = 80 km 0,5đ Câu II: (6 điểm). + Khi K mở: R1 nt [(R2 nt R5) // (R3 nt R4] 0,5 đ Tính được: R25 = 36  ; R34 = 36  1 đ Suy ra RMN = 18  0,5 đ UMN Vôn kế đo UMN = 81 V I2,3,4,5 = = 4,5 (A) 0,5đ RMN R = U 18 (1) 0,5 đ 1 4,5 0,5 đ + Khi K đóng: R1 nt (R2 // R3) nt (R4 // R5). ' 1 đ Tính được R23 = 8  ; R45 = 8  R MN = 16 
3. ' Vôn kế chỉ UMN = 80 V I MN = 5 (A) 0,5đ R = 1U - 16 (2) 0,5đ 1 5 Từ (1) và (2) tính được R1 = 2  ; U = 90 V 0,5đ Câu III ( 6 điểm) a. (1đ) l 1,5 R = . = 0,4.10-6. = 6( ) 1đ S 0,1.10 6 b.(1,5đ) Sơ đồ mạch điện có dạng : ( R1nt R2 ) // (RCN nt RCM ) Khi CM= 2CN thì RCM = 4 , RCN = 2  0,5đ U 7 R1 nt R2 R12= 9 I1= I2= I12= (A) R12 9 0,25đ U 7 RCN nt RCM R = 6 ICM= ICN = (A) R 6 0,25đ 7 7 7 0,25đ Ta có : UDC = UDA + UAC = - I1.R1 + ICM . RCM= -3. 4. = (V ) 9 6 3 Vậy số chỉ của vôn kế là 7 (V ) 0,25đ 3 c.(1,5đ)Khi thay vôn kế bằng ampe kế lí tưởng thì sơ đồ mạch điện có dạng : (R1// RMC ) nt ( R2 // RNC) Đặt RMC = x thì RNC = 6- x 0,5đ Gọi dòng điện qua R1, R2 lần lượt là I1’ và I2’. + Vì R1// RMC nên : U1= UMC => I1’ .R1= x.IMC’ 0,25đ + Vì R2 // RNC nên : U2= UNC => 1 1 0,25đ ( I1’ - ).R2 = (6-x) .( IMC’ + ) = 7- I1’ .R1 3 3 Thay số vào ta suy ra : I1’ = 1A, IMC’ = 1A; x= 3  0,5đ d.(2 đ)Gọi điện trở của đoạn MC và NC trong trường hợp này lần lượt là R3, R4.Theo đề ta có : R3= R4= R/2 = 3 Giả sử chiều dòng điện qua mạch như hình vẽ: 0,25đ I-I” I R1 D R2 I” X 0,25đ A B I’ R3 I’+I” R4 C
4. Ta có : UAB= UAD+UDB => 9I – 6I” = 7 (1) 0,25đ UAB= UAC + UCB => 6I’ + 3I” =7 (2) UAB= UAD+ UDC +UCB => 3I+3I’+24I”=7 (3) 0,25đ 0,25đ Từ (1), (2), (3) ta suy ra I”=1/21 (A) >0 = > chiều dòng điện đúng với 0,5đ chiều giả sử. Hiệu điện thế định mức của bóng đèn là Uđm= I”.Rđ = 1V 0,25đ Câu IV: (3 điểm) Có thể dùng hai sơ đồ sau: 1đ (Vẽ đúng mối sơ đồ 0,25 đ) R1 R2 Đ 0,5đ A M C N B A M N B Rx Hình a. Hình b. Đ Tìm Rđ = 12  0,25đ Để đèn sáng bình thường nên Uđ = 6V , I đ = 0,5 A 0,25 đ Theo sơ đồ a. Ux = 3V , Ix = 0,5 A Rx = 6 ( ) 0,5 đ Theo sơ đồ b. U1 = Uđ = 6V U2 = 3 V 0,5 đ I2 = Iđ +I1 = 0,5 + 6 (A) 0,25đ 15 – R2 U2 3 Mà I2 = 0,5 + 6 = R2 = 3 ( ) 0, 5đ R2 15 – R2 R2 Vậy R1 = 12 ( ) 0,25đ Ghi chú: Học sinh giải cách khác đúng vẫn được điểm tối đa.