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

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

1. ĐỀ THI CHỌN HSG MÔN VẬT LÍ LỚP 9 (2015-2016) (Thời gian làm bài 120 phút) Bài 1: (5 điềm) Một người đi từ nhà đến cơ quan cách nhau 9 km. Sau khi đi được một phần ba quãng đường thì chợt nhớ mình quên một quyển sổ nên quay về lấy và đi ngay đến nơi thì trễ mất 15 phút. a) Tính vận tốc của người đó ( Bỏ qua thời gian lên xuống xe khi về nhà). b) Để đến cơ quan đúng thời gian dự định thì khi quay về và đi lần hai, người đó phải đi với vận tốc bao nhiêu km/h? Bài 2: (6 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ, hiệu điện thế đặt vào A mạch U = 6 V không đổi. R1= 2 Ω ; R2= 3 Ω; Rx = 12 Ω R1 Đ đèn ghi 3V-3W, coi điện trở của đèn không đổi. U Điện trở của ampe kế, dây nối không đáng kể R2 1.K ngắt: a) RAC = 2 Ω . Tính công suất tiêu thụ ở đèn B C A b)Tính RAC để đèn sáng bình thường K 2. K đóng: công suất tiêu thụ ở R2 là 0,75W. Xác định vị trí con chạy C và tính số chỉ của am pe kế Bài 3: (6 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. R2 1. Nếu đặt vào AB một hiệu điện thế A C 10 V thì thu được ở CD một hiệu điện thế 4V và dòng điện đi R1 R3 qua R2 là 1A. Khi đặt vào CD một hiệu điện thế 6 V thì thu được ở AB một hiệu điện thế là 1,5 V . Tìm R1 ; R2 ; R3 B D 2. Với các giá trị điện trở tìm được ở trên. Mắc vào CD một đèn ghi 6V-6W. Đèn sáng bình thường khi nối AB vào một nguồn điện. Tính giá trị hiệu điện thế AB ? Bài 4:(3đ) Dùng một bếp điện loại 220V-1000W hoạt động ở hiệu điện thế 170V để đun sôi ấm nước. Bếp có hiệu suất 80%; khối lượng nước trong ấm là 1500 g, nhiệt độ ban đầu 20 0C và nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.k. Tính thời gian cần thiết để đun sôi ấm nước trên. Đáp án và biểu điểm đề thi HSG môn Vật lí 9 (2015-2016)
2. Câu Nội dung Điểm 1 a) Gọi v là vận tốc của người đó ( km/h; v>0) (5đ) Do quên quyển sổ nên quãng đường đi thêm của người đó là s’= 2. = 2. = 6km 1 đ Người đó đi thêm 6 km nên đến muộn mất 15 phút ( giờ ) nên tốc của người đó là: v’= = = 24 km/h Vận tốc của người đó là 24 km/h b) Thời gian dự định của người đó đi từ nhà đến cơ quan là: 1 đ t = = = (h) Thời gian đi quãng đường trong lần đi thứ nhất là: t 1 = = = (h) Thời gian còn lại để người đó đi đến cơ quan đúng quy định là: 0,5 đ t 2 = t – t1 = – = (h) Quãng đường khi quay về và đi lần hai là: S2 = + s = 3 + 9 = 12 km. Vận tốc của người đó khi quay về và đi lần hai là: V2 = = = 48 km/h. Vậy vận tốc của người đó khi quay về và đi lần hai là 48 km/h. 1 đ 1 đ 0,5 đ 2.1 a) Kngắt: Vẽ lại được mạch R1 nt (Rđ// (R2ntRAC)) 0,5 đ 2 2 (3đ) Tính điện trở của đèn Rđ = U /P = 3 /3 = 3 Ω Tính điện trở tương đương của mạch R = 3,875 Ω td 0,5 đ Tính được cường độ dòng điện mạch chính I = 6: 3,875 = 1,55 (A) 2 Tính được hiệu điện thế của đèn là Uđ = I .Rđ = 2,9 V Tính được công suất của đèn là Pđ = 2,8 W b) Đề đèn sáng bình thường Uđ = 3 V ; Iđ = 1 A 0,5 đ Tính được U1 = 6-3 = 3 V ; suy ra Ic = 3: 2 = 1,5 A ; suy ra I2;AC = 1,5 -1 =0,5 A 0,5 đ Tính được R2; AC = 3: 0,5 = 6 Ω ; suy ra RAC = 6-3 = 3 Ω Vậy khi con chạy C ở vị trí sao cho RAC = 3 Ω thì đèn sáng bình thường 0,5 đ 0,5 đ 2.2 K đóng vẽ lại được mạch R1 nt(Rđ//(R2 nt(RAC//RCB))) 0,5 đ (3đ) Tính được U2 = 1,5 V; I2 = 1,5:3 = 0,5 A . Mặt khác Ic .R1 + (Ic- I2).Rđ = U hay Ic .2 + (Ic – 0,5).3 = 6 ; 0,5đ suy ra Ic = 1,5A ; suy ra U2;AC = Ud = 3 V ; suy ra UAC = 1,5 V 0,5 đ suy ra điện trở tương đương RAC // RCB là 3 Ω suy ra RAC = RCB = 6 Ω
3. Vậy vị trí con chạy ở trung điểm AB. 1 đ Cường độ dòng điện đi qua RCB = 1,5 : 6 = 0,25 A; Chỉ số ampeke là IA = Ic -I CB = 1,5 -0,25 = 1,25 A 0,5 đ 3.1 Nếu UAB = 10 V ; UCD = 4 V do đó U3 = UCD = 4 V (3đ) Do mạch có R1//( R2 nt R3) 0,5đ Suy ra được I2 = I3 = 1A ; suy ra R3 = 4: 1 = 4 Ω 0,5đ Suy ra U2 = 10 -4 = 6 V ; suy ra R2 = 6:1 = 6 Ω 0,5đ Nếu UCD = 6 V ; UAB = 1,5 V suy ra U2 = 6-1,5 = 4,5 V 1 đ Suy ra I2 = 4,5 : 6 = 0,75 A; R1 = 1,5 : 0,75 = 2 Ω 0,5đ 3.2 Mắc đèn vào CD; mạch có R1 // (R2 nt(R3//Rđ)) (3đ) Đèn sáng bình thường suy ra Uđ = 6V; Iđ = 1 A ; suy ra U3 = 6 V; suy ra 1đ I3 = 6:4 =1,5 A ; suy ra I2 = I3 + Id = 2,5 A 1đ Suy ra U2= I2.R2 = 2,5 . 6 = 15 V UAB = U2 + Ud = 15 + 6 = 21 V 1đ 4 Tính được công suất thực của ấm là P=597,1 w 1đ (3đ) Tính được nhiệt lượng cần thiết làm sôi ấm nước lả Qthu =mc.(t2-t1) = 1,5.4200.(100-20) = 504.000 (j) 1đ Hiệu suất = (Qthu : Qtỏa ) 100% Tính được Qtỏa = 630.000 (j) Lập luận Qtỏa = A mà A = P.t . Tính được t = 630.000 : 597,1 = 1055 (s) 1đ