Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 - Đề số 6 - Năm học 2014-2015

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 - Đề số 6 - Năm học 2014-2015

1. UBND HUYỆN HÒA BÌNH KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2014 -2015 MÔN : VẬT LÍ (Đề gồm 01 trang) LỚP : 9 Thời gian : 150 phút (Không kể thời gian giao đề) ĐỀ Câu 1: (5 điểm) Một người dự định đi từ thành phố A đến thành phố B với vận tốc 40km/h. Nhưng sau khi đi được 1 giờ 15 phút người đó nghỉ 15 phút rồi mới tiếp tục đi đến B với vận tốc 48km/h. Khi đến B người đó thấy thời gian mình đi đúng bằng thời gian mình dự định. Tính quãng đường AB và thời gian dự định đi của người đó. Câu 2: (5 điểm) 0 Có hai bình cách nhiệt. Bình 1 chứa m1 = 2kg nước ở t1 = 20 C, bình 2 chứa 0 m2 = 4kg nước ở t2 = 60 C. Người ta rót một lượng nước m từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân bằng nhiệt, người ta lại rót một lượng nước m như thế từ bình 2 sang ’ 0 bình 1. Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là t 1 = 21,95 C. ’ a) Tính lượng nước m trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng t 2 của bình 2. b) Nếu tiếp tục thực hiện lần hai, tìm nhiệt độ cân bằng của mỗi bình. Câu 3: (5 điểm) Có hai điện trở R 1 và R2 được mắc bằng hai cách vào nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U AB = 12V, cách mắc thứ nhất công suất tiêu thụ của mạch là 4W, cách mắc thứ hai công suất tiêu thụ của mạch là 18W. a. Đó là hai cách mắc nào. Vì sao? b. Tính điện trở R1 và R2. A B Câu 4 (5điểm). Cho mạch điện như hình vẽ. Biết UAB = 12V không đổi. Bóng đèn Đ 1(3V- 3W), Đ Đ1 2 bóng đèn Đ2(6V- 12W) đều sáng bình thường. Biết biến trở Rb đang đặt con chạy ở vị trí C. a) Tính giá trị toàn phần của biến trở Rb . M C N b) Khi dịch chuyển con chạy C về phía N thì Rb độ sáng của hai đèn thay đổi thế nào? Hết
2. UBND HUYỆN HÒA BÌNH KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2013 -2014 MÔN : VẬT LÍ (Hướng dẫn chấm gồm 03 trang) LỚP : 9 Thời gian : 150 phút HƯỚNG DẪN CHẤM Câu 1:( 5 điểm) Gọi thời gian dự định người đó đi là t giờ 0,25đ Gọi quãng đường AB là S km 0,25đ Ta có thời gian dự định đi là: t = S = S ( h) 0,5đ v 40 Đổi 1h15ph = 1,25h 0,25đ Quãng đường người đó đi được trong 1,25h là: S1 = v1.t1 = 40.1,25 = 50(km) 0,5đ Quãng đường còn lại người đó phải đi là: S2 = S - 50 (km) 0,5đ Thời gian người đó đi quãng đường còn lại là: S 50 t (h) 0,5đ 2 48 Đổi 15 ph = 0,25h 0,25đ Theo bài ta có: S S 50 1,25 0,25 0,5đ 40 48 Giải phương trình ta được S = 110 km 1,0đ Vậy thời gian dự định đi là: 110:40 =2,75 h 0,5đ Câu 2:( 5 điểm) a) Sau khi rót lượng nước m từ bình 1 sang bình 2, nhiệt độ cân ’ bằng của bình 2 là t 2 ta có: ’ ’ mc(t 2- t1) = m2c(t2- t 2) ’ ’ m(t 2- t1) = m2(t2- t 2) (1) 0,5® ’ Tương tự cho lần rót tiếp theo, nhiệt độ cân bằng của bình 1 là t 1. Lúc này lượng nước trong bình 1 chỉ còn (m1 – m). Do đó ’ ’ ’ m(t 2 - t 1) = (m1 – m)(t 1 – t1) ’ ’ ’ m( t 2 - t 1) = m1(t 1 – t1) (2) ’ ’ Từ (1) và (2) ta suy ra : m2(t2- t 2) = m1( t 1 – t1) 0,5® ' ’ m2t2 m1 (t 1 t1 ) t 2 = (3) m2 Thay (3) vào (2), ta có: 0,5® ' m1.m2 (t 1 t1 ) m = ' (4) m (t t ) m (t 1 t ) 2 2 1 1 1 0,5
3. Thay số liệu vào các phương trình (3), (4), ta được: ’ 0 t 2 59 C; m = 0,1kg = 100g 0,5® ’ 0 0,5® b) Bây giờ bình 1 có nhiệt độ t 1= 21,95 C. Bình 2 có nhiệt độ ’ 0 t 2 = 59 C nên sau lần rót từ bình 1 sang bình 2 ta có phương trình cân bằng nhiệt: ’’ ’ ’ ’’ m(t 2- t 1) = m2(t 2 – t 2) 0,5® ’’ ’ ’ t 2(m + m2) = m t 1 + m2 t 2 ' ' ’’ mt 1 m2t 2 ’’ 0 t 2 = . Thay số vào ta được t 2 = 58,12 C 0,5® m m2 Và cho lần rót từ bình 2 sang bình 1: ’’ ’’ ’’ ’ m.( t 2 - t 1) = (m1 – m)( t 1- t 1) ’’ ’’ ’ t 1 .m1 = m.t 2 + (m1 - m). t 1 0,5® '' ' m.t 2 (m m).t 1 t’’ = 1 23,760 C 1 0,5® m1 Câu 3:( 5 điểm) a) Đó là hai cách mắc: - R1 nối tiếp R 2 thì điện trở tương đương của mạch điện lớn nên công suất của mạch là 4W. 0,5đ - R1 song song R2 thì điện trở tương đương của mạch điện nhỏ nên công suất của mạch là 18W. 0,5đ b) 2 U 122 - Khi R1 mắc nối tiếp R2 thì: R1 + R2 = 36 ( ) 0,5 đ 4 P 1 2 R1.R2 12 - Khi R1 mắc song song R2 thì: 8 0,5đ R1 R2 18 Suy ra: R1.R2 = 8. (R1 + R2) = 8.36 = 288 0,5đ Vì R1 = 36 - R2 0,5đ Suy ra: ( 36 - R2).R2 = 288 0,5đ Giải phương trình ta được: R2= 24  hoặc R2 = 12 0,5đ Nếu R2 = 24 thì R1= 12 0,5đ Nếu R2 = 12 thì R1 = 24 0,5đ Câu 4:( 5 điểm) a) Tính điện trở toàn phần của biến trở Rb Do Đ 1, Đ 2 đều sáng bình thường nên 2 đèn đều dùng đúng hiệu điện thế, công suất định mức (U1 = 3V, P1 = 3W; U2 = 6V, P2 = 12W). 0,5đ Cường độ dòng điện qua Đ1: P1 3 I1 1(A) 0,25đ U1 3 Cường độ dòng điện qua Đ2: P2 12 I 2 2(A) 0,25đ U 2 6
4. Cường độ dòng điện qua RCN (RCN ntĐ2 ): I CN I 2 2A 0,25đ Cường độ dòng điện qua RMC : (RMC //Đ1 )ntRCN I MC I CN I1 2 1 1(A) 0,25đ Điện trở RMC : U 3 1 0,25đ RMC 3() I MC 1 Hiệu điện thế hai đầu điện trở RCN : U CN U AB (U1 U 2 ) 12 (3 6) 3(V ) 0,25đ Điện trở RCN : U 3 CN 0,5đ RCN 1,5() I CN 2 Điện trở toàn phần Rb : Rb RMC RCN 3 1,5 4,5() 0,5đ b) Khi dịch chuyển con chạy C về phía N thì RMC tăng, RCN giảm. 0,5đ Lúc đó, điện trở tương đương của nhánh chứa Đ 1 và RMC tăng không đáng kể. Do đó, điện trở của đoạn mạch AB giảm => 0,5đ => I (chính) tăng => I2 cũng tăng lên => Đèn Đ2 sáng mạnh lên. 0,5đ Khi RCM tăng thì U MC cũng tăng => Hiệu điện thế hai đầu Đ 1 tăng, hay Đ 1 cũng sáng mạnh lên. 0,5đ Hết Ghi chú: Học sinh có thể giải theo các cách khác, đúng đến đâu cho điểm đến đó. Điểm toàn bài không được làm tròn.