Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 (Kèm đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 (Kèm đáp án)

1. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN. VÒNG 1 NĂM HỌC: 2012 – 2013. Môn thi: VẬT LÝ 9 ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề gồm 1 trang) Thời gian: 120 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu 1. Hai bạn An và Quý cùng xuất phát để chuyển động từ A đến B An chuyển động với vận tốc 30 km/h trên nửa đoạn đầu và với vận tốc 20 km/h trên nửa đoạn đường còn lại . Quý chuyển động với vận tốc 30km/h trong nửa thời gian đầu và với vận tốc 20km/h trong nửa thời gian còn lại. a/ Hỏi trong hai bạn ai là người đến B trước. b/ Cho biết thời gian chuyện động từ A đến B của hai bạn chênh nhau 10 phút. Tính chiều dài quảng đường AB và thời gian chuyển động của mỗi ban. c/ Vẽ đồ thị biểu diễn chuyển động hai bạn ứng với câub, ( trục hoành biểu diễn thời gian ,trục tung biểu diễn quảng đường.) Câu 2: 0 Một bình nhôm khối lượng m 0=260g, nhiệt độ ban đầu là t 0=20 C, được bọc kín 0 bằng lớp xốp cách nhiệt. Cần bao nhiêu nước ở nhiệt độ t1=50 C và bao nhiêu nước ở nhiệt 0 0 độ t2=0 C để khi cân bằng nhiệt có 1,5 kg nước ở t3=10 C. Cho nhiệt dung riêng của nhôm là C0=880J/kg.độ. của nước là C1=4200J/kg.độ. Câu 3: Cho mạch điện như hình vẽ : Đèn Đ1 loại 3V- 1,5W, đèn Đ2 loại 6V- 3W. D R2 Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là UMN= 9V. 1 R Am pe kế A và dây nối có điện trở không đáng kể 1 D2 . A a/ Điều chỉnh cho R1=1,2 và R2= 2 .Tìm số chỉ của am pe kế , các đèn sáng thế nào ? M N b/ Điều chỉnh R1 và R2 cho hai đèn sáng bình D thường .Tìm R1 và R2 khi đó . Câu 4 Cho mạch điện như hình vẽ. R1 R Đặt vào mạch hiệu điện thế U = 2V, các điện trở R 0 = 2 A _ A 0,5 ; R1= 1 ; R2 = 2 ; R3 = 6 ; R4= 0,5 ; R5 là + Ro một biến trở có giá trị lớn nhất là 2,5 . Bỏ qua điện trở R3 R4 của am pe kế và dây nối . thay đổi giá trị R 5. Xác định giá trị R5 để : a/ Am pe kế chỉ 0,2A R C b, Am pe kế A chỉ giá trị lớn nhất . 5 HẾT 1
2. ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM MÔN VẬT LÝ Câu Nội dung Điểm Câu 1 a. Thời gian của An đi hết quãng đường AB là : 3 đ AB AB 5AB AB 0,25 tA= (h) 2.30 2.20 120 24 Thời gian của Quý đi hết quãng đường AB là : 0,25 tQ tQ 2AB AB 30. 20. AB => tQ= (h) 2 2 50 25 AB AB Mà => tA> tQ vậy bạn Quý đến B trước 0,5 24 25 b. Từ câu a/ ta có AB AB tA= tQ= 24 25 vì theo bài ra thời gian đi từ A đến B của hai bạn chênh nhau 10 phút = 1 nên ta có phương trình 6 AB AB 1 AB 1 0.5 => => AB=100 (km) 24 25 6 600 6 Vậy thời gian để đi hết quảng đường AB của bạn An là AB 100 1 0,25 tA= = = 4 (giờ) 24 24 6 Của bạn Quý là AB 100 tQ= = = 4 (giờ) 0,25 25 25 c/ Theo câu b/ thì AB=100km ,thời gian để đi hết quảng đường AB của bạn An là 4 1 (giờ ) của Quý là 4 giờ. 6 Quảng đường An đi với vận tốc 30 km/h là 50km trong thời gian là 50 5 2 1 giờ và với vận tốc 20km/h trên quãng đường 50km còn lại 30 3 3 thì đến B Quảng đường Quý đi với vận tốc 30 km/h là 30.2=60 km trong thời gian là 2 giờ . quảng đường còn lại là 100-60=40 km Quý đi với vân tốc 20km/h trong thời gian 2 giờ thì đến B từ đó ta vẽ được đồ thị chuyển 0,5 động hai ban như sau 2
3. 100 60 50 0,5 4 A(0;0) 5/3 2 1 4 6 Câu 2 Đổi m0 = 260g=0,26kg 0 Gọi khối lượng nước ở nhiệt độ 50 C cần lấy là m1 vậy khối lượng 0 (2.0 đ) nước ở 0 C cần lấy là 1,5 -m1 khi đó 0,25 Nhiệt lượng tỏa ra của ấm nhôm từ 200C xuống 100C là : 0,25 Q0= c0m0 (20-10) = 10 c0m0(J) 0 0 Nhiệt lượng tảo ra của m1 kg nước từ nhiệt độ 50 C xuông 10 C là Q1= m1c1(50-10) = 40m1c1(J) 0 0 0,25 Nhiệt lượng thu vào của 1,5-m1 (kg) nước ở nhiệt độ 0 C lên 10 C là Q2= c1 ( 1,5-m1) 10 =15c1 -10 m1c1 (J) 0,25 Ta có phương trình cân bằng nhiệt sau : Q0+ Q1= Q2 thay vào ta có : 10 c0m0 + 40m1c1=15c1 -10 m1c1 0,25 Thay só vào ta có : 10.880.0,26 + 40 . 4200.m1 =15.4200-10.4200m1 0,25 Giải phương trình ta được m1 = 0,289kg 0 Khối lượng nước cần lấy ở 0 C là m2 =1,211kg 0.5 Câu 3 Mạch điện được mắc R1 nt(Đ2//(R2 nt Đ1)) Điện trở của bóng đèn Đ1 và Đ2 lần lượt là : 2 2 2 2 (2.0 đ) ud1 3 ud 2 6 Rd1= 6 ; Rd2= 12 D1 0,25 pd1 1,5 Pd 2 3 a, Khi điều chỉnh R1=1,2 ; R2= 2 khi đó điện trở tương đương đoạn mạch là Rd 2 (R2 Rd1) RMN= R1+ = 6  D2 Rd1 Rd 2 R2 0,25 Cường độ dòng điện mạch chính là : 3
4. U MN 9 I= IA= =1,5A => số chỉ am pe kế là 1,5 A RMN 6 Hiệu điện thế hai đầu bóng đèn Đ2 là : U =U - U =9- I.R =9-1,5.1,2 =9-1,8= 7,2 V >U suy ra lúc này d2 MN 1 1 đm2 0,25 bóng đèn Đ2 sáng hơn lúc bình thường Hiệu điện thế hai đầu bóng đèn Đ1 là : Ud 2 7,2 Ud1= .R .6 5,4V >Udm1 suy ra bóng đèn D1 sáng hơn R R d1 2 6 d1 1 0,25 lúc bình thường b, Điều chỉnh R1 và R2 sao cho cả hai bóng sáng bình thường khi đó Hiệu điện thế hai đầu bống đèn Đ2 là Ud2=6V cường độ dòng điện là Pd 2 3 0,25 Id2= 0,5A Ud 2 6 Hiệu điện thế hai đầu bóng Đ1 là Ud1=3V ,cường độ dòng điện là : Pd1 1,5 Id1= 0,5A suy ra 0,25 Ud1 3 Cường độ dòng điện qua điện trở R2 là I2=Id1= 0,5A Vậy hiệu điện thế hai đầu R2 là : U2= Ud2-Ud1= 6-3=3V U2 3 0,25 Vậy phải điều chỉnh điện trở R2 có giá trị là: R2= 6  I2 0,5 - Hiệu điện thế hai đầu R1 là U1= UMN- Ud2=9-6=3V Cường độ dòng điện qua R1 là I1= Id2+I2=0,5+ 0,5= 1A Do đó phải điều chỉnh điện trở R có giá trị là : 1 0,25 U1 3 R1= 3 R1 1 Câu 4 Mạch điện được vẽ lại như hình vẽ : (3.0 đ R _ 0 + U R4 R R 5 C 3 A B A R R1 2 D R4ntR5 / /R1 nt R 3 / / R2 ntR0 0,25 a, Kí hiệu điện trở đoạn AC là x suy ra x= 0,5 +R5 R1x R2 R3 Điện trở tương đương toàn mạch là : Rtm =R0 + R1 x R2 R3 4
5. x 2.6 x 3x 2 Thay số vào ta có : Rtm= 0,5+ = 2+ = x 1 2 6 x 1 x 1 0,25 Cường độ dòng điện mạch chính U 2 x 1 I= Rtm 3x 2 Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AC (chứa x) : 2 Ix= 3x 2 x 1 Cường độ dòng điện qua R3 là I3= 2(3x 2) 0,25 x 1 2,5 1 Xét nút C IA=I I mặt khác ta thấy 1,75 2 nên x 3 2 2 x 1 2 R5=0,5 0,25 b, Từ ý a, ta có 3 x 3 x 3 1 I = = A 4 0,5 2(3x 2) 6x 4 6x 4 6x 4 6 x Với x biến đổi từ 0,5 đến 3 0,5 Vì vậy IA lớn nhât khi x nhỏ nhất vậy x=0,5 => R5=0 Thay vào ta tính được I lớn nhất bằng I = 0,357A A A max 0,5 Thí sinh có thể giải theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa câu đó 5