Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 - Năm học 2011-2012

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 9 - Năm học 2011-2012

1. PHÒNG GD&ĐT KRÔNG ANA KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ CHÍNH THỨC KHOÁ NGÀY 10/02/2012 Đề thi môn: Vật lí 9 Thời gian làm bài: 150 phút I (4 điểm). Trên đoạn đường AB dài 60 km, xe thứ nhất xuất phát từ A chuyển động về phía B với vận tốc 10km/h, xe thứ 2 xuất phát từ B chuyển động về phía A với vận tốc 30 km/h. Biết xe thứ nhất xuất phát lúc 6 giờ và hai xe gặp nhau tại điểm chính giữa đoạn đường AB. 1. Hỏi 2 xe gặp nhau lúc mấy giờ? 2. Tính khoảng cách 2 xe lúc 8 giờ và lúc 10 giờ II (4 điểm). Có 2 vòi nước một vòi nước nóng có nhiệt độ 70 0C và một vòi nước lạnh có nhiệt độ 10 0C chảy cùng một thời điểm và có lưu lượng nước như nhau vào một bể chứa 400 lít nước ở 600C. Tính thời gian hai vòi nước chảy để nhiệt độ của nước trong bể là 450C. Biết lưu lượng nước của mỗi vòi là 20kg/phút. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. III (5 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ: Trong đó R1 = 10 , R3 = 6 , UAB = 30V 1. Tính giá trị của điện trở R2 biết cường độ dòng điện qua R3 là 2A ’ 2. Thay điện trở R 2 bằng điện trở R 2’ có công suất P2 = 15W xác định điện trở R2’ biết điện trở R2’ lớn hơn R1. IV (5 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ: Biết UAB = 15V, biến trở được làm bằng constantan có điện trở suất = 0,5.10 -6  .m, tiết diện là 0,3mm2, chiều dài 12m, điện trở R = 10 , bóng đèn có ghi 3V – 1,5W. 1. Tính điện trở lớn nhất của biến trở. 2. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch khi con chạy C nằm ở điểm giữa biến trở. 3. Để đèn sáng bình thường thì phải dịch chuyển con chạy C để điện trở RMC bằng bao nhiêu? V (2 điểm). Cho mạch điện như hình bên, các ampe kế có điện trở không đáng kể, biết số chỉ của A 4 là 2,4 A. Hãy xác định chỉ số của các ampe kế còn lại. (Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Chữ kí giám thị 1 Chữ kí giám thị 2
2. PHÒNG GD&ĐT KRÔNG ANA HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN Môn: Vật lý 9 Năm học: 2011 -2012 Câu Đáp án Biểu điểm I V1 V2 (4 điểm) E A C M D B a. Thời điểm hai xe gặp nhau AM 30 0,5 điểm v1 (t1 t01 ) AM (t1 t01 ) 3h V1 10 t1 3 6 9h 0,5 điểm b. Thời điểm xe 2 xuất phát BM 30 v t t BM t t 1h 2 1 02 1 02 v 30 2 0,5 điểm t02 9 1 8h Lúc 8h xe 1 đi đến vị trí C xe 2 đang ở vị trí B AC = v1(8 –t01) = 10. (8 – 6) =20 km 0,5 điểm Khoảng các giữa 2 xe là CB = AB – AC =60 – 20 = 40km 0,5 điểm Vị trí xe 1 lúc 10h là AD = v1( 10 – t01) = 10(10 – 6) = 40km 0,5 điểm Vị trí xe 2 lúc 10h là BE = v2(10 – t02) = 30(10 – 8) = 60km 0,5 điểm Khoảng cách giữa hai xe là ED = BE – BD = BE – ( AB – AD) = 60 – ( 60 – 40 ) = 40km 0,5 điểm II (4 điểm ) Nhiệt lượng do lượng nước ở vòi nước lạnh thu vào là 0 0 Qthu = m1cn(t – t1 ) 0,5 điểm Nhiệt lượng do nước trong bể và nước ở vòi nước nóng tỏa ra là 0 0 0 0 Qtỏa = m3cn(t3 – t ) + m2cn(t2 – t ) 0,5 điểm Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có 0 0 0 0 0 0 Qtỏa = Qthu m1cn(t –t1 ) = m3cn( t3 – t ) + m2cn ( t2 –t ) 0 0 0 0 0 0 m1cn( t – t1 ) – m2cn( t2 – t ) = m3cn( t3 – t ) (1) 1 điểm Vì lưu lượng nước là như nhau và chảy vào bể cùng một thời điểm nên m1 = m2 = m. Thay vào (1) ta có 0 0 0 0 0 0 mcn( t – t1 ) – mcn( t2 – t ) = m3cn( t3 – t ) 0,5 điểm 0 0 0 0 m3 t3 t 400 60 45 m 600kg 0 0 0 0 0 0 0 0 1 điểm  t t1 t2 t  45 10 70 45 1
3. Thời gian hai vòi chảy để nhiệt độ nước trong bể cân ở 450C là 600 0,5 điểm t 30 phút 20 III a. Hiệu điện thể giữa hai đầu điện trở R1và R2 là (5 điểm) U12 =UAB – U3 = 30 – 2.6 = 18V 0,5 điểm Cường độ dòng điện qua R2 là U 18 I I I I 12 2 0,2A 2 3 1 3 0,5 điểm R1 10 Gía trị điện trở R2 là U12 18 R2 90 0,5 điểm I 2 0,2 b. Vì ( R1 // R2) nt R3 nên ta có ' U12 U12 U 3 U12 U12 U AB U12 I1 I 2 I 3 ' ' R1 R2 R3 R1 R2 R3 U U U U 12 12 12 AB ( 1) ' 1 điểm R1 R2 R3 R3 2 ’ ' U12 Thay các giá trị R1, R3, UAB, p2 và R2 ' vào phương P2 trình (1) U12 15 U12 30 0,5điểm 10 U12 6 6 2 16U12 – 300U12 + 900 = 0 2 4U12 – 75U12 + 225 = 0 4U12( U12 – 15) – 15( U12 – 15) = 0 ( U12 – 15)(4U12 – 15) = 0 => U12 =15V hoặc U12 = 3,75V 2 1 điểm ' 15 Với U12 = 15V thì R 15 0,5 điểm 2 15 2 ' 3,75 0,5 điểm Với U12 = 3,75V thì R 0,94 (loại) 2 15 IV a. Điện trở của biến trở (5 điểm) l 12 1 điểm R 0,5.10 6 20 b S 0,3.10 6 b. Khi con chạy nằm ở giữa biến trở thì ta có R 20 R R b 10 MC CN 2 2 0,5 điểm 2 2 U Đ 3 RĐ 6 0,5 điểm PĐ 1,5 RMC .RĐ 10.6 0,5 điểm RAC 3,75 RMC RĐ 10 6 Điện trở tương đương của đoạn mạch là 0,5 điểm 2
4. RAB = RAC + RCN + R = 3,75 + 10 + 10 = 23,75  c. Để đèn sáng bình thường thì UAC = Uđịnh mức đèn= 3V 0,5 điểm => UCB = 12V RMC .RĐ I. 3V (1) 0,25 điểm RMC RĐ I. ( R – R + R) = 12V (2) b MC 0,25 điểm Lấy (2) chia (1) ta được ( Rb - RMC + R) (RMC+RĐ) = 4 RĐ.RMC (20 – RMC + 10)(RMC +6) = 4.6.R'MC (30 – R )(R + 6) = 24R MC MC MC 1 điểm 2 R MC -180 = 0 => RMC = 180 13,42 V Điện trở tương đương của nhánh EGH là REGH =R+R =2R do đó (2 điểm ) IA2 = 2IA1 (1) 0,25 điểm 2R.2R Điện trở tương đương của đoạn EF là REF = R 2R 2R 0,25 điểm Điện trơ tương đương của đoạn mạch CEF là RCEF = R+REF = 2R do đó IA3 =2IA2 (2) 0,25 điểm Điện trở tương đương của đoạn CD 2R.RCEF 2R.2R RCD = R 0,25 điểm 2R RCEF 2R 2R Điện trở tương đương của đoạn mạch AD là R = R +R =2R ACD CD 0,25 điểm nên ta có IA4 =2IA3 (3) Từ (1), (2) và (3) ta có 0,25 điểm IA3 = IA4:2 = 2,4:2 = 1,2A. I = I :2 = 1,2:2= 0,6 A 0,25 điểm A2 A3 0,25 điểm IA1 = IA2:2 = 0,6:2 = 0,3A Chú ý: Các cách làm khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa 3