Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện đợt 1 môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2014-2015

UBND HUYỆN KINH MÔN
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN
Môn: Vật lí – Lớp 9
Năm học 2014-2015
 Thời gian làm bài 120 phút
Câu 1 (2,5đ): Một bình hình trụ được đặt trên một mặt phẳng nằm ngang có tiết diện trong là S và chứa nước, mực nước ban đầu có chiều cao H = 15cm. Người ta thả vào bình một thanh đồng chất, tiết diện đều sao cho nó nổi thẳng đứng trong nước (theo chiều H) thì mực nước dâng lên một đoạn h = 8cm. Biết thanh có chiều dài l; tiết diện S1 . 
	a) Nếu nhấn chìm thanh hoàn toàn thì mực nước trong bình là bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của nước và thanh lần lượt là D1 = 1g/cm3 ; D2 = 0,8g/cm3.
	b) Tính công thực hiện khi nhấn thanh theo phương thẳng đứng từ vị trí cân bằng đến khi nó vừa chìm hoàn toàn trong nước. Cho l= 20cm ; S1= 10cm2.
Câu 2 (2,5đ) Có hai bình cách nhiệt. Bình I chứa m1= 2kg nước ở t1= 200C, bình II chứa m2= 4kg nước ở t2= 600C. Người ta rót một lượng nước m từ bình I sang bình II, sau khi cân bằng nhiệt người ta lại rót một lượng nước m như thế từ bình II sang bình I. Khi đó nhiệt độ cân bằng ở bình I là = 240C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường xung quanh.
 a. Tính lượng nước m trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng ở bình II.
 b. Tìm nhiệt độ cân bằng ở mỗi bình, nếu tiếp tục thực hiện lần thứ 2 như trên.
Câu 3 (2,5đ) Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ. R1= R, R2= 3R, R3= 4R, R4= 2R. Điện trở các ampe kế và khóa K không đáng kể. Hiệu điện thế giữa hai điểm P và Q không đổi. Khi khoá K đóng thì ampe kế A1 chỉ 1,2 A. Tính số chỉ của ampe kế A2 trong hai trường hợp khoá K đóng và khoá K mở.
Câu 4( 2,5 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ. U = 2V không đổi. R0= 0,5 ; R1= 1 ;R2= 2 ; R3 = 6 ; R4= 0,5 ; R5 là một biến trở có giá trị lớn nhất là 2,5. Bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối. Xác định giá trị của R5 để:
a. Ampe kế chỉ 0,2A. Nêu rõ chiều dòng điện qua ampe kế .
b. Ampe kế có giá trị lớn nhất. Tính giá trị đó.
 Hết 
GT 1.................................. GT 2........................
UBND HUYỆN KINH MÔN
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM
Môn: Vật lí – Lớp 9
Năm học 2014-2015
Câu 1
(2,5đ)
Nội dung
Điểm
a.(1,5đ)
* Xét khi thanh nổi và cân bằng trong nước:
 Gọi x là chiều cao phần chìm của thanh trong nước ta có:
+ Lực đẩy Ácsimét do nước tác dụng lên vật có độ lớn là:
 FA= 10D1S1x (N)
+ Trọng lượng của thanh là:
 P = 10D2S1l (N)
+ Thanh cân bằng FA= P
 10D1S1x = 10D2S1l 
 x= 
Gọi thể tích nước có trong bình là Vn ( không đổi) ta có:
 Vn= S.H = S(H+h)- S1x
 S = S1. (cm2)
* Xét khi nhấn chìm thânh hoàn toàn trong nước. Gọi h1 là chiều cao phần nước đã dâng thêm so với mực nước ban đầu. Ta có:
 Vn= S.H = S(H+h1 )- S1l
 h1= 
Vậy mực nước trong bình khi vật chìm hoàn toàn là: 
 H+h1=15+10= 25 (cm)
0,5đ
0,25đ
0,5đ
0,25đ
b.(1đ)
Khi nhấn vật theo phương thẳng đứng từ vị trí cân bằng đến khi vật vừa chìm hoàn toàn trong nước, ta có:
+ Lực nhấn tăng dần từ 0 đến ( là độ lớn lực đẩy acsimet tác dụng lên vật khi nó chìm hoàn toàn trong nước). Do đó lực nhấn trung bình của quá trình này là:
+ Ta có theo câu a: phần nổi của vật là l-x= 20- 0,8.20= 4 (cm) mà nước trong bình dâng thêm so với khi vật cân bằng là h1-h= 10-8 = 2(cm) nên chứng tỏvật đã dịch chuyển xuống 1 đoạn là:
 y=4-2 = 2 (cm) = 0,02 (m)
 Vậy công cần tính là: A = Ftb.y = 0,2.0,02 = 0,04 (J)
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Câu 2
(2,5 đ)
a.(1,5đ)
Gọi nhiệt dung riêng của nước là c ( J/kg.K)
* Xét lần rót nước từ bình I sang bình II. Ta có:
+ Nhiệt lượng thu vào để m (kg) nước tăng nhiệt độ từ t1 đến là:
 Q1 = mc (- t1) = mc (- 20) (J)
+ Nhiệt lượng toả ra khi nước ở bình II hạ nhiệt độ từ t2 đến là:
 Q2 = m2c (t2- ) = 4c (60- ) (J)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
 Q1 = Q2 mc (- 20) = 4c (60- ) 
 m (- 20) = 4 (60- ) (1) 
* Xét lần rót nước từ bình II sang bình I. Tương tự trên ta có phương trình cân bằng nhiệt:
 (m1- m) c (- t1) = mc ( - ) 
 (2- m)(24-20) = m (- 24)
 (2- m) .4 = m (- 24) ( 2)
Từ (1) và (2) suy ra: m 0,21 (kg); = 580C
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,25
b.(1đ)
* Xét lần 2 khi rót nước từ bình I sang bình II. Gọi nhiệt độ cân bằng ở bình 2 là t3 ta có phương trình cân bằng nhiệt:
 mc(t3- )= m2c(- t3) 
 t356,30C
* Xét lần 2 khi rót nước từ bình II sang bình I. Gọi nhiệt độ cân bằng ở bình 2 là t4 ta có phương trình cân bằng nhiệt:
 ( m1-m)c (t4- )= mc(t3 - t4) 
 t427,4 0C
0,25 
0,25
0,25
0,25
Câu 3
(2,5 đ)
* Khi K đóng mạch điện gồm : (R1//R3)nt (R2//R4)
Ta có:
 + R13= ()
 +R24= ()
 + RPQ= R13+R24= 2R()
 + I = 
 + U13= I.R13= 
+U24= I.R24= 
+ I1= U13/ R1= 
+ I2 = 
+ vì I1> I2 nên Ia1 có chiều từ M đến N và có giá trị:
Suy ra:
+ I1= 2,4(A)
+ I3 = 0,6 (A)
+ Ia2 = I1+ I3= 3 (A)
* Khi K mở mạch điện gồm : (R1ntR2)//(R3nt R4) ta có:
+ I12 = 
+ I34 = 
+ Ia2= I12+I34= 2,5 (A)
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Câu 4
(2,5đ)
a.(1,75đ)
Mạch điện gồm : 
Đặt x= R4+R5= 0,5 + R5 R5 = x-0,5 Ta có:
+ R1x= 
+ R23 = 
+ Rtm= R1x+R23+R0= 
+ I = 
+U1x= I.R1x= 
+U23= I.R23= 
+ 
+I3= 
Xét tại C: Ia= 
+ Xét Ix>I3 thì Ia có chiều từ C đến D khi đó: 
+ Xét I3>Ix thì Ia có chiều từ D đến C khi đó:
 ( Loại)
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
b. (0,75đ)
Từ câu a ta có:
+ Ia= (với x biến đổi từ 0,5 đến 3)
 = 
Từ đó suy ra: Ia lớn nhất x nhỏ nhất. 
 Do đó ta chọn x= 0,5R5=0 
 khi đó Iamax 0,357 (A)
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Học sinh làm cách khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa./