Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện đợt 1 môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2015-2016 - Đề 1 (Có hướng dẫn chấm)

UBND HUYỆN LƯƠNG TÀI
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỢT 1
Năm học 2015 - 2016
Môn thi: Vật Lý - Lớp 9
 Thời gian làm bài:120 phút (không kể thời gian giao đề)
Bài 1: (2,0 điểm)
	Có ba điện trở: R1 ghi (30 - 15A), R2 ghi (10 - 5A), R3 ghi (20 - 20A), trong đó giá trị sau là cường độ dòng điện cao nhất mà các điện trở có thể chịu được. Mắc ba điện trở theo yêu cầu R1 // (R2 nt R3). Xác định hiệu điện thế lớn nhất mà cụm điện trở này không bị cháy.
Bài 2: (2,0 điểm) 
Hai ô tô đồng thời xuất phát từ A đi đến B cách A một khoảng L. Ô tô thứ nhất đi nửa quãng đường đầu với tốc độ không đổi v1 và đi nửa quãng đường sau với tốc độ không đổi v2 ( v2 khác v1). Ô tô thứ hai đi nửa thời gian đầu với tốc độ không đổi v1 và đi nửa thời gian sau với tốc độ không đổi v2. Hỏi ô tô nào đi đến B trước và đến trước ôtô còn lại bao lâu?
Bài 3: (2,0 điểm) 
Cho bình thông nhau có hai nhánh A và B là hình trụ, tiết diện lần lượt là S1 = 100cm2 và S2 = 200cm2 . Hai miệng nằm trên cùng một mặt phẳng ngang. Lúc đầu chứa nước có độ cao đủ lớn, mặt thoáng cách miệng mỗi nhánh là h = 20cm, người ta đổ từ từ dầu vào nhánh B cho tới lúc đầy. Cho khối lượng riêng của nước và dầu lần lượt là D1 = 1000kg/m3, D2 = 750kg/m3. Tính khối lượng dầu đã đổ vào nhánh B.
 	Cho mạch điện như hình vẽ: Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi UAB = 4,2V; R2 = 2; R3 = 3; R4 là một biến trở. Vốn kế có điện trở vô cùng lớn.
Tìm R4 để cường độ dòng điện qua nó là 0,4A.
Tìm số chỉ của vôn kế khi đó.
Thay vôn kế bằng ampe kế có điện trở không
đáng kể. Điều chỉnh R4 để công suất trên nó đạt giá trị cực đại. Tìm R4 và số chỉ của ampe kế khi đó.
Bài 4: (2,0 điểm)
R1
R2
R3
A
B
V
+
- 
R4
	Cho mạch điện như hình vẽ: Nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi. Khi sử dụng đèn 1 thì công suất tiêu thụ của mạch điện là 8W và đèn 1 sáng bình thường, nếu thay đèn 1 bằng đèn 2 có cùng công suất định mức thì đèn 2 vẫn sáng bình thường và công suất của mạch điện là 12W. Tính công suất định mức của mỗi đèn.
Bài 5: ( 2,0 điểm)
Đ1
R
U
---------- HẾT ---------- 
(Đề thi gồm có 01trang)
Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. 
 Họ và tên thí sinh:.....................................................; Số báo danh................................ 
UBND HUYỆN LƯƠNG TÀI
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG CẤP HUYỆN ĐỢT 1
Năm học 2015 - 2016
Môn: Vật Lý - Lớp 9
Bài 1: (2,0 điểm)
	Có ba điện trở: R1 ghi (30 - 15A), R2 ghi (10 - 5A), R3 ghi (20 - 20A), trong đó giá trị sau là cường độ dòng điện cao nhất mà các điện trở có thể chịu được. Mắc ba điện trở theo yêu cầu R1 // (R2 nt R3). Xác định hiệu điện thế lớn nhất mà cụm điện trở này không bị cháy.
Ý/Phần
Đáp án
Điểm
Vì R2 nt R3 tacó:
R2,3 = R2 + R3 = 10 + 20 = 30 ()
I2 = I3 = I2,3 (1)
0.25
Để R2, R3 không bị cháy thì:
I2 I= 5A
I3 I= 20A
0,25
Kết hợp với (1) I2,3 5(A)
 I2,3(max) = 5(A)
0,25
Hiệu điện thế lớn nhất mà đoạn mạch R2 nt R3 chịu được là:
U2,3(max) = R2,3 I2,3(max) = 30. 5 = 150(V)
0,25
Hiệu điện thế lớn nhất mà R1 chịu được là:
U1(max) = R1 I1(max) = 30. 15 = 450(V)
0,25
Vì R1 // ( R2 nt R3) ta có: 
U2,3 = U1 = U (2)
0,25
Để cụm R1 // ( R2 nt R3) không bị cháy thì:
U2,3 U2,3(max) =150V
U1 = U1(max) = 450V
0,25
Kết hợp với (2) U 150(V) Umax = 150(V)
0,25
Bài 2: (2,0 điểm) 
Hai ô tô đồng thời xuất phát từ A đi đến B cách A một khoảng L. Ô tô thứ nhất đi nửa quãng đường đầu với tốc độ không đổi v1 và đi nửa quãng đường sau với tốc độ không đổi v2 (v1 khác v2). Ô tô thứ hai đi nửa thời gian đầu với tốc độ không đổi v1 và đi nửa thời gian sau với tốc độ không đổi v2. Hỏi ô tô nào đi đến B trước và đến trước ôtô còn lại bao lâu?
Ý/Phần
Đáp án
Điểm
Thời gian để ô tô thứ nhất đi từ A đến B là:
0,5
Thời gian để ô tô thứ hai đi từ A đến B là:
0,5
Ta có:
0,5
Vậy hay ô tô thứ hai đến B trước và đến trước một khoảng thời gian:
0,5
Bài 3 :(2,0 điểm) 
Cho bình thông nhau có hai nhánh A và B là hình trụ, tiết diện lần lượt là S1 = 100cm2 và S2 = 200cm2 . Hai miệng nằm trên cùng một mặt phẳng ngang. Lúc đầu chứa nước có độ cao đủ lớn, mặt thoáng cách miệng mỗi nhánh là h = 20cm, người ta đổ từ từ dầu vào nhánh B cho tới lúc đầy. Cho khối lượng riêng của nước và dầu lần lượt là D1 = 1000kg/m3, D2 = 750kg/m3. Tính khối lượng dầu đã đổ vào nhánh B.
Ý/Phần
Đáp án
Điểm
M
x
y
N
Hình 3
A
B
h
M
N
0,5
Gọi x độ dâng mực nước ở nhánh A, y là độ hạ xuống của mực nước ở nhánh B khi dầu đầy.
Ta có: x=2y (1)
0,25
Gọi M, N là hai điểm cùng nằm ngang với mặt phẳng
 phân cách giữa dầu và nước A và B 
Ta có: PM = PN => (x+y)d1 = (h+y)d2
0,25
x+y = (h+y).0,75 (2)
0,25
Từ (1) và (2) ta có: 
0,25
Thể tích dầu đã đổ vào nhánh B là: V = S2(h+y) = 
0,25
Khối lượng dầu đã đổ vào nhánh B là: m = V.D2 = 4kg
0,25
R4
R1
R2
R3
A
B
V
+
- 
Bài 4 : (2,0 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ: Nguồn điện có hiệu 
điện thế không đổi UAB = 4,2V; R1 = 1W; R2 = 2W; 
R3 = 3W; R4 là một biến trở. Vôn kế có điện trở vô 
cùng lớn.
a) Tìm R4 để cường độ dòng điện qua nó là 0,4A. 
Tìm số chỉ của vôn kế khi đó.
b) Thay vôn kế bằng ampe kế có điện trở không đáng kể. Điều chỉnh R4 để công suất tỏa nhiệt của nó đạt giá trị cực đại. Tìm R4 và số chỉ của ampe kế khi đó.
Ý/Phần
Đáp án
Điểm
a)
1điểm
Đặt R4 = x
 [(R1 nt R4) // R2]ntR3
R1 và R4 mắc nối tiếp: R14 = R1 + R4 = 1 + x
® UAC = R14I4 = (1 + x).0,4
® I2 = 
0,25
® I3 = I2 + I4 = + 0,4
® UCB = I3R3 = 3(0,6 + 0,2x);
0,25
UAB = UAC + UCB = (0,4 + 0,4x) + (1,8 + 0,6x) = 4,2
® x = 2 . Vậy điện trở của phần biến trở tham gia vào mạch điện là R4 = 2(W)
0,25
UV = UAB - U1 = 4,2 - 1.0,4 = 3,8V
0,25
b)
1điểm
Thay vôn kế bằng ampe kế: R1 // [R2 nt (R3 // R4)] (hoặc vẽ lại mạch)
R234 = R2 + = 2 + = 
® I2 = = 
0,25
® UCB = I2.R34 = . = 
® P4 = = = 
BĐT Cô-si ® P4 max « x = 1,2W
0,25
UCB = 1,26V ® I4 = = 1,05(A)
I1 = = 4,2 (A)
0,25
IA = I1 + I4 = 5,25(A)
0,25
Đ1
R
U
Bài 5: ( 2,0 điểm)
	Cho mạch điện như hình vẽ: Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi. Khi sử dụng đèn 1 thì công suất tiêu thụ của mạch điện là 8W và đèn 1 sáng bình thường, nếu thay đèn 1 bằng đèn 2 có cùng công suất định mức thì đèn 2 vẫn sáng bình thường và công suất của mạch điện là 12W. Tính công suất dịnh mức của mỗi đèn.
Ý/Phần
Đáp án
Điểm
Gọi p là công suất định mức củ mỗi đèn. I1, I2 lần lượt là cường độ dòng điện chạy qua đèn 1, đèn 2 .
* Khi sử dụng đèn 1 ta có: 
I1U = 8 (1);
0,25
R = 8 - p (2)
0,25
* Khi sử dụng đèn 2 ta có: 
I2U = 12 (3); 
0,25
R = 12 - p (4)
0,25
Từ (1), (3)I2 = 1,5I1 (5)
0,25
Từ (2),(4),(5) ta có:
12 - p = 18 - p 
0,5
 p = = 4 ,8(W)
Vậy công suất định mức của mỗi đèn là 4,8W
0,25
Chú ý: 
Học sinh làm đúng theo cách khác vẫn cho điểm tối đa.
Sai hoặc thiếu đơn vị trừ 0,25 điểm, một bài trừ không quá 0,5 điểm.
Điểm của toàn bài thi là tổng điểm của từng phần, làm tròn tới 0,25.