Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện đợt 1 môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2015-2016 - Đề 12 (Có hướng dẫn chấm)

UBND HUYỆN LƯƠNG TÀI
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CÁP HUYỆN ĐỢT 1
Năm học 2015 - 2016
Môn thi: Vật lý- Lớp 9
Thời gian làm bài:120 phút (không kể thời gian giaođề)
Bài 1: (2,0 điểm)
Một gia đình dùng 2 loại bóng đèn (220V-40W), (220V-100W) và một bếp điện (220V-1000W). Nguồn điện lưới ổn định ở 220V.
Nêu cách mắc các dụng cụ trên để chúng hoạt động bình thường.
Tính điện trở của mỗi dụng cụ và cường độ dòng điện qua mỗi dụng cụ.
Trong một ngày đêm, trung bình các đèn dùng 5 tiếng, bếp điện dùng 1,5 tiếng. Tính điện năng tiêu thụ và số tiền phải trả trong một tháng (30 ngày), biết 50 số điện đầu có giá 1200 đồng một số, các số tiếp theo có giá 1500 đồng.
Bài 2: (2,0 điểm)
Hàng ngày Lan và Hà đi học lúc 6h45’ sẽ kịp vào học lúc 7h. Nhà 2 bạn cách trường 1500 mét. Hôm nay Lan đi sớm 45 phút để trực nhật nhưng Lan lại để quên khăn quàng ở nhà nên phải về nhà lấy. Lan đi được 4/5 quãng đường về thì gặp Hà. Lan phải đi tiếp với vận tốc trung bình bao nhiêu để không bị muộn học? (Trước khi gặp Hà, Lan đi với tốc độ như mọi ngày)
Bài 3: (2,0 điểm)
Một người cần nâng vật nặng 50 kg lên độ cao 5 mét.
 Tính lực cần thiết của người tác dụng lên vật và công của người đó. 
Người này muốn dùng lực giảm đi 2 lần thì cần dùng loại máy cơ đơn giản nào? Vẽ hình minh họa? Tính quãng đường cần kéo vật trong trường hợp này?
Người này dùng hệ thống ròng rọc như hình bên. Tính lực cần thiết để nâng vật?
Bài 4: (2,0 điểm)
Có 2 loại bóng đèn (110V-75W), (110V-100W). Mắc các đèn nối tiếp vào mạng điện có hiệu điện thế 220V, các đèn này có sáng bình thường không? Muốn các đèn sáng bình thường thì phải mắc thêm điện trở r như thế nào? Tính r.
Bài 5: (2,0 điểm)
Có 2 loại bóng đèn (110V-xW), (110V-yW) (các số chỉ công suất x, y bị mờ). Để tìm các số chỉ này người ta mắc 2 đèn lần lượt vào mạch điện như các hình vẽ dưới đây:
 Hình a
 Hình b
Biết hiệu điện thế giữa 2 điểm M và N là 220V. Điều chỉnh biến trở để các đèn sáng bình thường thấy r có giá trị lần lượt là 121 Ω và 80,67 Ω.
Tìm x,y.
Phải điều chỉnh r có giá trị bằng bao nhiêu để công suất tiêu thụ trên r ở hình a là lớn nhất. Tính công suất này.
---------- HẾT ----------
(Đề thi gồm có 2 trang)
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
Môn thi: Vật lý- Lớp 9
Bài 1: (2,0 điểm)
Ý/Phần
Đáp án
Điểm
a)
Để các dụng cụ hoạt động bình thường thì các giá trị hiệu điện thế ở 2 đầu mỗi dụng cụ phải bằng hiệu điện thế định mức: U1 = U2= U3 = 220 V. Hiệu điện thế nguồn điện U = 220 V--> Mắc các dụng cụ song song.
0.5
Điện trở của mỗi dụng cụ lần lượt là:
R1=U2đm1/Pđm1 = 2202/40 = 1210 (Ω)
R2=U2đm2/Pđm2 = 2202/100 = 484 (Ω)
R3=U2đm3/Pđm3 = 2202/1000 = 48,4 (Ω)
0.5
b)
Điện năng tiêu thụ của gia đình tính theo kWh là:
A = P1.t1 + P2.t2+ P3.t3= 40.10-3.5.30 +100.10-3.5.30 +1000.10-3.1,5.30 = 66 (kWh)
0.5
Số tiền phải trả là: T=50.1200+(66-50).1500=84000 (đồng)
0.5
Bài 2: (2,0 điểm)
Ý/Phần
Đáp án
Điểm
Thời gian Lan và Hà đi học mọi ngày là: 
7h - 6h45phút =15(phút)
0.25
Vận tốc trung bình mọi ngày là: 1500/15 = 100(m/phút)
0.5
Thời gian Hà đi 1/5 quãng đường là: 15/5 = 3 (phút)
0.25
Thời gian còn lại của Lan là: 15 – 3 = 12 (phút)
0.25
Quãng đường Lan phải đi là: S/5 +S = 6S/5 = 1800(m)
0.25
Vận tốc trung bình Lan phải đi là: 1800/12 = 150(m/phút)
0.5
Bài 3: (2,0 điểm)
Ý/Phần
Đáp án
Điểm
Lực cần thiết: F=P=10.m = 10. 50 = 500 (N)
0.25
Công: A = F.S = 500.5 = 2500(J)
0.25
Muốn lực giảm 2 lần ta có thể dùng ròng rọc động hoặc mặt phẳng nghiêng :
0.75
Dùng máy cơ đơn giản cho ta lợi 2 lần về lực thì thiệt 2 lần về đường đi nên quãng đường cần kéo vật là 5.2 = 10 (m)
0.25
F’ = P/6 =500/6 =83,3 (N)
0.5
Bài 4: (2,0 điểm)
Ý/Phần
Đáp án
Điểm
Điện trở của mỗi bóng đèn lần lượt là:
R1=U2đm1/Pđm1 = 1102/75 = 161,3 (Ω)
R2=U2đm2/Pđm2 = 1102/100 = 121 (Ω)
0.5
Hiệu điện thế qua mỗi bóng đèn lần lượt là:
U1 = 220. 161,3/(161,3+121) = 125,7 (V)
 U2 = 220 - 125,7 = 94,3 (V)
U1 > Uđm1 --> đèn 1 sáng hơn bình thường
U2 đèn 2 sáng yếu hơn bình thường
0.5
Muốn các đèn sáng bình thường phải làm giảm hiệu điện thế trên đèn 1 về 110 V và tăng hiệu điện thế trên đèn 2 lên 110 V --> Mắc r song song với đèn 1. 
0.5
Khi đó hiệu điện thế trên r là 110 V và công suất tiêu thụ trên r là 100 -75 = 25 (W). Điện trở r có giá trị là:
1102/25 = 484 (Ω)
0.5
Bài 5: (2,0 điểm)
Ý/Phần
Đáp án
Điểm
Hình a, hai đèn có cùng hiệu điện thế nên công suất của đèn 1 sẽ bằng tổng công suất của đèn 2 và công suất Pa của điện trở r: 
x = y + Pa --> x – y = Pa = 1102/ 121=100 (W)
Hình b: Hiệu điện thế trên r là 220 – 110 = 110 V
Tổng công suất của đèn 2 bằng công suất Pb của điện trở r: 
x + y = Pb = 1102/ 80,67 =150 (W)
0.5
Giải hệ 2 phương trình của x,y
--> x=125 (W), y = 25 (W)
0.25
Điện trở của mỗi bóng đèn lần lượt là:
R1=U2đm1/Pđm1 = 1102/125 = 96,8 (Ω)
R2=U2đm2/Pđm2 = 1102/25 = 484 (Ω)
0.25
Tổng trở R = R1 + = 
Hiệu điện thế qua r: Ur = . = 
0.25
Tính được 
Pr = Ur2/r = 
0.25
Pr ≥ 
=. 
0.25
Dấu ‘=’khi r==80,67(Ω)
Pr max =104,17 khi r =80,67(Ω)
0.25