Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện đợt 1 môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2015-2016 - Đề 14 (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 lí - Lớp 9
Thời gian làm bài:120 phút (không kể thời gian phát đề)
Bài 1: (2,0 điểm)
 Cho mạch điện (như hình vẽ) có: 
 R1 = R2 = R3 = 40, R4 = 30, ampe kế chỉ 0,5A.
 a.Tính cường độ dòng điện qua các điện trở, qua mạch chính.
 b. Tính U
 c. Giữ nguyên vị trí các điện trở, hoán vị ampe kế và nguồn điện U, thì ampe kế chỉ bao nhiêu? Trong bài toán này, ampe kế lí tưởng.
Bài 2: (2,0 điểm) 	
Một vật chuyển động trên quãng đường AB, nửa quãng đường đầu vật đi với vận tốc không đổi v1, nửa thời gian sau vật đi với vận tốc không đổi v2, đoạn đường cuối cùng nó đi với vận tốc không đổi v3. 
Lập công thức tính vận tốc trung bình của vật đó trên cả quãng đường AB?
Tính giá trị của vận tốc trung bình này. Biết v1=12km/h, v2=8km/h, v3=6km/h.
Bài 3: (2,0 điểm) 
 Người ta dùng hệ thống ròng rọc để trục một vật cổ bằng đồng có trọng lượng 
P = 5340N từ đáy hồ sâu H = 10m lên (hình 1). Hãy tính:
Lực kéo khi:
Tượng ở phía trên mặt nước.
Tượng chìm hoàn toàn dưới nước.
Tính công tổng cộng của lực kéo tượng từ đáy hồ lên phía trên mặt 
nước h = 4m (Biết trọng lượng riêng của đồng và của nước lần lượt là 89000N/m3, 10000N/m3. Bỏ qua trọng lượng của các ròng rọc.) 
Hình 1
Bài 4: (2,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ (Hình 2): R4 = R2. Nếu nối A, B với nguồn 
U = 24V thì cường độ dòng điện qua R3 là 0,5A và UCD = 6V. Nếu nối C, D với nguồn U’ = 24V thì U'AB = 6V. Tìm R1, R2, R3?
A
B
C
D
R2
 R3
 R1
Hình 2
R4
Hình 3
U
R1
Đ
V
A
M
N
RMN
C
Bài 5: (2,0 điểm)
	Cho mạch điện như hình 3: Nguồn điện không đổi có hiệu điện thế U = 18V, các điện trở R1 = 2W; RMN = 20W; 
Đ là đèn dây tóc có ghi 6V - 18W nối với con chạy C có điện trở không đáng kể; vôn kế, ampe kế và dây dẫn lí tưởng.
	a. Đưa C về chính giữa MN. Tìm số chỉ của vôn kế và ampe kế, kết luận về độ sáng của đèn.
 b. Tìm vị trí của C xa N nhất để công suất tiêu thụ trên RMN lớn nhất. Từ vị trí này, dịch chuyển chậm C về N.
 Nhận xét về độ sáng của đèn và số chỉ của vôn kế. 
---------- HẾT ---------- 
(Đề thi gồm có 02 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 lí - Lớp 9
Bài 1: (2,0điểm)
Ý/phần
Đáp án
Điểm
a
Ta có mạch điện như hình vẽ
Tính cường độ dòng điện :
0,25
Do R1 = R2 và mắc // với nhau nên I1 = I2 (1)
R123 = = = 60; R4 = 30 
0,25
 I4 = 2 I123 = 2 I12 = 2.( I1 + I2 ) (2)
Số chỉ của ampe kế : IA = I2 + I4 = 0,5 A (3)
0,25
Từ (1) (2) (3) ta có: 	I1 = 0,1 A 	I3= 0,2 A 	0,25đ
	I2 = 0,1 A	I4= 0,4 A	0,25đ
	 ITĐ = 0,6 A
0,5
b
 Hiệu điện thế : U = I4 . R4 = 0,4 . 30 = 12 V
0,25
c
Hoán đổi vị trí ampe kế và nguồn U 
Ta có : IA = I3 + I4
I4 =
I3 = 0,1 A
 IA = 0,5 A
0,5
 (hình vẽ)
Bài 2: (2,0 điểm)
Ý/phần
Đáp án
Điểm
a
Viết được công thức tính vận tốc trung bình
0,25
* Ta lại có: 
0,25
0,25
 (mà t2 = t3)
0,25
0,25
* Thay vào trên ta được:
0,25
b
Thay số: 
0,5
Bài 3: (2,0 điểm)
Ý/phần
Đáp án
Điểm
Câu
Đáp án
Điểm
1
a/ Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về lực, nên lực kéo vật khi đã lên khỏi mặt nước là: 
0,25
 b/ Khi tượng còn ở dưới nước, tể tích chiếm chỗ của nó là: 
0,25
Lực đẩy Acsimet tác dụng lên tượng bằng: 
 FA= V.d0 = 0,06. 10000 = 600(N)
0,25
Do đó, lực do dây treo tác dụng lên ròng rọc động là:
P1 = P – FA = 5340 – 600 = 4740(N)
0,25
Vậy lực kéo tượng khi nó còn chìm hoàn toàn dưới nước là:
0,5
2
Đường đi của lực đều bị thiệt hai lần, nên công tổng cộng của các lực kéo là: 
 A = F1.2H + F.2h = 2370.2.10 + 2670.2.4 = 68760(N)
0,5
Bài 4: (2,0 điểm)
Ý/phần
Đáp án
Điểm
Khi nối A, B với nguồn U = 24 V, thì mạch điện được vẽ lại như sau: Khi đó: { R1 //}
 A
R1
 R2
 R4
C
D
 R3
B
0,25
Theo bài ra: I3 = 0,5A và UCD = 6V.
U3 = UCD = 6V
.Vậy R3 = 12.
U2 = UAB - UCD = 24 - 6 = 18V
0,25
Vì I2 = ICD
 với và 
0,25
 Loại trường hợp R2 = 0 vì không thỏa mãn các điều kiện của đề bài.
Vậy R2 = 24.
0,5
Khi nối C, D với nguồn U' = 24V, thì mạch điện được vẽ lại như hình vẽ:
C
D
 R4
R3
 R2
 R1
A
B
Khi đó: [(R1 nt R2)//R3//R4]
0,25
Theo bài ra: U'AB = 6V U1 = UAB = 6V
U2 = U' - U1 = 24 - 6 = 18V
I2 = A
I1 = I2 = 0,75A.
Vậy R1 = 8; R2 = 24; R3 = 12.
0,5
Bài 5: (2,0 điểm)
Ý/phần
Đáp án
Điểm
a
Khi C nằm chính giữa MN ta tìm được R = 9W nên I = 2A
 suy ra và UV = U - U1 = 14V.Mà Iđm = 3A suy ra đèn sáng yếu vì I < Iđm
0,5
b
Đặt RCM = x thì RCN = 20 – x nên 
Lập luận để công suất PMN cực đại khi RCMN = R1Đ = 4W 
Giải ra chọn được = 5,53W
0,5
* Tính toán và kết luận
Với x = W thì I = 2,25A < Iđ đèn sáng yếu, V chỉ 13,5V
0,2
Với x = 10W thì I = 2A đèn sáng yếu hơn, số chỉ của vôn kế tăng lên 14V
0,2
Với x =W thì I = 2,25A, độ sáng đèn tăng nhưng vẫn yếu, số chỉ V giảm còn 13,5V 
0,2
Với x = 10+W thì I = 3A, đèn sáng bình thường, số chỉ V giảm xuống 12V 
0,2
Với x = 20W thì I = 4,5A đèn sáng mạnh rồi cháy. Số chỉ V giảm còn 9V sau đó tăng đến 18V
0,2