Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện đợt 1 môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2015-2016 - Đề 15 (Có hướng dẫn chấm)

UBND HUYỆN LƯƠNG TÀI
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
MÔN VẬT LÝ
Năm học: 2015 – 2016
Thời gian làm bài: 120 phút (Không kể giao đề)
Bài 1 ( 2điểm):
 Cho mạch điện (nh­ h×nh vẽ) cã: 
R1 = R2 = R3 = 40, R4 = 30, ampe kế chỉ 0,5A.
a.T×m cường độ dßng điện qua c¸c điện trở, qua mạch chÝnh.
b. Tính U
Bài 2 (2điểm):
 	Khi chạy ngược dòng một ca nô gặp chiếc bè đang trôi xuôi tại địa điểm A. Chạy được 30 phút ca nô lập tức quay lại và đuổi kịp chiếc bè tại B cách A 2 km. Tìm vận tốc của nước sông.
Bài 3 (2điểm):
Hai quả cầu đặc thể tích mỗi quả là V = 100 cm3
được nối với nhau bằng sợi dây mảnh nhẹ, không co dãn thả trong
 nước. Khối lượng quả cầu m2= 4m khi cân bằng thì 1/2 thể tích 
quả cầu bên trên bị ngập nước. Hãy tính:
a- Khối lượng riêng của các quả cầu.
b- Lực căng của sợi dây
m1
m2
B
 Bài 4 (2điểm): 
A
 Cho mạch điện như hình vẽ. R1 M R2
K
R1=8;R2=4;R3= 6 ;U=12V	V
Vôn kế có điện trở rất lớn,
N
R4
R3
khoá K có điện trở không đáng kể. 
a.Khi K mở vôn kế chỉ bao nhiêu?
-
+
b.Cho R4=4.Khi k đóng vôn kế chỉ bao nhiêu?
c.k đóng ,vôn kế chỉ 2V.Tính R4
Bài 5 (2điểm):
 Cho mạch điện như hình vẽ: Biết R1 = 4, bóng đèn Đ: 6V - 3W, R2 là một biến trở. Hiệu điện thế UMN = 10 V (không đổi). 
 a. Xác định R2 để đèn sáng bình thường.
 b. Xác định R2 để công suất tiêu thụ trên R2 là cực đại. Tìm giá trị đó.
---------- HẾT ---------- 
(Đề thi gồm có 01 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
Câu 1 (2đ):
Ý/phần
Đáp án
Điểm
a)
 + Trọng lượng của hệ 2 quả cầu P = 10.(m1+m2) = 50m1 (N).
+ Lực đẩy acsimet tác dụng lên hệ 2 quả cầu : FA = 10.Dn.(V + V/2)
= 10.1,5.Dn.V. (N)
+ Khi Cân Bằng : P = FA.
=> m1 = 0,3.Dn.V
 m2 = 1,2.Dn.V.
+ Khối lượng riêng của quả cầu m1: D1=m1/V = 0,3.Dn= 300 kg/m3
+ Khối lượng riêng của quả cầu m2: D1=m2/V = 1,2.Dn= 1200 kg/m3.
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
b)
Lực căng của sợi dây T=P-F’A= 10.V.(D2-Dn)
Thay số T= 0,2 N
0,5đ 0,5đ 
Câu 2 (2đ):
Ý/phần
Đáp án
Điểm
Cách 1. Chọn bờ sông làm mốc.
Gọi v là vận tốc của ca nô, vn là vận tốc của bè (chính là vận tốc của dòng nước)
C là điểm ca nô quay lại
Ta có thời gian bè trôi từ khi gặp ca nô ngược dòng đến khi gặp lại là:
Tổng thời gian ca nô cả đi và về là t = tngược + txuôi 
Theo đề bài tngược = 30 phút = 1/2h
Phân tích thời gian xuôi dòng ta thấy: Thời gian xuôi dòng sẽ bẳng tổng thời gian đi từ chỗ C đến A và thời gian ca nô đi từ A đến B.
Quãng đường AC là: AC = nên thời gian khi ca nô xuôi dòng sẽ là:
txuôi = 
Vậy ta có phương trình:
 = 
Thay AB = 2 km ta có:
Vậy vn = 2km/h
0.5đ
0.5đ
0.5đ
Cách 2. Chọn bè làm mốc.
Nếu chọn bè làm mốc thì vận tốc của ca nô đối với bè là không đổi và thời gian cả đi và về sẽ là như nhau và tổng thời gian sẽ là:
 ½ + ½ = 1h.
Trong thời gian đó điểm B (điểm gặp nhau lần thứ 2) phải chạy ngược dòng để gặp ca nô với vận tốc đúng bằng vận tốc dòng nước và nó đi được quãng đường đúng bằng quãng đường AB = 2km nên vn= = 2km/h
0.5đ
1đ
Câu 3 (2đ):
Ý/phần
Đáp án
Điểm
a. Tính cường độ dòng điện :
Do R1 = R2 và mắc // với nhau nên I1 = I2 (1)
R123 = = = 60; R4 = 30 
0.5đ 
 I4 = 2 I123 = 2 I12 = 2.( I1 + I2 ) (2)
Số chỉ của ampe kế : IA = I2 + I4 = 0,5 A (3)
0.5đ 
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
0.5đ
b. Hiệu điện thế : U = I4 . R4 = 0,4 . 30 = 12 V
0.5đ
Câu 4 (2đ):
Ý/phần
Đáp án
Điểm
K mở do vôn kế có điện trở rất lớn nên dòng điện không qua R3 và vôn kế 
Từ đó : Uv=UNM=UAM=I1R1=8V
0,5 đ
b.K đóng Uv=UNM=UNA+UAM=-R3I3+R1I1=0,8V
1đ
c.Có 2 trường hợp:
*UMN=2V
UNM=UNA+I1R1
UAN=6V=UNB hay R4=R3=6
*UMN=2V
UMN=UMA+UAN=-I1R1+UAN
UAN=10V hay UNB=2V
Từ đó :R4=R3/5=1,2
0,75đ
0,75đ
Câu 5 (2đ):
Ý/phần
Đáp án
Điểm
Sơ đồ mạch: R1 nt (Rđ // R2).
Từ CT: P = ® Rđ = = = 12()	® Iđ = = = 0,5 (A)
0,25đ
a. Để đèn sáng bình thường ® Uđ = 6v, Iđ = 0,5(A).
 Vì Rđ // R2 ® RAB = ; UAB = Uđ = 6v.	
 ® UMA = UMN – UAN = 10 – 6 = 4V
0,25đ
Vì R1 nt (Rđ // R2) ® = = = ® 3RMA = 2RAN.	® = 3.4 ® 2.R2 = 12 + R2 ® R2 = 12
Vậy để đèn sáng bình thường R2 = 12
0,25đ
b. Vì Rđ // R2 ® R2đ = ® Rtđ = 4 + = 
áp dụng định luật Ôm: I = = .	
Vì R nt R2đ ® IR = I2đ = I = 
® U2đ = I.R2đ = .
0,25đ
áp dụng công thức: P=
®P2 = = = 
Chia cả 2 vế cho R2 ® P2 = 	
 Để P2 max ® đạt giá trị nhỏ nhất
 ® đạt giá trị nhỏ nhất
0,25đ
áp dụng bất đẳng thức Côsi ta có: 
 + 162.R2 2. = 2.48.16 
® P2 Max ==4,6875 (W).	
Đạt được khi: = 162.R2 ® R22 = = 32 ® R2 = 3 	
Vậy khi R2 = 3 thì công suất tiêu thụ trên R2 là đạt giá trị cực đại.
0,25đ
Lưu ý: Làm theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa