Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện đợt 1 môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2015-2016 - Đề 7 (Có hướng dẫn chấm)

UBND HUYỆN LƯƠNG TÀI
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
---------------------------------
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
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 điểm)
Hai bạn An và Bình cùng xuất phát để chuyển động từ A đến B An chuyển động với vận tốc 30 km/h trên nửa đoạn đầu và với vận tốc 20 km/h trên nửa đoạn đường còn lại. Bình chuyển động với vận tốc 30km/h trong nửa thời gian đầu và với vận tốc 20km/h trong nửa thời gian còn lại . 
a/ Hỏi trong hai bạn ai là người đến B trước .
b/ Cho biết thời gian chuyển động từ A đến B của hai bạn chênh nhau 10 phút. Tính chiều dài quãng đường AB và thời gian chuyển động của mỗi bạn.
Bài 2: (2 điểm)
Một ống thuỷ tinh hình trụ, chứa một lượng nước và lượng thuỷ ngân có cùng khối lượng. Độ cao tổng cộng của cột chất lỏng trong ống là H = 94cm. 
a/ Tính độ cao của mỗi chất lỏng trong ống ?
b/ Tính áp suất của chất lỏng lên đáy ống biết khối lượng riêng của nước và của thuỷ ngân lần lượt là D1 = 1g/cm3 và D2 = 13,6g/cm3 ?
Bài 3: (2 điểm) 
Phải lấy ít nhất bao nhiêu điện trở r = 1W để mắc thành đoạn mạch có điện trở R=W? Vẽ sơ đồ cách mắc?
Bài 4: (3,0 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ bên. Hiệu điện thế UMN = 18V không đổi. Các điện trở r = 4, R1=12, R2 = 4, R4 = 18, R5 = 6, điện trở của đèn là Rđ = 3 và R3 là biến trở có điện trở có giá trị thay đổi từ 0 đến 30 . Biết vôn kế và ampe kế là lý tưởng.
Cho R3 = 21 , tìm số chỉ của ampe 
kế, vôn kế và công suất tiêu thụ trên đèn khi đó.
Cho R3 thay đổi từ 0 đến 30. Tìm 
R3 để:
F
D
C
E
Đ
B
A
N
M
r
R5
R4
R3
R2
R1
 A
 V
Số chỉ của vôn kế là lớn nhất và nhỏ nhất. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất đó.
Công suất tiêu thụ trên nó là lớn nhất. Tìm giá trị lớn nhất đó. Bỏ qua điện trở các 
dây nối. Các điện trở không thay đổi theo thời gian.
Bài 5: (1 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ bên:
Biết vôn kế V1 chỉ 6V, vôn kế V2 chỉ 2V, các vôn kế giống nhau.
 Xác định UAD.
A
V1
V2
R
R
R
D
Q
C
P
+
-
---------- 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 điểm)
Ý/phần
Đáp án
Điểm
1a)
(1 điểm)
Thời gian của An đi hết quãng đường AB là : 
tA= (h) 
0,25
Thời gian của Bình đi hết quãng đường AB là :
 => tB= (h)
0,25
 Mà 
0,25
=> tA> tB vậy bạn Bình đến B trước.
0,25
1b)
(1 điểm)
Từ câu a/ ta có 
 tA= tB= 
Vì theo bài ra thời gian đi từ A đến B của hai bạn chênh nhau 10phút =h nên ta có phương trình: 
0,25
=> => AB=100 (km)
0,25
Vậy thời gian để đi hết quãng đường AB của bạn An là 
 tA= == 4(giờ)
0,25
Của bạn Bình là: tB=== 4 (giờ) 
0,25
Bài 2: (2 điểm)
Ý/ Phần
Đáp án
Điểm
a)
(1 điểm)
 + Gọi h1 và h2 theo thứ tự là độ cao của cột nước và cột thuỷ ngân, ta có H = h1 + h2 = 94 cm
 + Gọi S là diện tích đáy ống, do thủy ngân và nước có cùng khối lượng nên S.h1.D1 = S. h2 .D2 
0,25
Þ h1. D1 = h2 . D2 Þ 
0,25
Þ h1 = cm
0,25
 h2 = H - h1=6,43cm
0,25
b)
(1điểm)
Áp suất của chất lỏng lên đáy ống:
0,5
=(Pa)
0,5
Bài 3:
(2 điểm)
Ý/phần
Đáp án
Điểm
Số điện trở r = 1W và cách mắc:
- Vì R R1 = 3/2W.
0,5
- Ta thấy R1 >r nên R1 phải là điện trở tương đương của một điện trở r mắc nối tiếp với R2. Ta có: R1 = r + R2 => R2= 1/2W
0,5
- Vì R2 R3 = 1W. 
0,5
- Ta thấy R3 = 1W = r
Vậy mạch điện có dạng : { r // [ r nt ( r // r )]} (hoặc vẽ mạch)
0,5
Bài 4: (3 điểm)
Ý/Phần
Đáp án
Điểm
1 
(1điểm)
Ta có sơ đồ mạch điện là : tất cả nối tiếp r (hoặc vẽ sơ đồ).
0,25
Có : R3đ = R3 + Rđ = 21 + 3 = 24 ()
 R13đ = 
 R123đ = R13đ +R2 = 8 + 4 = 12 ()
 R45 = R4 + R5 = 18 + 6 = 24 ()
 R// = 
 Rm = R// + r = 8 + 4 = 12 () 
+ Dòng điện chạy qua mạch là:
 I = (A) = I// 
+ Khi đó : U// = I//.R// = 1,5.8 = 12 (V) = U45 = U123đ
+ Dẫn đến I45 = (A) = I4 = I5
 I123đ = (A) = I13đ
 U13đ = I13đ.R13đ = 1.8 = 8 (V) = U3đ
+ Do đó: I3đ = (A) = I 3 = Iđ
+ Vậy số chỉ của ampe kế là: IA = I3 + I5 = (A)
0,25
+ Lại có: U3 = I3.R3 = .21 = 7 (V); U5 = I5.R5 = 0,5.6 = 3 (V)
+ Số chỉ của vôn kế là: UED = U3 – U5 = 7 – 3 = 4 (V)
0,25
+ Công suất tiêu thụ của đèn là: Pđ = Iđ2Rđ = (W)
0,25
2a)
(1điểm)
 Đặt R3 = x. Khi đó:
 R3đ = R3 + Rđ = x + 3 ()
 R13đ = 
 R123đ = R13đ +R2 = + 4 = ()
 R45 = R4 + R5 = 18 + 6 = 24 ()
 R// = 
 Rm = R// + r = + 4 = ()
+ Dòng điện chạy qua mạch là:
 I = (A) = I//
+ Khi đó:
 U// = I//.R// =. = (V) = U45 = U123đ
+ Dẫn đến I45 = (A) = I4 = I5
 I123đ = (A) = I13đ
 U13đ = I13đ.R13đ = . = (V) = U3đ
+ Do đó: I3đ = (A) = I 3 = Iđ
0,25
+ Lại có:U3 = I3.R3 =.x (V); U5 = I5.R5 = .6 (V)
+Số chỉ của vôn kế là: 
UED = (V)
0,25
+ Khi đó số chỉ của vôn kế nhỏ nhất là 
UED = 0 khi x = R3 = = 3()
0,25
+ Số chỉ của vôn kế lớn nhất khi x = R3 = 30 () 
 UED = (V)
0,25
2 b)
(1điểm)
 Công suất tiêu thụ của R3 là: 
 P3 = I32R3 = (W)
0,25
Áp dụng bất đẳng thức Cô si ta có:
0,25
 PMax = 3 (W)
0,25
+ Xảy ra khi x = R3 7,6 ()
0,25
Bài 5: (1 điểm)
Ý/Phần
Đáp án
Điểm
A
V1
V2
R
R
R
D
Q
C
P
Iv1
Iv2
I2
I1
I
Gọi điện trở các vôn kế là Rv, các dòng điện trong mạch như hình vẽ:
0,25
Theo sơ đồ mạch điện ta có:
UAD = IR + Uv1 = IR + 6 (1)
0,25
Uv1 = I1R + Uv2 = I1R + 2 (2)
Từ (2) ta có: I1 = 
0,25
Theo sơ đồ ta có: I1 = I2 + Iv2 = = (3)
Từ (2) và (3) ta có: = Rv = R
0,25
Theo sơ đồ ta có: I = I1 + Iv1 thay số : I = + = (4)
 Thay (4) vào (1) ta có: UAD = 16(V)
0,25
---------------Hết-----------------
Ghi chú: Thí sinh làm theo phương án khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.