ĐỀ THI & ĐÁP ÁN KỲ THI CHỌN HSG LỚP 9 HUYỆN THAP MƯỜI 2010 - 2011

UBND HUYỆN THÁP MƯỜI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
__________________________
_____________________________________________
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2010-2011
Môn thi : Vật Lý
Thời gian : 150 phút (không kể thời gian phát đề)
Ngày thi : 09/01/2011
Đề có 02 trang
Câu 1: ( 5,0 điểm)
Một sợi dây niken tiết diện đều dài l = 120 cm có điện trở R = 36
Ω
được cắt thành
hai đoạn dài
=
1
l
30 cm và
=
2
l
90 cm.
a. Tính điện trở R
1
và R
2
của từng đoạn dây.
b. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn dây khi hai đoạn dây này được
mắc nối tiếp vào nguồn điện 12V.
c. Tính dường độ dòng điện qua mỗi đoạn dây khi chúng được mắc song
song vào nguồn điện 12V.

d. Tính tổng công suất tiêu thụ khi hai đoạn dây mắc nối tiếp và khi hai đoạn
dây mắc song song với nhau.
Câu 2.( 4,0 điểm ).
Một ấm điện bằng nhôm khối lượng 3kg có ghi: 220V – 1400W, chứa 4kg
nước ở 25
0
C. Hãy tính hiệu suất và điện trở của ấm. Biết rằng sau thời gian 30 phút
nước trong ấm sôi; nhiệt dung riêng của nhôm là C
1
= 880J/kgK; nhiệt dung riêng
của nước là C=4200 J/kgK.
Câu 3: ( 3,0 điểm ).
Một Ca nô chạy trên mặt nước với vận tốc là 34 km/h. Khi chạy xuôi dòng từ
A đến B mất 1.5h và khi chạy ngược dòng từ B về A mất 2.5h. Hãy tính vận dòng
nước đối với bờ sông và quãng đường AB.
Câu 4: (4,0 điểm)
1
Cho mạch điện như hình vẽ (hình 1) trong đó R
1
= 15
Ω
, R
2
= 20
Ω
, R
3
= 30
Ω
. Cường độ dòng điện qua mạch chính là 0.5A, hiệu điện thế giữa hai đầu điện

trở R
4
là 12V. Tính điện trở tương đương của mạch và giá trị điện trở R
4
?
Cõu 5: (4,0 điểm)
Cho hai quả cầu đặc 1 và 2, thể tích mỗi quả là V = 200 cm
3
được nối với
nhau bằng một sợi dây mảnh, nhẹ, không co dãn, thả trong nước (Hình 2). Khối
lượng riêng quả cầu số 1 là D
1
= 300 kg/m
3
, còn khối lượng riêng của quả cầu số 2
là D
2
= 1200 kg/m
3
. Hãy tính:
a. Thể tích phần nhô lên khỏi mặt nước của quả cầu số 1 khi hệ vật cân
bằng?
b. Lực căng của sợi dây?
Cho biết khối lượng riêng của nước là D
n
= 1000 kg/m
3
.
Hình 2
… Hết ….

UBND HUYỆN THÁP MƯỜI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
2
Hình 1
-
+
R
4
R
3
R
2
R
1
2
1
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
_____________________________________________
ĐÁP ÁN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2009-2010
Môn thi : LÝ
Câu Nội dung – Yêu cầu Điểm
1
(5 đ)
a.Hai đoạn dây có cùng tiết diện và cùng bằng chất niken, nên
điện trở tỉ lệ với chiều dài dây:

3
1
90
30
2

1
2
1
===
l
l
R
R

1221
3
3
1
RRRR =⇒=⇒
mà R
1
+ R
2
= 36
Ω

Ω=+⇒ 363
11
RR

Ω==⇒
Ω=⇒
273
9
12

1
RR
R
0.5
0.5
0.5
0.25
0.25
b.Trong đoạn mạch mắc nối tiếp hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn
dây tỉ lệ với điện trở của từng đoạn dây:

3
1
27
9
2
1
2
1
===
R
R
U
U

12
3UU =⇒
mà U
1
+ U

2
= 12V
=> U
1
+ 3U
1
= 12V
=> U
1
= 3V và U
2
= 9V
0.5
0.25
0.25
c.Khi đoạn mạch mắc song song, cường độ dòng điện qua đoạn
dây R
1
là

A
R
U
I 33,1
9
12
1
1
===
Cường độ dòng điện qua đoạn dây R

2
là

A
R
U
I 44,0
27
12
2
2
===
0.5
0.5
d. Tổng công suất tiêu thụ khi hai đoạn dây mắc nối tiếp
P = P
1
+ P
2
=
W
R
U
R
U
4
27
9
9
3

22
2
2
2
1
2
1
=+=+
Tổng công suất tiêu thụ khi hai đoạn dây mắc song song
P’=UI
1
+ UI
2
= U(I
1
+ I
2
)=21,24W
0.5
0.5
2
(4 đ)
-Nhiệt lượng cần thiết để ấm nhôm tăng nhiệt độ từ 25
0
C lên đến
100
0
C là

( )

12111
ttcmQ −=


⇒
=
1
Q
3.880.(100-25)=198000(J)
0.5
0.5
3
-Nhiệt lượng cần thiết để 2 kg nước tăng nhiệt độ từ 25
0
C lên đến
100
0
C là
Q
2
=mc(t
2
– t
1
)
=> Q
2
= 4.4200.(100-25)= 1260000 (J)
-Nhiệt lượng cần thiết để ấm nhôm và nước tăng nhiệt độ từ 30
0

C
lên đến 100
0
C là
Q = Q
1
+ Q
2
= 198000 (J) + 1260000 (J) = 1458000 (J)
-Nhiệt lượng có ích để đun nước để ấm điện cung cấp trong thời
gian là 20 phút là
Q = H.P.t

85.57
1800.1400
1458000
.
===
tP
Q
H
%
-Điện trở của ấm là

P
U
R
R
U
P

22
=⇒=

( )
Ω==⇒ 57.34
1400
220
2
R
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
3
(3 đ)
Gọi Ca nô là: 1; dòng nước là: 2 và bờ sông là 3
-Khi ca nô chạy xuôi dòng
=>V
13AB
= V
12
+ V
23
= 34 + V
23
Suy ra quảng đường AB là:
S
AB

= V
13AB
. t
AB
= (34 + V
23
).1,5 (1)
-Khi ca nô chạy ngược dòng
=>V
13BA
= V
12
- V
23
= 34 - V
23
Suy ra quảng đường BA là:
S
BA
= V
13BA
. t
BA
= (34 - V
23
).2,5 (2)
Từ (1) và (2) suy ra:
=> (34 + V
23
).1,5 = (34 - V

23
).2,5
51 + 1,5V
23
= 85 – 2,5V
23
 4V
23
= 34
=>V
23
= 8,5 (km/h)
Vậy S
AB
= V
13AB
. t
AB
= (34 + 8,5).1,5 = 63.75 (km/h)
0.25
0.5
0.25
0.25
0.5
0.5
0.25
0.5
4
(4 đ)
Ta có [R

2
nối tiếp với (R
1
song song R
2
)] song song R
4
.
Nên U
4
= U
123
= U =12 (V)
-Điện trở tương đương của mạch là

===
5.0
12
I
U
R
tđ
24
( )
Ω
-Điện trở tương đương R
123
là

2

31
31
123
.
R
RR
RR
R +
+
=
0.5
0.5
0.5
0.5
4
4
(4 đ)

( )
Ω=+=⇒ 3020
45
30.15
123
R
-Cường độ dòng điện qua R
123
là

( )
Α=== 4.0

30
12
123
123
123
R
U
I
-Cường độ dòng điện qua R
4
là

( )
Α=−=−=⇒
+=
1.04.05.0
1234
4123
III
III
-Giá trị điện trở R
4
là

( )
Ω=== 120
1.0
12
4
4

4
I
U
R
0.25
0.5
0.25
0.5
0.5
5
(4 đ)
Gọi V
1
là phần thể tích phần chìm của quả cầu số 1
Do hệ vật đứng cân bằng nên ta có.
P
1
+ P
2
= F
1
+ F
2
 10D
1
V + 10D
2
V = 10D
n
V

1
+ 10D
n
V
 D
1
V + D
2
V = D
n
V
1
+ D
n
V
=>
( )
1000
10001200300200)(
21
1
−+
=
−+
=
n
n
D
DDDV
V

100
2
200
1
==⇒ V
(cm
3
)
Vậy thể tích quả cầu nổi trên mặt nước là
V
2
= V – V
1
= 200 – 100 =100 (cm
3
)
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
Do quả cầu dưới đứng cân bằng nên ta có:
P
2
= T + F
2
=> T = P
2
– F

2
 T = 10D
2
V– 10D
n
V = 10V.(D
2
– D
n
)
=> T = 10.200.10
-6
.(1200 – 1000)
=> T = 0,4 (N)
Vậy lực căng của sợi dây là 0,4 (N)
0.5
0.5
0.25
0.25
Lưu ý : Nếu học sinh có cách giải khác phù hợp và đúng kết quả vẫn đạt
được điểm tối đa.
5